新高考数学二轮考点培优专题(精讲+精练)37 圆锥曲线中的存在性和探索性问题(2份打包,原卷版+含解析)
展开一、圆锥曲线中的存在性问题
1.存在性问题通常采用“肯定顺推法”,将不确定性问题明朗化.
一般步骤为:
①假设满足条件的元素(点、直线、曲线或参数)存在,
②用待定系数法设出,
③列出关于待定系数的方程组,若方程组有实数解,则元素(点、直线、曲线或参数)存在;否则,元素(点、直线、曲线或参数)不存在.
注:反证法与验证法也是求解存在性问题常用的方法.
【一般策略】
求解字母参数值的存在性问题时,通常的方法是首先假设满足条件的参数值存在,然后利用这些条件并结合题目的其他已知条件进行推理与计算,若不出现矛盾,并且得到了相应的参数值,就说明满足条件的参数值存在;若在推理与计算中出现了矛盾,则说明满足条件的参数值不存在,同时推理与计算的过程就是说明理由的过程.
二、圆锥曲线中的探索性性问题
1.对于探索性问题,一般先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在,若结论不正确则不存在.
要注意:(1)当条件和结论不唯一时要分类讨论;
(2)当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件;
(3)当条件和结论都不知,按常规方法解题很难时,要开放思维,采取另外合适的方法.
二、题型精讲精练
【典例1】已知双曲线E: SKIPIF 1 < 0 与直线l: SKIPIF 1 < 0 相交于A、B两点,M为线段AB的中点.
(1)当k变化时,求点M的轨迹方程;
(2)若l与双曲线E的两条渐近线分别相交于C、D两点,问:是否存在实数k,使得A、B是线段CD的两个三等分点?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.
【分析】(1)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立直线l与双曲线E的方程,消去y,得 SKIPIF 1 < 0 ,根据已知直线l与双曲线E相交于A、B两点,得 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,由韦达定理,得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立消去k,得 SKIPIF 1 < 0 ,再根据 SKIPIF 1 < 0 的范围得出 SKIPIF 1 < 0 的范围,即可得出答案;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,根据双曲线E的渐近线方程与直线l的方程联立即可得出 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即线段AB的中点M也是线段CD的中点,若A,B为线段CD的两个三等分点,则 SKIPIF 1 < 0 ,结合弦长公式列式得 SKIPIF 1 < 0 ,即可化简代入得出 SKIPIF 1 < 0 ,即可解出答案.
【详解】(1)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立直线l与双曲线E的方程,得 SKIPIF 1 < 0 ,
消去y,得 SKIPIF 1 < 0 .由 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 .
由韦达定理,得 SKIPIF 1 < 0 .所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 消去k,得 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .所以,点M的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
(2)双曲线E的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以,线段AB的中点M也是线段CD的中点.
若A,B为线段CD的两个三等分点,则 SKIPIF 1 < 0 .即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
而 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
所以, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,存在实数,使得A、B是线段CD的两个三等分点.
【典例2】在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,动点 SKIPIF 1 < 0 ,满足 SKIPIF 1 < 0 ,记点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)请说明 SKIPIF 1 < 0 是什么曲线,并写出它的方程;
(2)设不过原点 SKIPIF 1 < 0 且斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 交于不同的两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,线段 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 交于两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,请判断 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的关系,并证明你的结论.
【解析】(1)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则因为 SKIPIF 1 < 0 ,满足 SKIPIF 1 < 0 ,即动点 SKIPIF 1 < 0 表示以点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为左、右焦点,长轴长为4,焦距为 SKIPIF 1 < 0 的椭圆,其轨迹的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)可以判断出 SKIPIF 1 < 0 ,
下面进行证明:设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由方程组 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ①,
方程①的判别式为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 .
由①得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由方程组 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 【题型训练-刷模拟】
1.存在性问题
一、解答题
1.双曲线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,一个焦点到该渐近线的距离为1.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)是否存在直线 SKIPIF 1 < 0 ,经过点 SKIPIF 1 < 0 且与双曲线 SKIPIF 1 < 0 于A, SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点,若存在,求 SKIPIF 1 < 0 的方程;若不存在,说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在, SKIPIF 1 < 0 .
【分析】(1)利用双曲线的性质及点到直线距离公式计算即可;
(2)利用点差法计算即可.
【详解】(1)令 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又由题意可知双曲线的焦点 SKIPIF 1 < 0 到渐近线的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
所以双曲线的标准方程为: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)假设存在,
由题意知:该直线的斜率存在,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
联立直线与双曲线方程 SKIPIF 1 < 0 得:
SKIPIF 1 < 0 ,
即直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 有两个交点,满足条件,所以存在直线 SKIPIF 1 < 0 ,其方程为 SKIPIF 1 < 0 .
2.已知椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的直线倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,原点到该直线的距离为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆的方程;
(2)对于 SKIPIF 1 < 0 ,是否存在实数k,使得直线 SKIPIF 1 < 0 分别交椭圆于点P,Q,且 SKIPIF 1 < 0 ,若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)满足条件的k不存在,理由见解析
【分析】(1)根据斜率定义得到 SKIPIF 1 < 0 ,求出过点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的直线方程,由点到直线距离公式得到方程,求出 SKIPIF 1 < 0 ,进而得到 SKIPIF 1 < 0 ,得到椭圆方程;
(2)联立直线与椭圆方程,得到两根之和,两根之积,设PQ的中点为M,由 SKIPIF 1 < 0 得到 SKIPIF 1 < 0 ,由斜率关系得到方程,求出 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,经过检验,均不合要求.
【详解】(1)因为过点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的直线倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
过点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
故原点到该直线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,所以椭圆的方程是 SKIPIF 1 < 0 .
(2)记 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 得,
SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
设PQ的中点为M,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 均使方程没有两相异实根,
∴满足条件的k不存在.
3.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分别是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左焦点、左顶点,过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 (不与x轴重合)交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于A,B两点.
(1)求椭圆M的标准方程;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的面积;
(3)是否存在直线 SKIPIF 1 < 0 ,使得点B在以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上,若存在,求出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
(3)不存在,理由见详解
【分析】(1)根据题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,进而可求 SKIPIF 1 < 0 和椭圆标准方程;
(2)可根据直线方程与椭圆方程联立方程组解出交点坐标,再根据点的坐标,求三角形面积.△ SKIPIF 1 < 0 的面积可分割成两个小三角形,其底皆为 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)存在性问题,一般从计算出发,即垂直关系结合椭圆方程交点求出B点坐标: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,而由椭圆范围知这样的B点不存在.
【详解】(1)由左焦点 SKIPIF 1 < 0 、左顶点 SKIPIF 1 < 0 可知: SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则过 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
解方程组 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的面积 SKIPIF 1 < 0 .
(3)若点B在以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上,等价于 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,则不存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以不存在直线 SKIPIF 1 < 0 ,点B在以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上.
4.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 垂直于 SKIPIF 1 < 0 轴,与 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,过点 SKIPIF 1 < 0 且平行于 SKIPIF 1 < 0 轴的直线与直线 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 ,记动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为曲线 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上运动,过点 SKIPIF 1 < 0 作曲线 SKIPIF 1 < 0 的两条切线,切点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,在平面内是否存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ?若存在,请求出定点 SKIPIF 1 < 0 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在定点 SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)由相关点代入法求轨迹方程即可;
(2)先由特殊位置确定定点在 SKIPIF 1 < 0 轴上,设定点,由相切求出切点满足的关系式,再由垂直的坐标条件求解.
【详解】(1)设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意线 SKIPIF 1 < 0 垂直于 SKIPIF 1 < 0 轴,与 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点,知 SKIPIF 1 < 0 ,
过点 SKIPIF 1 < 0 且平行于 SKIPIF 1 < 0 轴的直线方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 在抛物线 SKIPIF 1 < 0 上,即 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意知 SKIPIF 1 < 0 不重合,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
(2)由(1)知曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上运动, 当点 SKIPIF 1 < 0 在特殊位置 SKIPIF 1 < 0 时,
两个切点 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 轴对称,
故要使得 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴上.
故设 SKIPIF 1 < 0 ,
曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,求导得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以切线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
又点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 是一元二次方程 SKIPIF 1 < 0 的根,
由韦达定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 恒成立.
5.在直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,抛物线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 交于M,N两点.
(1)若M,N的横坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 ,4,求直线l的方程及MN的中垂线所在的直线方程;
(2)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有 SKIPIF 1 < 0 ?说明理由.
【答案】(1)答案见详解
(2)存在,理由见详解
【分析】(1)根据抛物线C的方程,求出点M、N的坐标,进而求相应的直线方程;
(2)设点P SKIPIF 1 < 0 为符合题意的点,将直线l的方程与抛物线C的方程联立,列出韦达定理,利用斜率公式计算直线PM和直线PN的斜率之和为0,求出 SKIPIF 1 < 0 的值,即可解决该问题.
【详解】(1)由题意可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
可得线段 SKIPIF 1 < 0 的中点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,线段MN的中垂线所在的直线的斜率 SKIPIF 1 < 0
线段MN的中垂线所在的直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
(2)存在符合题意的点 SKIPIF 1 < 0 ,理由如下:
设点 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 为符合题意的点, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
从而 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 不恒为0,可知当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,恒有 SKIPIF 1 < 0 ,
则直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角互补,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 符合题意.
6.如图, SKIPIF 1 < 0 为抛物线 SKIPIF 1 < 0 上四个不同的点,直线AB与直线MN相交于点 SKIPIF 1 < 0 ,直线AN过点 SKIPIF 1 < 0
(1)记A,B的纵坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)记直线AN,BM的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 ,是否存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ?若存在,求出 SKIPIF 1 < 0 的值,若不存在说明理由
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在, SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)设出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程并与抛物线方程联立,化简写出根与系数关系,从而求得正确答案.
(2)先求得 SKIPIF 1 < 0 ,然后由 SKIPIF 1 < 0 求得正确答案.
【详解】(1)设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 并化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,同(1)可求得 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 并化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,
同理可求得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以存在 SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 .
7.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,斜率不为零的直线 SKIPIF 1 < 0 过右焦点 SKIPIF 1 < 0 交椭圆于 SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)在 SKIPIF 1 < 0 轴上是否存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,如果存在,求出 SKIPIF 1 < 0 点坐标,如果不存在,说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在, SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)由椭圆上的点和离心率,求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,设直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理代入 SKIPIF 1 < 0 ,求出 SKIPIF 1 < 0 点坐标.
【详解】(1)因为椭圆过点 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆C的方程为 SKIPIF 1 < 0
(2)假设在 SKIPIF 1 < 0 轴上存在定点 SKIPIF 1 < 0 , 使得 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线L的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 (*) ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 代入(*),
得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故在 SKIPIF 1 < 0 轴上存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 .
另解:
①当 SKIPIF 1 < 0 斜率存在时,设 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 (*),
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,代入(*) 得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故在 SKIPIF 1 < 0 轴上存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 .
②当 SKIPIF 1 < 0 斜率不存在时,显然 SKIPIF 1 < 0
综上所述:在 SKIPIF 1 < 0 轴上存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 .
8.已知离心率为 SKIPIF 1 < 0 的椭圆C的中心在原点O,对称轴为坐标轴,F1,F2为左右焦点,M为椭圆上的点,且 SKIPIF 1 < 0 .直线l过椭圆外一点 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,与椭圆交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,满足 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)对于任意点P,是否总存在唯一的直线l,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,若存在,求出点 SKIPIF 1 < 0 对应的直线l的斜率;否则说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在, SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)由椭圆定义得出 SKIPIF 1 < 0 ,再应用离心率得出椭圆方程即可;
(2)设直线l方程为 SKIPIF 1 < 0 联立 SKIPIF 1 < 0 与椭圆方程可得韦达定理,再结合向量共线计算唯一性可得.
【详解】(1)由题可设椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由椭圆定义可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆的方程为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)设直线l方程为 SKIPIF 1 < 0 (斜率必存在),
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ①,
联立 SKIPIF 1 < 0 与椭圆方程可得, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
代入①得, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ②,
SKIPIF 1 < 0 ,
代入②得: SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
而点A、B在x轴上方,所以对于任意一个 SKIPIF 1 < 0 ,存在唯一的 SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 成立,
故满足题意的直线l有且只有一条.
例如, SKIPIF 1 < 0 时:
9.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,且上顶点与右顶点的距离为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 轴上是否存在点 SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 ,若存在,求出点 SKIPIF 1 < 0 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在;点 SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根据上顶点与右顶点距离和椭圆所过点可构造方程组求得 SKIPIF 1 < 0 ,进而得到椭圆方程;
(2)当直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴不重合时,假设直线方程,与椭圆方程联立可得韦达定理的结论,根据 SKIPIF 1 < 0 可构造方程求得 SKIPIF 1 < 0 点坐标;当直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴重合时,验证所求 SKIPIF 1 < 0 点坐标满足条件;综合两种情况可得结论.
【详解】(1) SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 上顶点与右顶点的距离为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
又椭圆 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
两式联立可解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)当直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴不重合时,设其方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
假设存在点 SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 ,即存在点 SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ;
当直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴重合时, SKIPIF 1 < 0 分别为椭圆 SKIPIF 1 < 0 左右顶点,
若 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 显然成立;
综上所述: SKIPIF 1 < 0 轴上存在点 SKIPIF 1 < 0 满足题意.
10.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,椭圆上的点到焦点的最小距离是3.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)是否存在过点 SKIPIF 1 < 0 的直线交曲线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 两点,使得 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 中点?若存在,求该直线方程,若不存在,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在,该直线方程为 SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)设椭圆上一点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,表达出 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,结合离心率得到 SKIPIF 1 < 0 ,求出椭圆方程;
(2)根据点差法求出斜率,再根据点斜式可求出结果.
【详解】(1)由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,设椭圆右焦点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
设椭圆上一点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆上的点到又焦点的最小距离是 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)假设存在过点 SKIPIF 1 < 0 的直线交曲线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 两点,使得 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 中点,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,两式相减得 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
所以存在过点 SKIPIF 1 < 0 的直线交曲线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 两点,使得 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 中点,
且该直线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
11.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的左顶点, SKIPIF 1 < 0 的离心率为2.设过 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 的右支于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,其中 SKIPIF 1 < 0 在第一象限.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)是否存在常数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 恒成立?若存在,求出 SKIPIF 1 < 0 的值;否则,说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在, SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根据离心率,以及 SKIPIF 1 < 0 ,结合 SKIPIF 1 < 0 ,即可求得曲线 SKIPIF 1 < 0 方程;
(2)求得直线 SKIPIF 1 < 0 不存在斜率时满足的 SKIPIF 1 < 0 ,当斜率存在时,将所求问题,转化为直线 SKIPIF 1 < 0 斜率之间的关系,结合点 SKIPIF 1 < 0 的坐标满足曲线 SKIPIF 1 < 0 方程,求解即可.
【详解】(1)由题可得 SKIPIF 1 < 0 ,故可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率不存在时,
对曲线 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,
在三角形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,故可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则存在常数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立;
当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率存在时,
不妨设点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
假设存在常数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,即 SKIPIF 1 < 0 ,
则一定有: SKIPIF 1 < 0 ,也即 SKIPIF 1 < 0 ;
又 SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ;
又点 SKIPIF 1 < 0 的坐标满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ;
故假设成立,存在实数常数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立;
综上所述,存在常数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 恒成立.
12.已知动点 SKIPIF 1 < 0 到定点 SKIPIF 1 < 0 的距离与动点 SKIPIF 1 < 0 到定直线 SKIPIF 1 < 0 的距离之比为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)对 SKIPIF 1 < 0 ,曲线 SKIPIF 1 < 0 上是否始终存在两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称?若存在,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在, SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)设 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,整理即可得解;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时,设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立直线与椭圆方程,消元、列出韦达定理,设 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,即可得 SKIPIF 1 < 0 ,再由 SKIPIF 1 < 0 求出 SKIPIF 1 < 0 的值,即可得解.
【详解】(1)设 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)假设曲线 SKIPIF 1 < 0 上始终存在两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,
当 SKIPIF 1 < 0 时,设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
即 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
易知当 SKIPIF 1 < 0 时,曲线 SKIPIF 1 < 0 上存在两点,关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称.
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
13.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点(异于坐标原点 SKIPIF 1 < 0 ).
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,证明:直线 SKIPIF 1 < 0 过定点.
(2)已知 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 的右侧, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 之间的距离 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,试问是否存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ?若存在,求 SKIPIF 1 < 0 的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在, SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)将点 SKIPIF 1 < 0 代入抛物线方程求出 SKIPIF 1 < 0 ,直线与抛物线联立方程组,由 SKIPIF 1 < 0 ,利用向量数量积和韦达定理,求出 SKIPIF 1 < 0 ,可得直线所过定点.
(2)设两条直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的方程,分别与抛物线方程联立,求出弦长,由 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【详解】(1)证明:将点 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
联立 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 .
(2)联立 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
且 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,同理可得 SKIPIF 1 < 0 .
因为直线 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 的右侧,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以满足条件的 SKIPIF 1 < 0 存在, SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】方法点睛:
解答直线与抛物线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、抛物线的条件;强化有关直线与抛物线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.
14.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的焦距为2,且经过点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)经过椭圆右焦点F且斜率为 SKIPIF 1 < 0 的动直线l与椭圆交于A、B两点,试问x轴上是否存在异于点F的定点T,使 SKIPIF 1 < 0 恒成立?若存在,求出T点坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在;点 SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根据题意,得到 SKIPIF 1 < 0 ,再由椭圆 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 ,联立方程组,求得 SKIPIF 1 < 0 ,即可求解.
(2)设直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立方程组,得到 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,列出方程,求得 SKIPIF 1 < 0 ,即可求解.
【详解】(1)解:由椭圆 SKIPIF 1 < 0 的焦距为2,故 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
又由椭圆 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)解:根据题意,直线l的斜率显然不为零,令 SKIPIF 1 < 0 ,
由椭圆右焦点 SKIPIF 1 < 0 ,故可设直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
设存在点 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 轴对称,其倾斜角互补,即有 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,符合题意,即存在点 SKIPIF 1 < 0 满足题意.
15.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)已知 SKIPIF 1 < 0 过 SKIPIF 1 < 0 且垂直于 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)已知直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,且直线 SKIPIF 1 < 0 不过点 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(3)当直线 SKIPIF 1 < 0 过 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 轴于 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 轴于 SKIPIF 1 < 0 .是否存在直线 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,若存在,求出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)3
(2)0
(3)存在, SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)直接代入横坐标求解纵坐标,从而求出 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)先设出直线和得到韦达定理,然后列出斜率之和的式子带入即可;
(3)先设直线和得到韦达定理,在分别得到两个三角形的面积公式,要求相等,代入韦达定理求出参数的值即可.
【详解】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,当直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 时,此时 SKIPIF 1 < 0 轴,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
代入可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 ,因为直线不经过点 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
故 SKIPIF 1 < 0 .
(3)如图所示,
若直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为0,此时为 SKIPIF 1 < 0 轴, SKIPIF 1 < 0 为左右顶点,
此时 SKIPIF 1 < 0 不构成三角形,矛盾,所以直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不为0,设 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
满足 SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,同理 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
而 SKIPIF 1 < 0 ,
故由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0
而 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
代入可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍),
所有 SKIPIF 1 < 0 ,经检验此时满足 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
故存在满足条件的直线 SKIPIF 1 < 0 ,其方程为 SKIPIF 1 < 0
法二: SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,
由相似三角形可知 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 (*).
若 SKIPIF 1 < 0 斜率不存在,则 SKIPIF 1 < 0 均在右支,此时 SKIPIF 1 < 0 ,矛盾,舍去;
所以设 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 (**),
需满足 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
代入(*)得 SKIPIF 1 < 0 或者 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 (舍)或者 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
经检验,此时满足 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 方程为: SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】关键点睛:碰到面积相等或者成比例的题的时候,往往可以利用同角的边成比例来解决,可以降低思维量和运算量.
2.探索性问题
一、解答题
1.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 且斜率为k的直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于A,B两点.当A为椭圆E的上顶点时, SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时,试判断以AB为直径的圆是否经过点 SKIPIF 1 < 0 ,并说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆不经过点 SKIPIF 1 < 0 ,理由见解析
【分析】(1)将直线方程求出来,再带入向量等式即可求出椭圆方程;
(2)联立计算出 SKIPIF 1 < 0 的值,即可判断是否经过 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】(1)由题意,得椭圆 SKIPIF 1 < 0 的半焦距 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的上顶点时, SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
将点 SKIPIF 1 < 0 的坐标代入椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程,得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程是 SKIPIF 1 < 0 .
(2)以AB为直径的圆不经过点 SKIPIF 1 < 0 ,理由如下:
依题意,知直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,并整理得 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则由根与系数的关系,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
易知,直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率都存在且不为0.
若以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆经过点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率之积为-1,即 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆不经过点 SKIPIF 1 < 0 .
2.过抛物线 SKIPIF 1 < 0 焦点 SKIPIF 1 < 0 ,斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线交于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 .
(1)求抛物线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过焦点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 ,交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点是否在一条直线上.若是,求出该直线的方程;否则,说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点都在 SKIPIF 1 < 0 上
【分析】(1)设直线 SKIPIF 1 < 0 ,与抛物线方程联立,根据抛物线定义及 SKIPIF 1 < 0 求得 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)分别表示出直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 方程,联立得交点的横坐标为定值.
【详解】(1)由题意设直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,消 SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
即指物线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
设直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,消 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
同理可得直线 SKIPIF 1 < 0 ,从而 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点都在 SKIPIF 1 < 0 上.
3.在以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,6为半径的圆A内有一点 SKIPIF 1 < 0 ,点P为圆A上的任意一点,线段BP的垂直平分线 SKIPIF 1 < 0 和半径AP交于点M.
(1)判断点M的轨迹是什么曲线,并求其方程;
(2)记点M的轨迹为曲线 SKIPIF 1 < 0 ,过点B的直线与曲线 SKIPIF 1 < 0 交于C、D两点,求 SKIPIF 1 < 0 的最大值;
(3)在圆 SKIPIF 1 < 0 上的任取一点Q,作曲线 SKIPIF 1 < 0 的两条切线,切点分别为E、F,试判断QE与QF是否垂直,并给出证明过程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 垂直,证明见解析
【分析】(1)根据已知条件及线段的垂直平分线定理,利用圆的半径及椭圆的定义,结合椭圆中 SKIPIF 1 < 0 三者的关系即可求解;
(2)根据已知条件及直线的点斜式方程设出直线的方程,与椭圆的方程联立,利用韦达定理及点在直线上,结合向量的数量积的坐标表示即可求解;
(3)根据已知条件及直线的点斜式方程设出直线的方程,与椭圆的方程联立,利用直线与椭圆相切的条件,结合两直线垂直的条件即可求解;
【详解】(1)由题意可知 SKIPIF 1 < 0 ,
因为线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线 SKIPIF 1 < 0 和半径 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由椭圆的定义知,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为焦点的椭圆,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率不存在时,直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率存在时,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则
SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
综上, SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
(3) SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 垂直,证明如下:设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
①当两切线中有一条切线斜率不存在时,即与 SKIPIF 1 < 0 轴垂直时,切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以另一条切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即与 SKIPIF 1 < 0 轴平行,所以两切线垂直.
当斜率存在时, SKIPIF 1 < 0 ,设切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则
SKIPIF 1 < 0 ,消 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
由于直线与椭圆相切,得 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即两条切线相互垂直,
综上,过点 SKIPIF 1 < 0 作的两条切线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 垂直.
4.已知椭圆C: SKIPIF 1 < 0 ,短轴长为4,离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,直线l过椭圆C的右焦点F,且与椭圆C交于A、B两点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 面积的取值范围;
(3)若圆O以椭圆C的长轴为直径,直线l与圆O交于C、D两点,若动点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,试判断直线MC与圆O的位置关系,并说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
(3)MC与圆O相切,理由见解析
【分析】(1)根据椭圆 SKIPIF 1 < 0 的关系求解;
(2)利用韦达定理求出 SKIPIF 1 < 0 ,再结合函数的单调性求面积的最值;
(3)利用向量的数量积的坐标表示 SKIPIF 1 < 0 ,再证明 SKIPIF 1 < 0 即可判断位置关系.
【详解】(1)由题可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
椭圆C标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题可知,直线l不能与x重合, SKIPIF 1 < 0 ,设直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
直线l与椭圆C的交点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 单调递增,所以当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 取得最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时面积取到最大值 SKIPIF 1 < 0
(3)MC与圆O相切.
圆O方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,因为点C在椭圆上,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
方法1:
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以MC与圆O相切,
方法2: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以MC与圆O相切.
5.已知点E是圆 SKIPIF 1 < 0 上的任意一点,点 SKIPIF 1 < 0 ,线段DE的垂直平分线与直线EF交于点C.
(1)求点C的轨迹方程;
(2)点 SKIPIF 1 < 0 关于原点O的对称点为B,与AB平行的直线l与点C的轨迹交于点M,N,直线AM与BN交于点P,试判断直线OP是否平分线段MN,并说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)直线OP平分线段MN,理由见解析
【分析】(1)由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,利用椭圆的定义,得点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为焦点的椭圆,进而得到椭圆的方程;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的方程与椭圆方程联立,利用韦达定理可得到 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,接着求出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程、直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,联立两直线方程得 SKIPIF 1 < 0 ,由化简 SKIPIF 1 < 0 化简可得答案.
【详解】(1)由题意, SKIPIF 1 < 0 ,又∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为焦点的椭圆,其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
∴椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)易得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 的方程与 SKIPIF 1 < 0 联立消 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
联立直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,得 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 三点共线,
所以直线OP平分线段MN
6.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 ,其右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,焦距为4,直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,且当直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 时,恰好与双曲线 SKIPIF 1 < 0 有一个交点.
(1)求双曲线 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 交双曲线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 两点,交 SKIPIF 1 < 0 轴于 SKIPIF 1 < 0 点,且满足 SKIPIF 1 < 0 ,判断 SKIPIF 1 < 0 是否为常数,并给出理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 为常数,理由见解析
【分析】(1)先利用双曲线的性质推得 SKIPIF 1 < 0 ,再由半焦距得 SKIPIF 1 < 0 ,从而由 SKIPIF 1 < 0 得到关于 SKIPIF 1 < 0 的方程,解之即可;
(2)联立直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程得到 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 的表达式,再由 SKIPIF 1 < 0 得到 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 ,从而求得 SKIPIF 1 < 0 ,由此得解.
【详解】(1)因为双曲线 SKIPIF 1 < 0 ,所以其渐近线为 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 时,恰好与双曲线 SKIPIF 1 < 0 有一个交点,又 SKIPIF 1 < 0 经过焦点 SKIPIF 1 < 0 ,
可得此时直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线的一条渐近线平行,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为焦距为4,所以半焦距 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以双曲线 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2) SKIPIF 1 < 0 为常数,理由如下:
由题意,知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 存在,
设 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
显然 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
易知 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 为常数.
.
7.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右顶点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,椭圆E的离心率为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)过 SKIPIF 1 < 0 作直线l与椭圆E交于不同的两点M,N,其中l与x轴不重合,直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 交于点P,判断直线 SKIPIF 1 < 0 与DP的位置关系,并说明理由.
【答案】(1)椭圆E的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)平行,理由见解析.
【分析】(1)由条件列关于 SKIPIF 1 < 0 的方程,解方程求 SKIPIF 1 < 0 。可得椭圆方程;
(2)根据题意设直线MN及M、N点坐标,结合题意求点P的坐标,结合韦达定理证明 SKIPIF 1 < 0 即可.
【详解】(1)设椭圆 SKIPIF 1 < 0 的半焦距为 SKIPIF 1 < 0 ,
由已知点 SKIPIF 1 < 0 的坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又椭圆E的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆E的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)因为直线 SKIPIF 1 < 0 与x轴不重合,且过点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以可设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,消去x可得 SKIPIF 1 < 0 ,
方程 SKIPIF 1 < 0 的判别式 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
代入 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 与DP平行.
8.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的一个焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 (其中 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点),过点 SKIPIF 1 < 0 作一直线交椭圆于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值;
(3)设点 SKIPIF 1 < 0 为点 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 轴的对称点,判断 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的位置关系,并说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 共线,理由见解析
【分析】(1)根据已知条件可得出关于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的方程组,解出这两个量的值,即可得出椭圆的标准方程;
(2)分析可知直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴不重合,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,将直线 SKIPIF 1 < 0 的方程与椭圆的方程联立,列出韦达定理,利用三角形的面积公式结合基本不等式可求得 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值;
(3)易知点 SKIPIF 1 < 0 ,利用平面向量共线的坐标表示结合韦达定理法可得出 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 共线,则问题得解.
【详解】(1)解:由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,所以,椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)解:若直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴重合,则 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 三点共线,不合乎题意,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由条件可知 SKIPIF 1 < 0 ,即点 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,故 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
(3)解: SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 共线,理由如下:
易知点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
所以, SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 共线.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:
一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;
二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.
9.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 为圆 SKIPIF 1 < 0 上一动点,且 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 的准线上,过 SKIPIF 1 < 0 作直线 SKIPIF 1 < 0 的垂线交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 分别为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点,试判断直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的位置关系,并说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相切,理由见解析
【分析】(1)由 SKIPIF 1 < 0 的最小值 SKIPIF 1 < 0 ,可求出 SKIPIF 1 < 0 ,从而得到 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,与抛物线联立方程组,设 SKIPIF 1 < 0 的坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,表示出点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的坐标和直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,利用韦达定理和判别式证明直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相切.
【详解】(1)圆 SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,如图所示,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
则点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
联立 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 后整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 的坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
可得点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 分别为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点,可得点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
同理可得点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时,点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 轴,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,显然与 SKIPIF 1 < 0 相切.
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入,得 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入,得直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,可得直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相切.
综上,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相切.
10.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的右顶点,若点 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的一条渐近线的距离为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求双曲线 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上异于 SKIPIF 1 < 0 的任意两点,且 SKIPIF 1 < 0 的垂心为 SKIPIF 1 < 0 ,试问:点 SKIPIF 1 < 0 是否在定曲线上?若是,求出该定曲线的方程;若不是,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)垂心 SKIPIF 1 < 0 在定曲线 SKIPIF 1 < 0 上
【分析】(1)运用点到直线距离公式和双曲线中 SKIPIF 1 < 0 之间的关系求解;
(2)根据M,N点是否与 SKIPIF 1 < 0 重合以及是否与x轴对称,分类讨论即可.
【详解】(1)由题意,双曲线的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,所以点 SKIPIF 1 < 0 到渐近线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,从而 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)情形一: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 中没有一点为 SKIPIF 1 < 0 ,且直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在,
设直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则AM和AN的斜率分别为: SKIPIF 1 < 0 ,
易得边 SKIPIF 1 < 0 的高线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,方程为: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
边AN的高线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为: SKIPIF 1 < 0 ,方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
从而 SKIPIF 1 < 0 ,
又H点也在MN边的高线上,MN边高线的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,即点 SKIPIF 1 < 0 在定曲线 SKIPIF 1 < 0 上;
若MN斜率不存在,则M,N关于x轴对称,即 SKIPIF 1 < 0 ,如图:
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 是等腰三角形,所以 SKIPIF 1 < 0 在x轴上,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,联立: SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在定曲线 SKIPIF 1 < 0 上;
情形二: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 中有一点即 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,不妨 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,过N点作AM的垂线,则H点在该垂线上,如图:
则 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , 解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以点 SKIPIF 1 < 0 在曲线 SKIPIF 1 < 0 上;
综上,曲线C的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,H点总在曲线 SKIPIF 1 < 0 上.
11.椭圆 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 的左右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,左右顶点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的上顶点, SKIPIF 1 < 0 的延长线与椭圆相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 上一点.圆 SKIPIF 1 < 0 以原点 SKIPIF 1 < 0 为圆心且过椭圆上顶点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若过点 SKIPIF 1 < 0 的直线与圆 SKIPIF 1 < 0 切于 SKIPIF 1 < 0 ,( SKIPIF 1 < 0 位于第一象限),求使得 SKIPIF 1 < 0 面积最大时的直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(3)若直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴的交点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆与圆 SKIPIF 1 < 0 的一个交点为 SKIPIF 1 < 0 ,判断直线 SKIPIF 1 < 0 是否平行于 SKIPIF 1 < 0 轴并证明你的结论.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
(3)直线 SKIPIF 1 < 0 平行于 SKIPIF 1 < 0 轴,证明见解析
【分析】(1)由 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 的延长线上,得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,代入坐标,可求 SKIPIF 1 < 0 ,从而 SKIPIF 1 < 0 ,椭圆方程可得.
(2) 由 SKIPIF 1 < 0 可知,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 面积取得最大值,此时 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 从而可求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(3)设 SKIPIF 1 < 0 则可以写出直线AP,BP的方程,从而求出 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,根据 SKIPIF 1 < 0 为直径,可得 SKIPIF 1 < 0 ,再根据 SKIPIF 1 < 0 及 SKIPIF 1 < 0 ,可求 SKIPIF 1 < 0 ,从而得证.
【详解】(1)由 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 的延长线上,得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 面积取得最大值,此时点 SKIPIF 1 < 0 ,又因为点 SKIPIF 1 < 0 位于第一象限, SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(3)直线 SKIPIF 1 < 0 平行于 SKIPIF 1 < 0 轴.理由如下:
由题意知点P不与点A或点B重合,设 SKIPIF 1 < 0 则直线AP的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 同理可求 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 及 SKIPIF 1 < 0 代入化简得 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 平行于 SKIPIF 1 < 0 轴.
【点睛】关键点点睛:
第三问:设 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的坐标,则可以写出直线AP,BP的方程,从而求出 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的坐标,根据 SKIPIF 1 < 0 为直径,可得 SKIPIF 1 < 0 ,再根据 SKIPIF 1 < 0 及 SKIPIF 1 < 0 ,可求 SKIPIF 1 < 0 ,从而得证.
12.已知动点T为平面内一点,O为坐标原点,T到点 SKIPIF 1 < 0 的距离比点T到y轴的距离大1.设点T的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)设直线l: SKIPIF 1 < 0 ,过F的直线与C交于A,B两点,线段AB的中点为M,过M且与y轴垂直的直线依次交直线OA,OB,l于点N,P,Q,直线OB与l交于点E.记 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,△ SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,判断 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的大小关系,并证明你的结论.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 ,证明见解析
【分析】(1)利用两点距离公式及点线距离求轨迹方程;
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立轨迹C,应用韦达定理依次求出 SKIPIF 1 < 0 坐标,进而确定 SKIPIF 1 < 0 ,再求出 SKIPIF 1 < 0 坐标,即可证结论.
【详解】(1)设 SKIPIF 1 < 0 ,由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,化简得y2=4x,
故所求动点T的轨迹方程C: SKIPIF 1 < 0 .
(2) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的大小相同,证明如下:
设直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
线段AB的中点为M,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又直线 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
同理 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
又直线 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
综上, SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】关键点点睛:由 SKIPIF 1 < 0 共线,求出它们的点坐标证明 SKIPIF 1 < 0 ,再证 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 纵坐标相等.
13.椭圆 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 是一个等轴双曲线 SKIPIF 1 < 0 的顶点,其顶点是双曲线 SKIPIF 1 < 0 的焦点,椭圆 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 有一个交点P, SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)点M是双曲线 SKIPIF 1 < 0 上的任意不同于其顶点的动点,设直线 SKIPIF 1 < 0 ,的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(3)过点 SKIPIF 1 < 0 任作一动直线l交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于A、B两点,记 SKIPIF 1 < 0 .若在线段AB上取一点R,使得 SKIPIF 1 < 0 ,试判断当直线l运动时,点R是否在某一定曲线上运动?若是,求出该定曲线的方程;若不是,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2)1;
(3)是 , SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根据椭圆和双曲线的关系,结合椭圆和双曲线的性质,求得 SKIPIF 1 < 0 代入方程即可求解;
(2)设点 SKIPIF 1 < 0 ,利用斜率方程求得k1,k2,结合双曲线方程,即可求得k1k2;
(3)法一:分两种情况讨论,当直线l的斜率为0,则 SKIPIF 1 < 0 ,当直线l的斜率不为0,设直线方程并与椭圆方程联立,结合韦达定理,然后根据 SKIPIF 1 < 0 ,联立方程即可出.
法二:直接设直线 SKIPIF 1 < 0 ,联立椭圆方程得到韦达定理式,根据向量关系求出 SKIPIF 1 < 0 的表达式,设 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,再整体代入即可.
【详解】(1)设椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点为(c,0)(c>0),则 SKIPIF 1 < 0 ,
由题知,双曲线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
联立①②③得, SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
双曲线 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0
(2)设双曲线 SKIPIF 1 < 0 上的点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
(3)是;由题知直线l的斜率存在,
法一:
①当直线l的斜率为0时, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
②当直线l的斜率不为0时,设其方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ④
解得 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以点R在一条定直线 SKIPIF 1 < 0 上.
法二:
依题可知:直线的斜率存在,设其方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,消元整理得, SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得,
SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在定直线 SKIPIF 1 < 0 上.
【点睛】方法点睛:本题采取设线法,然后联立椭圆方程得到韦达定理式,通过向量运算得到其横坐标表达式,再通过向量关系代换整理成韦达定理比值式,再将得到的韦达定理式整体代入运算即可得到该定直线方程.
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