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新高考数学二轮复习圆锥曲线重难点提升专题12 圆锥曲线中的“设而不求”(2份打包,原卷版+解析版)
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研究曲线方程及由方程研究曲线的有关性质问题,是圆锥曲线中的一个重要内容,其特点是代数的运算较为繁杂,许多学生会想而不善于运算,往往是列出式子后“望式兴叹”.在解决圆锥曲线问题时若能恰当使用“设而不求”的策略,可避免盲目推演造成的无效运算,从而达到准确、快速的解题效果.
二、解题秘籍
(一) “设而不求”的实质及注意事项
1.设而不求是解析几何解题的基本手段,是比较特殊的一种思想方法,其实质是整体结构意义上的变式和整体思想的应用.设而不求的灵魂是通过科学的手段使运算量最大限度地减少,通过设出相应的参数,利用题设条件加以巧妙转化,以参数为过渡,设而不求.
2.在运用圆锥曲线问题中的设而不求方法技巧时,需要做到:①凡是不必直接计算就能更简洁地解决问题的,都尽可能实施“设而不求”;②“设而不求”不可避免地要设参、消参,而设参的原则是宜少不宜多.
3. “设而不求”最常见的类型一是涉及动点问题,设出动点坐标,在运算过程中动点坐标通过四则运算消去,或利用根与系数的关系转化为关于其他参数的问题;二是涉及动直线问题,把斜率或截距作为参数,设出直线的方程,再通过运算消去.
【例1】(2023届山西省临汾市等联考高三上学期期中)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的长轴长为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点,点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上运动,且 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .连接 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 并延长分别交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)证明: SKIPIF 1 < 0 为定值.
【解析】(1)由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的长分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号,
从而 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则椭圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由(1)得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 为定值 SKIPIF 1 < 0 .
【例2】(2023届江苏省连云港市高三上学期10月联考)已知椭圆中有两顶点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,一个焦点为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 且与椭圆交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,当 SKIPIF 1 < 0 时,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 且与椭圆交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,并与 SKIPIF 1 < 0 轴交于点 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 ,当点 SKIPIF 1 < 0 异 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点时,试问 SKIPIF 1 < 0 是否是定值?若是,请求出此定值,若不是,请说明理由.
【解析】(1)∵椭圆的焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴上,设椭圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由已知得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
椭圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴垂直时与题意不符,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
将直线 SKIPIF 1 < 0 的方程代入椭圆的方程化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
∴直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 轴时, SKIPIF 1 < 0 ,不符合题意,
当 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴不垂直时,设 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立方程组 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 为定值.
(二)设点的坐标
在涉及直线与圆锥曲线位置关系时,如何避免求交点,简化运算,是处理这类问题的关键,求解时常常设出点的坐标,设坐标方法即通过设一些辅助点的坐标,然后以坐标为参数,利用点的特性(条件)建立关系(方程).显然,这里的坐标只是为寻找关系而作为“搭桥”用的,在具体解题中是通过“设而不求”与“整体消元”解题策略进行的.
【例3】(2023届湖南省郴州市高三上学期质量监测)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,过坐标原点 SKIPIF 1 < 0 的直线交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 两点,其中 SKIPIF 1 < 0 在第一象限,过 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 轴的垂线,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 .当 SKIPIF 1 < 0 为椭圆的右焦点时, SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的延长线与椭圆 SKIPIF 1 < 0 的交点,试问: SKIPIF 1 < 0 是否为定值,若是,求出这个定值;若不是,说明理由.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 椭圆离心率 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 为椭圆右焦点时, 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)由题意可设直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 ;
由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 为定值 SKIPIF 1 < 0 .
【例4】(2023届江苏省南通市如皋市高三上学期期中)作斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线l与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 在直线l的左上方.
(1)当直线l与椭圆C有两个公共点时,证明直线l与椭圆C截得的线段AB的中点在一条直线上;
(2)证明: SKIPIF 1 < 0 的内切圆的圆心在一条定直线上.
【解析】(1)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 中点坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
所以有 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,由韦达定理可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,化简得: SKIPIF 1 < 0 ,所以线段AB的中点在直线 SKIPIF 1 < 0 上.
(2)由题可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0
由(1)可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,又因为 SKIPIF 1 < 0 在直线l的左上方,所以 SKIPIF 1 < 0 的角平分线与 SKIPIF 1 < 0 轴平行,所以 SKIPIF 1 < 0 的内切圆的圆心在 SKIPIF 1 < 0 这条直线上.
(三)设参数
在求解与动直线有关的定点、定值或最值与范围问题时常设直线方程,因为动直线方程不确定,需要引入参数,这时常引入斜率、截距作为参数.
【例5】(2022届湖南省益阳市高三上学期月考)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,其离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,P为椭圆C上一动点, SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)过右焦点 SKIPIF 1 < 0 的直线l与椭圆C交于A,B两点,试问:在x轴上是否存在定点Q,使得 SKIPIF 1 < 0 为定值?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)设椭圆C的半焦距为c,因离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,由椭圆性质知,椭圆短轴的端点到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离最大,
则有 SKIPIF 1 < 0 ,于是得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,联立解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆C的方程为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)知,点 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线斜率存在时,不妨设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 消去y并整理得, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
假定在x轴上存在定点Q满足条件,设点 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
当直线l斜率不存在时,直线l: SKIPIF 1 < 0 与椭圆C交于点A,B,由对称性不妨令 SKIPIF 1 < 0 ,
当点 SKIPIF 1 < 0 坐标为 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 为定值 SKIPIF 1 < 0 .
(四) 中点弦问题中的设而不求
与中点弦有个的问题一般是设出弦端点坐标 SKIPIF 1 < 0 代入圆锥曲线方程作差,得到关于 SKIPIF 1 < 0 的关系式,再结合题中条件求解.
【例6】中心在原点的双曲线 SKIPIF 1 < 0 焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴上且焦距为 SKIPIF 1 < 0 ,请从下面3个条件中选择1个补全条件,并完成后面问题:
①该曲线经过点 SKIPIF 1 < 0 ;
②该曲线的渐近线与圆 SKIPIF 1 < 0 相切;
③点 SKIPIF 1 < 0 在该双曲线上, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为该双曲线的焦点,当点 SKIPIF 1 < 0 的纵坐标为 SKIPIF 1 < 0 时,恰好 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求双曲线 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)过定点 SKIPIF 1 < 0 能否作直线 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 与此双曲线相交于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 是弦 SKIPIF 1 < 0 的中点?若存在,求出 SKIPIF 1 < 0 的方程;若不存在,说明理由.
【解析】(1)设双曲线 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
选①:由题意可知,双曲线 SKIPIF 1 < 0 的两个焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
由双曲线的定义可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,双曲线 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
选②:圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因此,双曲线 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
选③:由勾股定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则 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)假设满足条件的直线 SKIPIF 1 < 0 存在,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,两式作差得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,所以,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因此,直线 SKIPIF 1 < 0 不存在.
三、跟踪检测
1.(2023届河南省洛平许济高三上学期质量检测)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点为F,离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,上顶点为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点F的直线l与椭圆C交于P,Q两点,与y轴交于点M,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,判断 SKIPIF 1 < 0 是否为定值?并说明理由.
【解析】(1)由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆C的方程 SKIPIF 1 < 0 .
(2) SKIPIF 1 < 0 为定值 SKIPIF 1 < 0 ,理由如下:
由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可知直线l的斜率存在,设直线l: SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,消去y得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 (定值).
2.(2023届江西省南昌市金太阳高三上学期10月联考)如图,长轴长为4的椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左顶点为A,过原点 SKIPIF 1 < 0 的直线(与坐标轴不重合)与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴分别交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程.
(2)试问是否存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 恒成立?若存在,求出定点 SKIPIF 1 < 0 的坐标;若不存在,说明理由.
【解析】(1)由题意可知 SKIPIF 1 < 0 ,则椭圆方程 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
故设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,所以椭圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
由椭圆方程 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,∴直线 SKIPIF 1 < 0 方程为︰ SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 方程为: SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
假设存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,则定点 SKIPIF 1 < 0 必在以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上,
以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过定点 SKIPIF 1 < 0 ,即存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 .
3.(2023届黑龙江省大庆铁人中学高三上学期月考)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,椭圆的短轴端点与双曲线 SKIPIF 1 < 0 的焦点重合,过点 SKIPIF 1 < 0 且不垂直于 SKIPIF 1 < 0 轴的直线l与椭圆相交于A,B两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点B关于 SKIPIF 1 < 0 轴的对称点为点E,证明:直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴交于定点.
【解析】(1)由双曲线 SKIPIF 1 < 0 得焦点 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为; SKIPIF 1 < 0 .
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
从而 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 ,
又∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
故直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴交于定点 SKIPIF 1 < 0 .
4.(2023届江西省赣州厚德外国语学校、丰城中学高三上学期10月联考)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 ,两条渐近线的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 交双曲线于 SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)求双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
(2)若动直线 SKIPIF 1 < 0 经过双曲线的右焦点 SKIPIF 1 < 0 ,是否存在 SKIPIF 1 < 0 轴上的定点 SKIPIF 1 < 0 ,使得以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆恒过 SKIPIF 1 < 0 点?若存在,求实数 SKIPIF 1 < 0 的值;若不存在,请说明理由.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 两条渐近线的夹角为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 渐近线的斜率 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,方程 SKIPIF 1 < 0 无解;
综上所述: SKIPIF 1 < 0 双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题意得: SKIPIF 1 < 0 ,
假设存在定点 SKIPIF 1 < 0 满足题意,则 SKIPIF 1 < 0 恒成立;
方法一:①当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率存在时,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 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 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立;
②当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率不存在时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 成立;
综上所述:存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆恒过 SKIPIF 1 < 0 点.
方法二:①当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率为 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ;
②当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率不为 SKIPIF 1 < 0 时,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 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 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 成立;
综上所述:存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆恒过 SKIPIF 1 < 0 点.
5.(2023届内蒙古自治区赤峰市高三上学期月考)平面内一动点 SKIPIF 1 < 0 到定直线 SKIPIF 1 < 0 的距离,是它与定点 SKIPIF 1 < 0 的距离的两倍.
(1)求点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)过 SKIPIF 1 < 0 点作两条互相垂直的直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (直线 SKIPIF 1 < 0 不与 SKIPIF 1 < 0 轴垂直).其中,直线 SKIPIF 1 < 0 交曲线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,直线 SKIPIF 1 < 0 交曲线 SKIPIF 1 < 0 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 ,若直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 构成等差数列,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【解析】(1)设点 SKIPIF 1 < 0 ,由题,有 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以所求 SKIPIF 1 < 0 点轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0
(2)由题,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在且不为0,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
与曲线 SKIPIF 1 < 0 联立方程组得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
依题意有直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
由题, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
解得 SKIPIF 1 < 0 ,则必有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
6.(2023届福建省福州华侨中学高三上学期考试)在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,已知点 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 ,点M到l的距离为d,若点M满足 SKIPIF 1 < 0 ,记M的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 且斜率不为0的直线与C交于P,Q两点,设 SKIPIF 1 < 0 ,证明:以P,Q为直径的圆经过点A.
【解析】(1)设点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,两边平方整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则所求曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 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 并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 交于两点,故 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即以P,Q为直径的圆经过点A.
7.(2023届河南省安阳市高三上学期10月月考)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,面积为 SKIPIF 1 < 0 的正方形ABCD的顶点都在 SKIPIF 1 < 0 上.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)已知P为椭圆 SKIPIF 1 < 0 上一点,过点P作 SKIPIF 1 < 0 的两条切线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求证: SKIPIF 1 < 0 为定值.
【解析】(1)根据对称性,不妨设正方形的一个顶点为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 .①
又 SKIPIF 1 < 0 ,②
由①②解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故所求椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由已知及(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
设过点P与 SKIPIF 1 < 0 相切的直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
与 SKIPIF 1 < 0 联立消去y整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,③
根据题意 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 为方程③的两个不等实根,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 为定值 SKIPIF 1 < 0 .
8.(2023届浙江省浙里卷天下高三上学期10月测试)已知 SKIPIF 1 < 0 分别为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点,过点 SKIPIF 1 < 0 且与 SKIPIF 1 < 0 轴不重合的直线与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 的周长为8.
(1)若 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过 SKIPIF 1 < 0 两点分别作直线 SKIPIF 1 < 0 的垂线,垂足分别是 SKIPIF 1 < 0 ,证明:直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 交于定点.
【解析】(1)因 SKIPIF 1 < 0 的周长为8,由椭圆定义得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,而半焦距 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
依题意,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 消去x并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
因此 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 交点为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
两式相加得: SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,因此 SKIPIF 1 < 0 ,两式相减得:
SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 交于定点 SKIPIF 1 < 0 .
9.(2023届江苏省南京市六校高三上学期10月联考)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的焦距为4,且过点 SKIPIF 1 < 0
(1)求双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左焦点 SKIPIF 1 < 0 分别作斜率为 SKIPIF 1 < 0 的两直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 交双曲线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 两点,直线 SKIPIF 1 < 0 交双曲线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 两点,设 SKIPIF 1 < 0 分别为 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的中点,若 SKIPIF 1 < 0 ,试求 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的面积之比.
【解析】(1)由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线上,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以双曲线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
(2) SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以用 SKIPIF 1 < 0 代换 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 也过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
10.(2022届北京市海淀区高三上学期期末)已知点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 上.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程和离心率;
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 (其中 SKIPIF 1 < 0 )与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于不同两点E,F,直线AE,AF分别交直线 SKIPIF 1 < 0 于点M,N.当 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 时,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【解析】(1)将点 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 ,离心率 SKIPIF 1 < 0
(2)联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0
设点E,F的坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
由韦达定理得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
直线AE的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
直线AF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
所以 SKIPIF 1 < 0 的面积 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 的值为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
11.(2022届天津市第二中学高三上学期12月月考)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的长轴长是4,且过点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线l: SKIPIF 1 < 0 交椭圆于P,Q两点,若点B始终在以PQ为直径的圆内,求实数k的取值范围.
【解析】(1)由题意,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 恒过椭圆的左顶点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为点B始终在以PQ为直径的圆内,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以实数k的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
12.(2022届广东省华南师范大学附属中学高三上学期1月模拟)已知椭圆C1: SKIPIF 1 < 0 =1(a>b>0)的右顶点与抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点重合,椭圆C1的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,过椭圆C1的右焦点F且垂直于x轴的直线截抛物线所得弦的长度为4 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆C1和抛物线C2的方程.
(2)过点A(-4,0)的直线l与椭圆C1交于M,N两点,点M关于x轴的对称点为E.当直线l绕点A旋转时,直线EN是否经过一定点?请判断并证明你的结论.
【解析】(1)设椭圆C1的半焦距为c.依题意,可得a= SKIPIF 1 < 0 ,则C2:y2=4ax,
代入x=c,得y2=4ac,即y=±2 SKIPIF 1 < 0 ,所以4 SKIPIF 1 < 0 =4 SKIPIF 1 < 0 ,
则有 SKIPIF 1 < 0 ,所以a=2,b= SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆C1的方程为 SKIPIF 1 < 0 =1,抛物线C2的方程为y2=8x.
(2)依题意,当直线l的斜率不为0时,设其方程为x=ty-4,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得(3t2+4)y2-24ty+36=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则E(x1,-y1).由Δ>0,得t2,
且y1+y2= SKIPIF 1 < 0 ,y1y2= SKIPIF 1 < 0 .
根据椭圆的对称性可知,若直线EN过定点,此定点必在x轴上,设此定点为Q(m,0).
因为kNQ=kEQ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,(x1-m)y2+(x2-m)y1=0,
即(ty1-4-m)y2+(ty2-4-m)y1=0,2ty1y2-(m+4)(y1+y2)=0,
即2t· SKIPIF 1 < 0 -(m+4)· SKIPIF 1 < 0 =0,得(3-m-4)t=(-m-1)t=0,
由t是大于2或小于-2的任意实数知m=-1,所以直线EN过定点Q(-1,0).
当直线l的斜率为0时,直线EN的方程为y=0,也经过点Q(-1,0),
所以当直线l绕点A旋转时,直线EN恒过一定点Q(-1,0).
13.(2022届河北省高三上学期省级联测)已知椭圆P焦点分别是 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆P相交所得的弦长为1.
(1)求椭圆P的标准方程;
(2)将椭圆P绕原点逆时针旋转90°得到椭圆Q,在椭圆Q上存在A,B,C三点,且坐标原点为 SKIPIF 1 < 0 的重心,求 SKIPIF 1 < 0 的面积.
【解析】(1)根据题意, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题意得椭圆Q的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率存在时,设 SKIPIF 1 < 0 方程为: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 可得: SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0
因为坐标原点为 SKIPIF 1 < 0 的重心,
所以 SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0
将 SKIPIF 1 < 0 代入椭圆方程可得: SKIPIF 1 < 0 ,
化简得: SKIPIF 1 < 0 ,
又O到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为: SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为原点O为 SKIPIF 1 < 0 的重心,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率不存在时,根据坐标关系得,直线AB的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
综上: SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 .
14.(2022届广东省佛山市高三上学期期末)已知双曲线C的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,且过点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求C的方程;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 不经过P点且与C相交于A,B两点,若直线 SKIPIF 1 < 0 与C交于另一点D,求证:直线 SKIPIF 1 < 0 过定点.
【解析】(1)因为双曲线C的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
则可设双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
将点 SKIPIF 1 < 0 代入得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以双曲线C的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)显然直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不为零,
设直线 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消 SKIPIF 1 < 0 整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
依题意得 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 且 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
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
所以直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 .
15.(2022届江苏省盐城市、南京市高三上学期1月模拟)设双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右顶点为 SKIPIF 1 < 0 ,虚轴长为 SKIPIF 1 < 0 ,两准线间的距离为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设动直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点,已知 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 到动直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【解析】(1)依题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以双曲线方程为 SKIPIF 1 < 0
(2)由(1)可知 SKIPIF 1 < 0 ,依题意可知 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
作差得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ;
16.(2022届浙江省普通高中强基联盟高三上学期统测)如图,已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 ,椭圆 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 上动点且在第一象限,直线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分别交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,连接 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 轴于 SKIPIF 1 < 0 点.过 SKIPIF 1 < 0 点作 SKIPIF 1 < 0 交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)证明: SKIPIF 1 < 0 为定值;
(2)证明直线 SKIPIF 1 < 0 过定点,并求出该定点;
(3)若记 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点的横坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,证明: SKIPIF 1 < 0 为定值.
【解析】(1)证明:设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)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 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,代入消元得 SKIPIF 1 < 0 .
则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,
约去 SKIPIF 1 < 0 ,并化简得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 不符合题意,舍去);
当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不存在时,设 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,可解得 SKIPIF 1 < 0 .
综上,直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 .
(3)证明:设 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 可解得 SKIPIF 1 < 0 点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
同理,记 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
17.(2022届湖北省新高考联考协作体高三上学期12月联考)已知圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上的一点, SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 上的一点, SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)点 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上异于 SKIPIF 1 < 0 的一点, SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切于点 SKIPIF 1 < 0 ,证明: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 的焦距是 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 .
(2)证明:①当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率不存在时, SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,同理可得 SKIPIF 1 < 0 .
②当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率存在时,设 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
因为直线与圆相切,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
联立 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
代入 SKIPIF 1 < 0 整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
综上, SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切于点 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,易得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 上存在定点 SKIPIF 1 < 0 满足题意,其中 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
18.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 )的实轴长为 SKIPIF 1 < 0 ,离心率 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,弦 SKIPIF 1 < 0 的中点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【解析】 (1)由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,所以双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为弦 SKIPIF 1 < 0 的中点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
将点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 代入双曲线 SKIPIF 1 < 0 可得:
SKIPIF 1 < 0 ,两式相减可得: SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为: SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 .
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