- 圆锥曲线的定点、定值问题
- 共61题
已知,点B是
轴上的动点,过B作AB的垂线
交
轴于点Q,若
,
.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)是否存在定直线,以PM为直径的圆与直线
的相交弦长为定值,若存在,求出定直线方程;若不存在,请说明理由。
正确答案
(1)y2=x(2)x=
解析
(1)设B(0,t),设Q(m,0),t2=|m|,
m
0, m=-4t2,
Q(-4t2,0),设P(x,y),则
=(x-
,y),
=(-4t2-
,0),
2=(-
,2 t),
+
=2
。
(x-
,y)+ (-4t2-
,0)= (-
,2 t),
x=4t2,y=2 t,
y2=x,此即点P的轨迹方程; 6分。
(2)由(1),点P的轨迹方程是y2=x;设P(y2,y),M (4,0) ,则以PM为直径的圆的圆心即PM的中点T(
,
), 以PM为直径的圆与直线x=a的相交弦长:
L=2
=2=2
10分
若a为常数,则对于任意实数y,L为定值的条件是a-=0, 即a=
时,L=
存在定直线x=
,以PM为直径的圆与直线x=
的相交弦长为定值
。
知识点
已知椭圆抛物线
的焦点均在
轴上,
的中心和
的顶点均为原点
从每条曲线上取两个点,将其坐标记录于下表中:
(1)求的标准方程;
(2)设斜率不为的动直线
与
有且只有一个公共点
且与
的准线相交于点
试探究:在坐标平面内是否存在定点
使得以
为直径的圆恒过点
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
解析:(1)设的标准方程分别为:
和代入抛物线方程中得到的解相同,
…………………………2分,
且和
在椭圆上,代入椭圆方程得
故
的标准方程分别为
…………………………5分
(2)设直线的方程为
将其代入
消去
并化简整理得
与
相切,
…………………………7分,
设切点则
又直线
与
的准线
的交点
以
为直径的圆的方程为
…………………………10分,
化简并整理得恒成立,故
即存在定点
合题意。 …………………………12分
知识点
如图,两条相交线段、
的四个端点都在椭圆
上,其中,直线
的方程为
,直线
的方程为
。
(1)若,
,求
的值;
(2)探究:是否存在常数,当
变化时,恒有
?
正确答案
见解析
解析
(1)由,
解得,
,
因为,所以
。
设,则
,
化简得,……5分
又,联立方程组,解得
,或
。
因为平分
,所以
不合,故
(2)设,
,由
,得
。
,
,
,
若存常数,当
变化时,恒有
,则由(1)知只可能
。
①当时,取
,
等价于
,
即,
即,
即,此式恒成立。
所以,存常数,当
变化时,恒有
,
②当时,取
,由对称性同理可知结论成立。
故,存常数,当
变化时,恒有
,
知识点
已知椭圆(
)的短轴长为2,离心率为
,过点M(2,0)的直线
与椭圆
相交于
、
两点,
为坐标原点。
(1)求椭圆的方程;
(2)求的取值范围;
(3)若点关于
轴的对称点是
,证明:直线
恒过一定点。
正确答案
见解析。
解析
(1)易知,
得
,故
.
故方程为. (3分)
(2)证明:设:
,与椭圆
的方程联立,消去
得
. 由△>0得
.
设,则
.
∴
=
,∴
,
故所求范围是. (8分)
(3)由对称性可知N,定点在
轴上。
直线AN:,令
得:
,
∴直线过定点
. (13分)
知识点
已知椭圆的方程为
,其中
.
(1)求椭圆形状最圆时的方程;
(2)若椭圆最圆时任意两条互相垂直的切线相交于点
,证明:点
在一个定圆上.
正确答案
见解析。
解析
(1)根据已知条件有,且
,故椭圆
的长轴在
轴上.
,当且仅当
时取等号.
由于椭圆的离心率
最小时其形状最圆,故最圆的椭圆方程为
.
(2)设交点,过交点
的直线
与椭圆
相切.
(i)当斜率不存在或等于零时,易得点的坐标为
.
(ii)当斜率存在且非零时,则设斜率为
,则直线
:
,
与椭圆方程联立消,得:
.
由相切,,
化简整理得. ①
因过椭圆外一点有两条直线与椭圆相切,由已知两切线垂直,故,而
为方程①的两根,
故,整理得:
.
又也满足上式,
故点的轨迹方程为
,即
点在定圆
上.
知识点
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