- 圆锥曲线的定点、定值问题
- 共61题
给定椭圆:
,称圆心在原点
,半径为
的圆是椭圆
的“准圆”,若椭圆
的一个焦点为
,其短轴上的一个端点到
的距离为
。
(1)求椭圆的方程和其“准圆”方程;
(2)点是椭圆
的“准圆”上的动点,过点
作椭圆的切线
交“准圆”于点
。
(ⅰ)当点为“准圆”与
轴正半轴的交点时,求直线
的方程并证明
;
(ⅱ)求证:线段的长为定值。
正确答案
见解析
解析
(1),
椭圆方程为
,………………………………2分
准圆方程为,………………………………3分
(2)(ⅰ)因为准圆与
轴正半轴的交点为
,
设过点且与椭圆相切的直线为
,
所以由得
。
因为直线与椭圆相切,
所以,解得
,………………………………6分
所以方程为
,………………………………7分
,
,………………………………8分
(ⅱ)①当直线中有一条斜率不存在时,不妨设直线
斜率不存在,
则:
,
当:
时,
与准圆交于点
,
此时为
(或
),显然直线
垂直;
同理可证当:
时,直线
垂直,………………………………10分
②当斜率存在时,设点
,其中
。
设经过点与椭圆相切的直线为
,
所以由
得。
由化简整理得
,
因为,所以有
。
设的斜率分别为
,因为
与椭圆相切,
所以满足上述方程
,
所以,即
垂直,………………………………12分
综合①②知:因为经过点
,又分别交其准圆于点
,且
垂直。
所以线段为准圆
的直径,
,
所以线段的长为定值,………………………………14分
知识点
已知定点,直线
,点
为坐标平面上的动点,过点
作直线
的垂线,垂足为点
,且
,设动点
的轨迹为曲线
。
(1)求曲线的方程;
(2)过点的直线
与曲线
有两个不同的交点
、
,求证:
;
(3)记与
的夹角为
(
为坐标原点,
、
为(2)中的两点),求
的取值范围。
正确答案
见解析
解析
(1)设点的坐标为
。 (1分)
由题意,可得,
,
,
,(3分)
由与
垂直,得
,即
(
)。 (6分)
因此,所求曲线的方程为
(
)。
(2)因为过点的直线
与曲线
有两个不同的交点
、
,所以
的斜率不为零,故设直线
的方程为
。 (7分)
于是、
的坐标
、
为方程组
的实数解。
消并整理得
, (8分)
于是进一步得
(10分)
又因为曲线(
)的准线为
,
所以,得证。 (12分)
(3)由(2)可知,,
。
于是,
(16分)可求得的取值范围为
。 (18分)
知识点
已知椭圆:
的右焦点为
,且点
在椭圆
上。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知动直线过点
,且与椭圆
交于
,
两点.试问
轴上是否存在定点
,使得
恒成立?若存在,求出点
的坐标;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)由题意知:.
根据椭圆的定义得:,即
.
……………………………………3分
所以 .
所以 椭圆的标准方程为
. ……………………………………4分
(2)假设在轴上存在点
,使得
恒成立。
当直线的斜率为0时,
.
则 .
解得 . ……………………………………6分
当直线的斜率不存在时,
.
由于,所以
.
下面证明时,
恒成立. ……………………8分
显然 直线的斜率为0时,
.
当直线的斜率不为0时,设直线
的方程为:
,
.
由可得:
.
显然
.
………………………10分
因为 ,
,
所以
.
综上所述:在轴上存在点
,使得
恒成立.…………………13分
知识点
已知:椭圆(
),过点
,
的直线倾斜角为
,原点到该直线的距离为
。
(1)求椭圆的方程;
(2)斜率大于零的直线过与椭圆交于
,
两点,若
,求直线
的方程;
(3)是否存在实数,直线
交椭圆于
,
两点,以
为直径的圆过点
?若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)由,
,得
,
,
所以椭圆方程是:-----------------4分
(2)设EF:(
)代入
,得
,
设,
,由
,得
。
由,
--------------6分
得,
,
(舍去),(没舍去扣1分)
直线的方程为:
即
--------------------9分
(3)将代入
,得
(*)
记,
,PQ为直径的圆过
,则
,即
,又
,
,得
。
解得,此时(*)方程
,
存在
,满足题设条件。-----------------14分
知识点
椭圆的中心为坐标原点
,右焦点为
,且椭圆
过点
.若
的三个顶点都在椭圆
上,设三条边的中点分别为
.
(1)求椭圆的方程;
(2)设的三条边所在直线的斜率分别为
,且
.若直线
的斜率之和为0,求证:
为定值.
正确答案
见解析
解析
(1)设椭圆的方程为
,由题意知:左焦点为
所以, 解得
,
。
故椭圆的方程为
。 (方法2、待定系数法)
(2)设,
,
由:,
, 两式相减,得到
所以,即
, 同理
,
所以,又因为直线
的斜率之和为0,
所以 方法2、(可参照方法1给分)
设直线:
,代入椭圆
,得到
,化简得
(以下略)
知识点
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