所属成套资源:新高考数学二轮复习圆锥曲线专题突破提升练(2份打包,原卷版+解析版)
新高考数学二轮复习圆锥曲线专题突破提升练习第24讲 定值问题(2份打包,原卷版+解析版)
展开
这是一份新高考数学二轮复习圆锥曲线专题突破提升练习第24讲 定值问题(2份打包,原卷版+解析版),文件包含新高考数学二轮复习圆锥曲线专题突破提升练习第24讲定值问题原卷版doc、新高考数学二轮复习圆锥曲线专题突破提升练习第24讲定值问题解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共32页, 欢迎下载使用。
1.已知中心为坐标原点,以坐标轴为对称轴的双曲线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,且点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴上的射影恰为该双曲线的一个焦点 SKIPIF 1 < 0
(Ⅰ)求双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(Ⅱ)命题:“过椭圆 SKIPIF 1 < 0 的一个焦点 SKIPIF 1 < 0 作与 SKIPIF 1 < 0 轴不垂直的任意直线 SKIPIF 1 < 0 ”交椭圆于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线交 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为定值,且定值是 SKIPIF 1 < 0 ”.命题中涉及了这么几个要素:给定的圆锥曲线 SKIPIF 1 < 0 ,过该圆锥曲线焦点 SKIPIF 1 < 0 的弦 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线与焦点所在的对称轴的交点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的长度与 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点间距离的比值.试类比上述命题,写出一个关于抛物线 SKIPIF 1 < 0 的类似的正确命题,并加以证明.
(Ⅲ)试推广(Ⅱ)中的命题,写出关于圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)的统一的一般性命题(不必证明).
【解答】解:(Ⅰ)由题意可设双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 ,且点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴上的射影恰为该双曲线的一个焦点 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 双曲线 SKIPIF 1 < 0 的一个焦点为 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 的另一个焦点为 SKIPIF 1 < 0 (1分)
由 SKIPIF 1 < 0 (3分)
SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 (4分)
双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0
(Ⅱ)关于抛物线 SKIPIF 1 < 0 的类似命题为:过抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 作与 SKIPIF 1 < 0 轴不垂直的任意直线 SKIPIF 1 < 0 交抛物线于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线交 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为定值,定值是2(6分)
证明如下:由于直线与 SKIPIF 1 < 0 轴不垂直,可设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
联立方程 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0
由题意 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 有两个交点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,△ 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 线段 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的坐标 SKIPIF 1 < 0 (8分)
SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 可得, SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 (9分)
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 (10分)
(Ⅲ)过圆锥曲线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 作与焦点所在的对称轴不垂直的任意直线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线交焦点所在的对称轴于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为定值,定值是 SKIPIF 1 < 0 (其中 SKIPIF 1 < 0 是圆锥曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率)(13分)
(法二)由题意可设双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 (1分)
由已知可得 SKIPIF 1 < 0 (3分)
解可得, SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 (4分)
(Ⅱ),(Ⅲ)同法一
2.已知中心在坐标原点,以坐标轴为对称轴的椭圆 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,且点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴的射影恰为该椭圆的一个焦点 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅰ)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(Ⅱ)过椭圆 SKIPIF 1 < 0 的一个焦点 SKIPIF 1 < 0 作与 SKIPIF 1 < 0 轴不垂直的任意直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线交 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 是否为定值,若为定值,求出该定值,若不为定值,说明理由.
【解答】解: SKIPIF 1 < 0 中心在坐标原点,以坐标轴为对称轴的椭圆 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,
且点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴的射影恰为该椭圆的一个焦点 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 设椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
把 SKIPIF 1 < 0 代入,得: SKIPIF 1 < 0 ,
整理,得 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,或 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 (4分)
SKIPIF 1 < 0 “过椭圆 SKIPIF 1 < 0 的一个焦点 SKIPIF 1 < 0 作与 SKIPIF 1 < 0 轴不垂直的任意直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,
线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线交 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为定值,且定值是4” SKIPIF 1 < 0 (5分)
证明如下:
由于 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴不垂直,可设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
①当 SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 .
依题意 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 有两个交点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,所以△ SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以线段 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (7分)
SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (9分)
又 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (10分)
所以 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (11分)
② SKIPIF 1 < 0 时,易得结论成立.
综上所述,结论成立.^ SKIPIF 1 < 0 (12分)
3.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 ,离心率 SKIPIF 1 < 0 分别为左、右焦点,椭圆 SKIPIF 1 < 0 上一点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,且△ SKIPIF 1 < 0 的面积为1.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 作斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点.过点 SKIPIF 1 < 0 且平行于 SKIPIF 1 < 0 的直线交椭圆于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,证明: SKIPIF 1 < 0 为定值.
【解答】(1)解:方法一:由离心率 SKIPIF 1 < 0 ,得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
椭圆 SKIPIF 1 < 0 上一点 SKIPIF 1 < 0 ,满足 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 为圆: SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 的交点,
联立方程组解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以柯圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为: SKIPIF 1 < 0 .
方法二:由椭圆定义; SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
得到: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)证明:设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 .
得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
设过点 SKIPIF 1 < 0 且平行于 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 方程: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
4.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,上顶点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为3.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 作直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 直线方程;(注意用两种方法作答,每种方法4分)
(3)设直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 且与椭圆 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 不经过点 SKIPIF 1 < 0 ,证明:直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率与直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率之和为定值.
【解答】解:(1) SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,上顶点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为3,
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)方法一(点差法),
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
两式相减可得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
方法二:易知直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在,不妨设为 SKIPIF 1 < 0 ,
则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,消 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
即直线 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)证明:易知直线 SKIPIF 1 < 0 斜率恒小于0,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 (定值).
5.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的离心率等于 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆上.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左右顶点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 的动直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,是否存在定直线 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 总在直线 SKIPIF 1 < 0 上?若存在,求出一个满足条件的 SKIPIF 1 < 0 值;若不存在,说明理由.
【解答】解:(1) SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的离心率等于 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆上.
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)当 SKIPIF 1 < 0 轴时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的方程分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
分别化为: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .联立解得 SKIPIF 1 < 0 .猜测常数 SKIPIF 1 < 0 .
即存在定直线 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 总在直线 SKIPIF 1 < 0 上.
证明:当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在时,设 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
联立 SKIPIF 1 < 0 ,化为 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,三点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 共线.
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
由于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,要证明三点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 共线.
即证明 SKIPIF 1 < 0 .即证明 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 成立.
SKIPIF 1 < 0 存在定直线 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 总在直线 SKIPIF 1 < 0 上.
综上可知:存在定直线 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 总在直线 SKIPIF 1 < 0 上.
6.在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,上顶点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上.
(Ⅰ)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(Ⅱ)过原点的直线与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 不是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的顶点).点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,且 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴、 SKIPIF 1 < 0 轴分别交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点.
SKIPIF 1 < 0 设直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,问是否存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ?若存在,求出 SKIPIF 1 < 0 的值;若不存在,请说明理由;
SKIPIF 1 < 0 求 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值.
【解答】解: SKIPIF 1 < 0 上顶点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 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 直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,由题意知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
由题意知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
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 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 存在常数 SKIPIF 1 < 0 使得结论成立.
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 的方程 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0
由于 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时等号成立,此时 SKIPIF 1 < 0 取得最大值 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
7.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点, SKIPIF 1 < 0 是右准线与 SKIPIF 1 < 0 轴的交点,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过椭圆 SKIPIF 1 < 0 上顶点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆另一点 SKIPIF 1 < 0 ,交 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(3)设点 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 且斜率不为零的直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 ,试问 SKIPIF 1 < 0 是否为定值?若是,求出这个定值,若不是,请说明理由.
【解答】解:(1)由题意可知, SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由(1)知 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
代入椭圆方程得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因此 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ;
(3)设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
则, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
因此 SKIPIF 1 < 0 为定值,定值为0.
8.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,过 SKIPIF 1 < 0 作与坐标轴不垂直的直线 SKIPIF 1 < 0 ,交椭圆于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,线段 SKIPIF 1 < 0 的中垂线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 点坐标;
(2)问: SKIPIF 1 < 0 是否为定值.
【解答】解:(1) SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,
过 SKIPIF 1 < 0 作与坐标轴不垂直的直线 SKIPIF 1 < 0 ,交椭圆于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,
SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 由椭圆的第二定义得: SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,不妨取 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
把 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 代入直线 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 为定值 SKIPIF 1 < 0 .
9.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点, SKIPIF 1 < 0 为椭圆上的一个动点,且△ SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点 SKIPIF 1 < 0 作与 SKIPIF 1 < 0 轴不垂直的直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,第一象限点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆上且满足 SKIPIF 1 < 0 轴,连接 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,记直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,探索 SKIPIF 1 < 0 是否为定值,若是求出;若不是说明理由.
【解答】解:(1) SKIPIF 1 < 0 椭圆的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,△ SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 轴,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆方程 SKIPIF 1 < 0 ,化简整理可得, SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 为定值,定值为 SKIPIF 1 < 0 .
10.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,过椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左焦点 SKIPIF 1 < 0 且不与坐标轴垂直的直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且椭圆 SKIPIF 1 < 0 截直线 SKIPIF 1 < 0 所得弦长为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线与 SKIPIF 1 < 0 轴交于点 SKIPIF 1 < 0 ,求点 SKIPIF 1 < 0 横坐标的取值范围;
(3)试问在 SKIPIF 1 < 0 轴上是否存在一点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 恒为定值?若存在,求出点 SKIPIF 1 < 0 的坐标及该定值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)由题意椭圆过点 SKIPIF 1 < 0 ,且椭圆的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,
则满足方程组 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,
消去 SKIPIF 1 < 0 整理得 SKIPIF 1 < 0 ,△ SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的横坐标的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
(3)假设存在,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
结合第(2)问知: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 对任意 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 为定值 SKIPIF 1 < 0 .
11.在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,椭圆 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若椭圆 SKIPIF 1 < 0 的焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴上,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,
① SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 上的动点, SKIPIF 1 < 0 点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的最小值及对应的点 SKIPIF 1 < 0 的坐标;
②过椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点 SKIPIF 1 < 0 作与坐标轴不垂直的直线,交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 ,证明: SKIPIF 1 < 0 是定值,并求出这个定值.
【解答】解:(1)由题意得, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
①设点 SKIPIF 1 < 0 坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,此时对应的点 SKIPIF 1 < 0 坐标为 SKIPIF 1 < 0 ;
②由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
从而椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,右准线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,离心率 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减得, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 为定值 SKIPIF 1 < 0 .
12.已知左焦点为 SKIPIF 1 < 0 的椭圆过点 SKIPIF 1 < 0 ,过右焦点 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 .设点 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)求三角形 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值;
(3)若 SKIPIF 1 < 0 ,
①求证:直线 SKIPIF 1 < 0 经过定点 SKIPIF 1 < 0 ,并求出定点 SKIPIF 1 < 0 的坐标.
②求证:点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的距离的平方和为定值.
【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 ,设 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
三角形 SKIPIF 1 < 0 面积 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,取等号;
(3)①证明:由题意, SKIPIF 1 < 0 ,令直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 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 .
SKIPIF 1 < 0 ;
同理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
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 ;
②证明: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 .
则点 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 距离的平方 SKIPIF 1 < 0 ,到 SKIPIF 1 < 0 距离的平方 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的距离的平方和为 SKIPIF 1 < 0 ,为定值.
13.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 中,以 SKIPIF 1 < 0 为中点的弦 SKIPIF 1 < 0 所在直线的方程是 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设点 SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 长轴上的一个动点,过点 SKIPIF 1 < 0 作斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,证明: SKIPIF 1 < 0 为定值.
【解答】解:(1)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减得, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 所在直线的方程是 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
故椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0 .
因此 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
于是 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 为定值,且为15.
14.如图,已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 是过抛物线 SKIPIF 1 < 0 焦点 SKIPIF 1 < 0 的动弦, SKIPIF 1 < 0 是坐标原点,过 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点分别作此抛物线的切线,两切线相交于点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求证: SKIPIF 1 < 0 .
(2)若动弦 SKIPIF 1 < 0 不经过点 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与准线 SKIPIF 1 < 0 相交于点 SKIPIF 1 < 0 ,记 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .问:是否存在常数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 在弦 SKIPIF 1 < 0 运动时恒成立?若存在,求 SKIPIF 1 < 0 的值;若不存在,说明理由.
【解答】解:(1)证明: SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,故抛物线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,依题意,设直线 SKIPIF 1 < 0 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 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ;
(2)将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
若有 SKIPIF 1 < 0 成立,则有 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故存在 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 成立.
15.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点,焦距为2,过 SKIPIF 1 < 0 作斜率存在且不为零的直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且△ SKIPIF 1 < 0 的周长为8.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)已知弦 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 ,求证: SKIPIF 1 < 0 为定值.
【解答】解:(1)因为椭圆的焦距为2,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
由椭圆的定义可得△ SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为△ SKIPIF 1 < 0 的周长为8,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)证明:设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 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 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
综上, SKIPIF 1 < 0 .
16.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.
(4)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 的斜率之和为0,求证:直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率是定值,并求出该定值.
【解答】解:(1)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)① SKIPIF 1 < 0 不存在时,根据题意,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ;
② SKIPIF 1 < 0 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 ,
根据弦 SKIPIF 1 < 0 长为8,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 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)当 SKIPIF 1 < 0 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 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 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 代入①
得 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,所以过定点 SKIPIF 1 < 0 .
(4)设直线 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
同理 SKIPIF 1 < 0 点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率是定值,且为 SKIPIF 1 < 0 .
17.已知圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)若点 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 ,试判断直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的位置关系;
(2)若点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 作直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别交圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的斜率互为相反数.
①若直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率;
②试问:不论直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率怎样变化,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.
【解答】解:(1)当点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交. SKIPIF 1 < 0 (5分)
(2)①由点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
由题意, SKIPIF 1 < 0 是圆的直径,所以点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
又直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的斜率互为相反数,所以 SKIPIF 1 < 0 (7分)
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (10分)
②记直线 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 代入圆 SKIPIF 1 < 0 的方程得: SKIPIF 1 < 0 ,
化简得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 是方程的一个根, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意知: SKIPIF 1 < 0 ,同理可得, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (13分)
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 不论直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率怎样变化,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率总为定值 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 (16分)
18.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的顶点,且△ SKIPIF 1 < 0 的周长为6.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上的射影分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 变化时,证明直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相交于一定点,并求出该定点的坐标;
(3)设椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左顶点为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 分别相交于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,试问:当 SKIPIF 1 < 0 变化时,以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆被 SKIPIF 1 < 0 轴截得的弦长是否为定值?若是,求出这个定值,若不是,请说明理由.
【解答】(1)解:当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由(1)知, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
当直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴垂直时,可得 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点为 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴不垂直时,下面证明 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可知 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 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
同理可证 SKIPIF 1 < 0 也过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相交于一定点,该定点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)由题意可得直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 为以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上任意一点,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 .
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
即以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆恒过 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 变化时,以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆被 SKIPIF 1 < 0 轴截得的弦长是定值6.
19.已知圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 内一个定点,点 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 上任意一点,线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线与半径 SKIPIF 1 < 0 相交于点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)给定点 SKIPIF 1 < 0 ,若过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与轨迹 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点(均不同于点 SKIPIF 1 < 0 .证明:直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率之积为定值.
【解答】解:(1)如图,由已知,圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 在线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线上,则 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 是以 SKIPIF 1 < 0 为焦点,长轴长 SKIPIF 1 < 0 的椭圆,
从而 SKIPIF 1 < 0 ,
故所求轨迹 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由已知,直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,且不过点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 斜率存在,
设 SKIPIF 1 < 0 ,将其代入 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,则△ SKIPIF 1 < 0 成立,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,显然 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
设直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
即直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率之积为定值.
相关试卷
这是一份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),文件包含新高考数学二轮复习圆锥曲线专题突破提升练习第23讲定点问题原卷版doc、新高考数学二轮复习圆锥曲线专题突破提升练习第23讲定点问题解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共25页, 欢迎下载使用。
这是一份新高考数学二轮复习圆锥曲线专题突破提升练习第20讲 共线向量问题(2份打包,原卷版+解析版),文件包含新高考数学二轮复习圆锥曲线专题突破提升练习第20讲共线向量问题原卷版doc、新高考数学二轮复习圆锥曲线专题突破提升练习第20讲共线向量问题解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共28页, 欢迎下载使用。
这是一份新高考数学二轮复习圆锥曲线专题突破提升练习第18讲 向量的数量积问题(2份打包,原卷版+解析版),文件包含新高考数学二轮复习圆锥曲线专题突破提升练习第18讲向量的数量积问题原卷版doc、新高考数学二轮复习圆锥曲线专题突破提升练习第18讲向量的数量积问题解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共25页, 欢迎下载使用。