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新高考数学二轮复习圆锥曲线专题突破提升练习第23讲 定点问题(2份打包,原卷版+解析版)
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1.已知圆 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 为直线 SKIPIF 1 < 0 上一动点,过点 SKIPIF 1 < 0 向圆 SKIPIF 1 < 0 引两条切线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为切点,则直线 SKIPIF 1 < 0 经过定点 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解答】解:因为 SKIPIF 1 < 0 是直线 SKIPIF 1 < 0 的任一点,所以设 SKIPIF 1 < 0 ,
因为圆 SKIPIF 1 < 0 的两条切线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,切点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 在以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上,即 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 和圆 SKIPIF 1 < 0 的公共弦,
则圆心 SKIPIF 1 < 0 的坐标是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且半径的平方是 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 ,①
又 SKIPIF 1 < 0 ,②,
② SKIPIF 1 < 0 ①得, SKIPIF 1 < 0 ,即公共弦 SKIPIF 1 < 0 所在的直线方程是: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故选: SKIPIF 1 < 0 .
二.解答题(共18小题)
2.已知圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,且该圆经过点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)若点 SKIPIF 1 < 0 也在圆 SKIPIF 1 < 0 上,且弦 SKIPIF 1 < 0 长为8,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(3)直线 SKIPIF 1 < 0 交圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,若直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率之积为2,求证:直线 SKIPIF 1 < 0 过一个定点,并求出该定点坐标.
【解答】(1)解:设圆的标准为 SKIPIF 1 < 0 ,把 SKIPIF 1 < 0 代入得 SKIPIF 1 < 0 ,
故圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)解:①当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不存在时,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,此时弦 SKIPIF 1 < 0 长为8,符合题意;
②当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在时,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
根据弦 SKIPIF 1 < 0 长为8,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
综上所述,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)证明:当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率不存在时,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率之积为2, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 在圆上,
SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,无解,舍去,
当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率存在时,设直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ①
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
代入①,得 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,所以过定点 SKIPIF 1 < 0 .
3.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,点 SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,则在 SKIPIF 1 < 0 轴上是否存在一点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 轴平分 SKIPIF 1 < 0 ?若存在,求出点 SKIPIF 1 < 0 的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)由题意得 SKIPIF 1 < 0 解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题意可知直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不为0, SKIPIF 1 < 0 .
若直线 SKIPIF 1 < 0 斜率存在,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 .
由题意可知△ SKIPIF 1 < 0 恒成立,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
假设在 SKIPIF 1 < 0 轴上存在一点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 轴平分 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
若直线 SKIPIF 1 < 0 斜率不存在时,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点关于 SKIPIF 1 < 0 轴对称,当点 SKIPIF 1 < 0 坐标为 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 轴平分 SKIPIF 1 < 0 .
综上所述,在 SKIPIF 1 < 0 轴上存在一点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 轴平分 SKIPIF 1 < 0 .
4.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率是 SKIPIF 1 < 0 ,一个顶点是 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 上异于点 SKIPIF 1 < 0 的任意两点,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)试问直线 SKIPIF 1 < 0 是否过定点?若是,请求出定点坐标;若不是,请说明理由.
【解答】解:(1)由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由 SKIPIF 1 < 0 知直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率存在且不为0.
设直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
用 SKIPIF 1 < 0 代替 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0
于是直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时,对任意的 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 .
5.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左,右顶点, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的上顶点, SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 为椭圆外一点, SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的另一交点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的另一交点为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)证明:直线 SKIPIF 1 < 0 过定点.
【解答】解:(1)由题意知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
证明:(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
则有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
故直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 .
6.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 的一个焦点重合, SKIPIF 1 < 0 为直线 SKIPIF 1 < 0 上的动点,过点 SKIPIF 1 < 0 作抛物线 SKIPIF 1 < 0 的两条切线,切点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求抛物线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)证明直线 SKIPIF 1 < 0 过定点.
【解答】解:(1)由题意可得双曲线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即有抛物线的焦点 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以抛物线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)证明:设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,设切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ①,
由 SKIPIF 1 < 0 .
设两条切线的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由①知等根为 SKIPIF 1 < 0 ,故设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 .
所以直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 .
7.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 分别作斜率为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的椭圆的动弦 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分别为线段 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的中点,若 SKIPIF 1 < 0 ,是否存在一个定点 SKIPIF 1 < 0 ,使得其在直线 SKIPIF 1 < 0 上,若存在,求出该定点的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1) SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
代入椭圆方程并化简,得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
同理, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
此时直线过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 即为 SKIPIF 1 < 0 轴,此时也过点 SKIPIF 1 < 0 .
综上,直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点,且定点坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
8.已知左焦点为 SKIPIF 1 < 0 的椭圆过点 SKIPIF 1 < 0 .过点 SKIPIF 1 < 0 分别作斜率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的椭圆的动弦 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为线段 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的中点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点,求 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)若 SKIPIF 1 < 0 ,求证直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点,并求出定点坐标.
【解答】(1)解:由题意 SKIPIF 1 < 0 ,且右焦点 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 所求椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)解:设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则
SKIPIF 1 < 0 ①, SKIPIF 1 < 0 ②
② SKIPIF 1 < 0 ①,可得 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)证明:由题意, SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
代入椭圆方程并化简得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
同理, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
此时直线过定点 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 即为 SKIPIF 1 < 0 轴,此时亦过点 SKIPIF 1 < 0
综上,直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点,且坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
9.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为其左焦点,点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为椭圆的左、右顶点,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 作两条射线分别与椭圆交于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点(均异于点 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,证明:直线 SKIPIF 1 < 0 恒过 SKIPIF 1 < 0 轴上的一个定点.
【解答】(1)解: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)证明:由已知直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴不垂直,假设其过定点 SKIPIF 1 < 0 ,设其方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
即 SKIPIF 1 < 0 .
化简得: SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 重合,不合题意,
SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 .
综上,直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 .
10.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左右顶点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 为椭圆上异于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的任意一点.
(Ⅰ)求直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的斜率之积;
(Ⅱ)过点 SKIPIF 1 < 0 作与 SKIPIF 1 < 0 轴不重合的任意直线交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点.证明:以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆恒过点 SKIPIF 1 < 0 .
【解答】解:(Ⅰ) SKIPIF 1 < 0 .设点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则有 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅱ)证明:设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴不重合,
SKIPIF 1 < 0 设直线 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 化简得,
SKIPIF 1 < 0 ;
由题意可知△ SKIPIF 1 < 0 成立,且 SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ;
将 SKIPIF 1 < 0 代入上式并化简得,
SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,即以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆恒过点 SKIPIF 1 < 0 .
11.已知点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,抛物线 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 的动直线 SKIPIF 1 < 0 交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,直线 SKIPIF 1 < 0 交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于另一点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为坐标原点.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)证明:直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点.
【解答】解:(1)设点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由题意,设直线 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 △ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
(2)证明:设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三点共线, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 式可知, SKIPIF 1 < 0 代入上式,得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 .
12.已知点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 和抛物线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,过点 SKIPIF 1 < 0 的动直线 SKIPIF 1 < 0 交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于另一点 SKIPIF 1 < 0 ,如图
(1)证明: SKIPIF 1 < 0 为定值;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,求向量 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的夹角;
(3)证明直线 SKIPIF 1 < 0 恒过一个定点.
【解答】 SKIPIF 1 < 0 证明:设点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 三点共线,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (2分)
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (5分)
SKIPIF 1 < 0 解:设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (8分)
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的夹角为 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (10分)
(Ⅲ)证明:设点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 三点共线, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (12分)
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 式, SKIPIF 1 < 0 ,
代入上式,得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 .
13.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是抛物线 SKIPIF 1 < 0 上一点,且在第一象限,满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
(1)求抛物线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)已知经过点 SKIPIF 1 < 0 的直线交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,经过定点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的直线与抛物线 SKIPIF 1 < 0 交于另一点 SKIPIF 1 < 0 ,问直线 SKIPIF 1 < 0 是否恒过定点,如果过定点,求出该定点,否则说明理由.
【解答】解:(1)由抛物线的方程可得焦点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在抛物线上,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以抛物线的方程为: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ①,
同理可得直线 SKIPIF 1 < 0 的方程整理可得 SKIPIF 1 < 0 ②,
将 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别代入①,②的方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,消 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
易知直线 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因此直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 .
14.已知直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,满足 SKIPIF 1 < 0 .定点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是抛物线上一动点,设直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 与抛物线的另一个交点分别是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求抛物线的方程;
(2)求证:当 SKIPIF 1 < 0 点在抛物线上变动时(只要点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 存在且不重合),直线 SKIPIF 1 < 0 恒过一个定点;并求出这个定点的坐标.
【解答】解:(1)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
进而可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以抛物线的方程为: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)证明:设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三点共线可得, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
同理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三点共线, SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程: SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的值代入直线方程可得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 解得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 .
15.已知直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,过点 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直的直线交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .如图所示.
(1)求抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点坐标;
(2)求经过 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点的直线与 SKIPIF 1 < 0 轴交点 SKIPIF 1 < 0 的坐标;
(3)过抛物线 SKIPIF 1 < 0 的顶点任意作两条互相垂直的直线,过这两条直线与抛物线的交点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 是否恒过定点,如果是,指出此定点,并证明你的结论;如果不是,请说明理由.
【解答】解:(1)抛物线 SKIPIF 1 < 0 的方程化为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (2分)
SKIPIF 1 < 0 抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点坐标为 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (4分)
(2)联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,解得点 SKIPIF 1 < 0 坐标为 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (6分)
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,解得点 SKIPIF 1 < 0 坐标为 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (7分)
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (8分)
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (9分)
(3)结论:过抛物线 SKIPIF 1 < 0 的顶点任意作两条互相垂直的直线,
过这两条直线与抛物线的交点的直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (10分)
证明如下:
设过抛物线 SKIPIF 1 < 0 的顶点的一条直线为 SKIPIF 1 < 0 ,
则另一条为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,解得点 SKIPIF 1 < 0 坐标为 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (11分)
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,解得点 SKIPIF 1 < 0 坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (12分)
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (13分)
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (14分)
16.过抛物线 SKIPIF 1 < 0 上一点 SKIPIF 1 < 0 作直线交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于另一点 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅰ)若直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为1,求线段 SKIPIF 1 < 0 的长;
(Ⅱ)不过点 SKIPIF 1 < 0 的动直线 SKIPIF 1 < 0 交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆经过点 SKIPIF 1 < 0 ,问动直线 SKIPIF 1 < 0 是否恒过定点.如果有求定点坐标,如果没有请说明理由.
【解答】解:(Ⅰ)把 SKIPIF 1 < 0 点的坐标代入抛物线 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以抛物线的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可得直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
与抛物线联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,可得交点 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ;
(Ⅱ)设直线 SKIPIF 1 < 0 为: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立直线与抛物线的方程: SKIPIF 1 < 0 ,整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
△ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 不是恒成立,或 SKIPIF 1 < 0 (符合△ SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 为: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,直线恒过点 SKIPIF 1 < 0 .
17.如图所示,已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的右焦点到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右顶点为 SKIPIF 1 < 0 ,不经过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过 SKIPIF 1 < 0 ,求证:直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点,并求出此定点坐标.
【解答】解:(1) SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (2分)
SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (4分)
解得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,故椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (5分)
(2)由题意可知,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为0时,不合题意,
不妨设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (7分)
SKIPIF 1 < 0 以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过椭圆右顶点, SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (9分)
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍 SKIPIF 1 < 0 (11分)
故直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (12分)
18.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左顶点是 SKIPIF 1 < 0 ,左焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,上顶点为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 时,求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点(不同于 SKIPIF 1 < 0 ,以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过 SKIPIF 1 < 0 点,试探究直线 SKIPIF 1 < 0 是否过定点,若存在定点,求出这个定点的坐标,若不存在定点,请说明理由.
【解答】解:(1)由椭圆方程: SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由三角形 SKIPIF 1 < 0 的面积 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的值为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由线段 SKIPIF 1 < 0 过直径的圆过 SKIPIF 1 < 0 点,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,同理可得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 的斜率不存在时,显然可得 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则圆心为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由直线 SKIPIF 1 < 0 总穿过 SKIPIF 1 < 0 轴,证明当 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在时,也过点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在时, SKIPIF 1 < 0 ,
综上可知: SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
19.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左右顶点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 为椭圆上异于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的任意一点.
(Ⅰ)求直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的斜率乘积的值;
(Ⅱ)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 作与 SKIPIF 1 < 0 轴不重合的任意直线交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,则是否存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆恒过点 SKIPIF 1 < 0 ?若存在,求出 SKIPIF 1 < 0 的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(Ⅰ) SKIPIF 1 < 0 .设点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则有 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅱ)假设存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆恒过点 SKIPIF 1 < 0 ;
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴不重合,
SKIPIF 1 < 0 设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 化简得,
SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可知△ SKIPIF 1 < 0 成立,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
将 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 代入上式可得,
SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得, SKIPIF 1 < 0 (舍去)或 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 .
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