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1、2022高考數學二輪復習 專題五 解析幾何 第三講 圓錐曲線的綜合應用 第二課時 圓錐曲線的定點、定值、存在性問題能力訓練 理
1.(2018·云南師大附中質檢)已知橢圓C的焦點在x軸上,離心率等于,且過點.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)過橢圓C的右焦點F作直線l交橢圓C于A,B兩點,交y軸于M點,若=λ1,=λ2,求證:λ1+λ2為定值.
解析:(1)設橢圓C的方程為
+=1(a>b>0),
則
∴a2=5,b2=1,
∴橢圓C的標準方程為+y2=1.
(2)證明:設A(x1,y1),B(x2,y2),M(0,y0) ,
又易知F點的坐標為(2,0).
顯然直
2、線l存在斜率,
設直線l的斜率為k,
則直線l的方程是y=k(x-2),將直線l的方程代入橢圓C的方程中,消去y并整理得(1+5k2)x2-20k2x+20k2-5=0,
∴x1+x2=,x1x2=.
又∵=λ1,=λ2,將各點坐標代入得λ1=,λ2=,
∴λ1+λ2=+
=
==-10,
即λ1+λ2為定值.
2.(2018·貴陽一模)過拋物線C:y2=4x的焦點F且斜率為k的直線l交拋物線C于A,B兩點,且|AB|=8.
(1)求l的方程;
(2)若A關于x軸的對稱點為D,求證:直線BD恒過定點,并求出該點的坐標.
解析:(1)易知點F的坐標為(1,0),則直線l的
3、方程為y=k(x-1),代入拋物線方程y2=4x得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
由題意知k≠0,且[-(2k2+4)]2-4k2·k2=16(k2+1)>0,
設A(x1,y1),B(x2,y2),∴x1+x2=,x1x2=1,
由拋物線的定義知|AB|=x1+x2+2=8,
∴=6,∴k2=1,即k=±1,
∴直線l的方程為y=±(x-1).
(2)由拋物線的對稱性知,D點的坐標為(x1,-y1),直線BD的斜率kBD===,
∴直線BD的方程為y+y1=(x-x1),
即(y2-y1)y+y2y1-y=4x-4x1,
∵y=4x1,y=4x2,x1x2=1,∴(
4、y1y2)2=16x1x2=16,
即y1y2=-4(y1,y2異號),
∴直線BD的方程為4(x+1)+(y1-y2)y=0,
恒過點(-1,0).
3.(2018·南寧模擬)已知拋物線C:y2=ax(a>0)上一點P(t,)到焦點F的距離為2t.
(1)求拋物線C的方程;
(2)拋物線C上一點A的縱坐標為1,過點Q(3,-1)的直線與拋物線C交于M,N兩個不同的點(均與點A不重合),設直線AM,AN的斜率分別為k1,k2,求證:k1k2為定值.
解析:(1)由拋物線的定義可知|PF|=t+=2t,則a=4t,
由點P(t,)在拋物線上,得at=,
∴a×=,則a2=1,
5、
由a>0,得a=1,
∴拋物線C的方程為y2=x.
(2)∵點A在拋物線C上,且yA=1,
∴xA=1.
∴A(1,1),設過點Q(3,-1)的直線的方程為x-3=m(y+1),
即x=my+m+3,
代入y2=x得y2-my-m-3=0.
設M(x1,y1),N(x2,y2),則y1+y2=m,y1y2=-m-3,
∴k1k2=·
=
=-,
∴k1k2為定值.
4.(2018·福州四校聯(lián)考)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的兩個焦點分別為F1,F(xiàn)2,短軸的一個端點為P,△PF1F2內切圓的半徑為,設過點F2的直線l被橢圓C截得的線段為RS,當l⊥x軸時,|RS|=
6、3.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)在x軸上是否存在一點T,使得當l變化時,總有TS與TR所在直線關于x軸對稱?若存在,請求出點T的坐標;若不存在,請說明理由.
解析:(1)由內切圓的性質,得×2c×b=×(2a+2c)×,得=.
將x=c代入+=1,得y=±,所以=3.
又a2=b2+c2,所以a=2,b=,
故橢圓C的標準方程為+=1.
(2)當直線l垂直于x軸時,顯然x軸上任意一點T都滿足TS與TR所在直線關于x軸對稱.
當直線l不垂直于x軸時,假設存在T(t,0)滿足條件,設l的方程為y=k(x-1),R(x1,y1),S(x2,y2).
聯(lián)立方程,得得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
由根與系數的關系得①,其中Δ>0恒成立,
由TS與TR所在直線關于x軸對稱,得kTS+kTR=0(顯然TS,TR的斜率存在),
即+=0?、?
因為R,S兩點在直線y=k(x-1)上,
所以y1=k(x1-1),y2=k(x2-1),代入②得
==0,
即2x1x2-(t+1)(x1+x2)+2t=0?、?,
將①代入③得==0?、?,
則t=4,
綜上所述,存在T(4,0),使得當l變化時,總有TS與TR所在直線關于x軸對稱.