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文檔簡介
第第頁微考點6-3圓錐曲線中的定點定值問題(三大題型)求解直線過定點問題常用方法如下:①“特殊探路,一般證明”:即先通過特殊情況確定定點,再轉化為有方向、有目的的一般性證明;②“一般推理,特殊求解”:即設出定點坐標,根據題設條件選擇參數,建立一個直線系或曲線的方程,再根據參數的任意性得到一個關于定點坐標的方程組,以這個方程組的解為坐標的點即為所求點;③求證直線過定點,常利用直線的點斜式方程.④設直線為,根據題目給出的條件,轉化為坐標之間的關系,利用韋達定理找出與之間的關系,即可求出定點。題型一:圓錐曲線中直線過定點問題【精選例題】【例1】已知為橢圓C:上一點,點P與橢圓C的兩個焦點構成的三角形面積為.(1)求橢圓C的標準方程;(2)不經過點P的直線l與橢圓C相交于A,B兩點,若直線PA與PB斜率的乘積為-1,證明:直線必過定點,并求出這個定點坐標.【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)根據題意求出即可得解;(2)設,分情況討論,聯立方程,利用韋達定理求出,再根據直線與的斜率之積為即可得出結論.【詳解】(1)由點與橢圓的兩個焦點構成的三角形面積為可知,解得:,,橢圓的標準方程:;(2)設,當直線不平行于軸時,設方程為:,由不經過點知由得,,,,,,,,過定點當直線平行于軸時,,設由和的方程聯立解得,方程為:,過定點綜上,直線必過定點.
【例2】已知橢圓的離心率,且橢圓經過點.(1)求橢圓的標準方程;(2)過點且斜率不為零的直線與橢圓交于兩點,關于軸的對稱點為,求證:直線與軸交于定點.【答案】(1);(2)證明見解析【分析】(1)利用離心率以及橢圓經過點的坐標聯立解方程組,即可求得橢圓的標準方程;(2)設直線的方程為并于橢圓聯立,利用韋達定理寫出直線的方程,求出點橫坐標表達式即可得.【詳解】(1)由離心率可得,將點代入橢圓方程可得,又;解得,所以橢圓C的方程為(2)設點,,則,直線的方程為,直線與橢圓聯立,消去,得,
則可得,,易知,得由題意,直線的方程為,令,所以點的橫坐標,所以直線與軸交于定點【跟蹤訓練】1.“工藝折紙”是一種把紙張折成各種不同形狀物品的藝術活動,在我國源遠流長,某些折紙活動蘊含豐富的數學知識,例如:用一張圓形紙片,按如下步驟折紙(如圖):
步驟1:設圓心是,在圓內異于圓心處取一定點,記為;步驟2:把紙片折疊,使圓周正好通過點(即折疊后圖中的點與點重合);步驟3:把紙片展開,并留下一道折痕,記折痕與的交點為;步驟4:不停重復步驟2和3,就能得到越來越多的折痕.現取半徑為4的圓形紙片,設點到圓心的距離為,按上述方法折紙.以線段的中點為原點,線段所在直線為軸建立平面直角坐標系,記動點的軌跡為曲線.(1)求的方程;(2)設軌跡與軸從左到右的交點為點,,點為軌跡上異于,,的動點,設交直線于點,連結交軌跡于點.直線、的斜率分別為、.(i)求證:為定值;(ii)證明直線經過軸上的定點,并求出該定點的坐標.【答案】(1)(2)(i)證明見解析(ii)證明見解析,該定點的坐標為【分析】(1)由折紙的對稱性,可知,從而確定點的軌跡;(2)(i)設點,,,根據斜率公式分別求出、,結合橢圓方程證明;(ii)設直線的方程為,直曲聯立,結合韋達定理和(i)的結論求出,根據直線方程即可求出定點.【詳解】(1)由題意可知,,故點的軌跡是以,為焦點,且長軸長的橢圓,焦距,所以,因此軌跡方程為.(2)證明:(i)設,,,由題可知,如下圖所示:則,,而,于是,所以,又,則,因此為定值.(ii)設直線的方程為,,,由,得,所以.由(i)可知,,即,化簡得,解得或(舍去),所以直線的方程為,因此直線經過定點.【點睛】本題第二問(ii)解題關鍵是設出直線方程聯立橢圓方程,利用韋達定理結合(i)的結論列方程可得.2.已知橢圓的中心為坐標原點,對稱軸為坐標軸,且過點,,,為橢圓上關于軸對稱的兩點(不與點B重合),,直線與橢圓交于另一點,直線垂直于直線,為垂足.(1)求的方程;(2)證明:(i)直線過定點,(ii)存在定點,使為定值.【答案】(1);(2)(i)證明見解析;(ii)證明見解析.【分析】(1)設方程為,代入點的坐標,得出方程組,求解即得.(2)(i)設的方程為,與橢圓方程聯立,根據韋達定理表示出坐標關系,得出的方程為,令,整理可得,即可得出定點;(ii)由已知可得,即可得出的軌跡,得出答案.【詳解】(1)設的方程為,則,解得,所以的方程為.(2)(i)依題意,直線的斜率存在且不為0,設的方程為,設點,,則,由消去并整理得,則,,,顯然,直線的斜率,直線的方程為,令,則,所以直線恒過定點.(ii)令直線過的定點為點,由,在上,得,則點在以為直徑的圓上,從而的中點為定點,使為定值.
【點睛】思路點睛:設的方程為,與橢圓聯立得出方程,根據韋達定理得出坐標關系.進而整理化簡,即可得出定點坐標.題型二:圓錐曲線中圓過定點問題【精選例題】【例1】已知橢圓:()的離心率為,其左?右焦點分別為,,為橢圓上任意一點,面積的最大值為1.(1)求橢圓的標準方程;(2)已知,過點的直線與橢圓交于不同的兩點,,直線,與軸的交點分別為,,證明:以為直徑的圓過定點.【答案】(1),(2)證明見解析(1)解:因為橢圓的離心率為,所以.又當位于上頂點或者下頂點時,面積最大,即.又,所以,.所以橢圓的標準方程為.(2)解:由題知,直線的斜率存在,所以設直線的方程為,設,,將直線代入橢圓的方程得:,由韋達定理得:,,直線的方程為,直線的方程為,所以,,所以以為直徑的圓為,整理得:.①因為,令①中的,可得,所以,以為直徑的圓過定點.【例2】在平面直角坐標系xOy中,已知橢圓:過點,離心率為,其左右焦點分別為,.(1)若點P與,的距離之比為,求直線被點P所在的曲線截得的弦長;(2)設,分別為橢圓的左、右頂點,Q為上異于,的任意一點,直線,分別與橢圓的右準線交于點M,N,求證:以為直徑的圓經過x軸上的定點.【答案】(1);(2)證明見解析【分析】根據題意,利用上的點和離心率得及;(1)由點與,的距離之比化簡整理得到點的軌跡方程是一個圓,利用利用勾股定理可得弦長;(2)根據題意,寫出直線,的直線方程并求其右準線交于點M,N的坐標,假設軸上存在點在以為直徑的圓上,利用求出的值,從而得證以為直徑的圓經過x軸上的定點.【詳解】(1)因為橢圓:過點,所以.又因為離心率,即,故,所以,即,所以,則,.設,則,即,所以點的軌跡為圓心,半徑的圓.
其圓心到直線的距離為,所以弦長.故直線被點P所在的曲線截得的弦長為.(2)證明:由(1)知,所以,,右準線.設,,由:,則,同理.假設軸上存在點在以為直徑的圓上,則因為,因為Q點在橢圓上,所以,即,所以,即,解得或,點和都滿足題意.
所以以MN為直徑的圓經過x軸上的定點和.【跟蹤訓練】1.設橢圓的離心率為,點為橢圓上一點,的周長為.(1)求橢圓的方程;(2)設動直線與橢圓有且只有一個公共點,且與直線相交于點.問:軸上是否存在定點,使得以為直徑的圓恒過定點?若存在,求出點的坐標;若不存在,說明理由.【答案】(1);(2)存在,.(1)由
可得
,①
的周長為,所以,即②
聯立①②得:
,,
,∴橢圓的方程為
;(2)設點.由
,得
,
,化簡得
,∴
,
∴
.由
,得,假設存在點,則
,
,
∵以為直徑的圓恒過點,∴
,即
,∴
對任意都成立.則
,解得
,故存在定點符合題意.2.在平面直角坐標系xOy中,已知橢圓C:的長軸長為4,且經過點,其中e為橢圓C的離心率.(1)求橢圓C的方程;(2)過點的直線l交橢圓C于A,B兩點,點B關于x軸的對稱點為,直線交x軸于點Q,過點Q作l的垂線,垂足為H,求證:點H在定圓上.【答案】(1);(2)證明見解析【分析】(1)根據橢圓的長軸長,以及橢圓過的點,求出b的值,即可求得答案;(2)設l的方程為,聯立橢圓方程,可得根與系數的關系式,結合的方程可求得Q點坐標,從而可得的方程,并求出其過定點,結合垂直關系,即可證明結論.【詳解】(1)因為橢圓C:的長軸長為,所以,因為橢圓經過點,所以,又,所以,整理得,解得或(舍).所以橢圓C的方程為(2)證明:由題意可知,l的斜率存在,設l的方程為,,則.由,得,,所以,因為的方程為,令,得,即,因為,①當時,的斜率為,則的方程為,即,所以恒過點.②當時,l的方程為,,則的方程為,此時也過點.綜上,恒過定點,由題意可知,故點H在以PM為直徑的定圓上.【點睛】:關鍵點睛:本題第二問證明點H在定圓上,關鍵在于推出直線過定點,從而結合,即可證明結論.題型三:圓錐曲線中圓過定值問題【精選例題】【例1】在平面直角坐標系中,已知橢圓的離心率為,且右焦點到直線的距離為.(1)求橢圓的標準方程;(2)設橢圓上的任一點,從原點向圓引兩條切線,設兩條切線的斜率分別為,(i)求證:為定值;(ii)當兩條切線分別交橢圓于時,求證:為定值.【答案】(1)(2)(i)證明見解析;(ii)證明見解析【分析】(1)直接列出關于的方程組求解;(2)(i)寫出切線方程,由圓心到切線距離等于半徑可以得出與的關系,從而得出是某個一元二次方程的解,利用韋達定理可得;(ii)設,利用及橢圓方程求得,再求得后可得.【詳解】(1)題意,,解得,所以橢圓的方程為.(2)(i)證明:依題意,兩條切線方程分別為,由,化簡得,同理.所以是方程的兩個不相等的實數根,則.又因為,所以,所以.(ii)證明:由(得,,設,則,即,因為,所以,得,即,解得,所以,所以為定值.【例2】已知橢圓:離心率,且經點.(1)求橢圓的標準方程;(2)過橢圓C右焦點的直線l交橢圓于A,B兩點,交直線于點D,且,設直線,,的斜率分別為,,,若,證明為定值.【答案】(1);(2)證明見解析【分析】(1)由題意可得,解方程求出,即可得出答案;(2)設,,設直線方程為:,將直線方程與隨圓方程聯立,得到關于的一元二次方程,根據韋達定理,可得的表達式,由此表示出,再代入化簡即可得出答案.【詳解】(1)由題意知,解得,,故橢圓的標準方程為.(2)由題意直線的斜率一定存在,由(1)知,則橢圓的右焦點的坐標為,設直線方程為:,坐標為.所以,設,,將直線方程與隨圓方程聯立,∴,又恒成立,由韋達定理知,,,∴∴【點睛】關鍵點睛:解題的關鍵是根據直線方程得到坐標為,則,直線方程與隨圓方程聯立,化簡整理,結合韋達定理表示出,代入化簡即可得出答案.【例3】已知橢圓過點,離心率.(1)求橢圓的標準方程;(2)設過點的斜率為直線交橢圓于另一點,若的面積為2,其中為坐標原點,求直線的斜率的值;(3)設過點的直線交橢圓于點,,直線,分別交直線于點,.求證:線段的中點為定點.【答案】(1)(2)0(3)證明見解析【分析】(1)根據給定條件,列出關于的方程組并求解即得.(2)由點斜式寫出直線的方程,與橢圓方程聯立結合三角形面積求出k值即得.(3)設出直線的方程,與橢圓方程聯立,求出點的坐標,結合韋達定理計算得解.【詳解】(1)令橢圓半焦距為c,依題意,,解得,,,所以橢圓的方程為.(2)設直線的方程為,,則原點到直線的距離為,由消去并化簡得,顯然,設,有,則,于是,則,解得,所以直線的方程為.
(3)依題意,直線的斜率存在,設直線的方程為,由,消去并化簡得,則,,由,得,所以,顯然直線,的斜率存在,直線的方程為,令,得,同理得,所以,所以線段的中點為定點.【點睛】結論點睛:過定點的直線l:y=kx+b交圓錐曲線于點,,則面積;過定點直線l:x=ty+a交圓錐曲線于點,,則面積.【跟蹤訓練】1.如圖,D為圓O:上一動點,過點D分別作x軸,y軸的垂線,垂足分別為A,B,連接并延長至點W,使得,點W的軌跡記為曲線.(1)求曲線C的方程;(2)若過點的兩條直線,分別交曲線C于M,N兩點,且,求證:直線MN過定點;(3)若曲線C交y軸正半軸于點S,直線與曲線C交于不同的兩點G,H,直線SH,SG分別交x軸于P,Q兩點.請探究:y軸上是否存在點R,使得?若存在,求出點R坐標;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)證明見解析,(3)存在,【分析】(1)設,求得D點并代入,化簡求得曲線C的方程;(2)設的方程為,直線的方程為,將直線的方程與曲線C的方程聯立,求得M,N的坐標,對進行分類討論,由此證得直線過定點并求得定點坐標;(3)假設存在點使得,先求得,設出G,H的坐標,由直線SH和直線SG的方程求得P,Q兩點的坐標,結合G在曲線C上求得R點的坐標.【詳解】(1)設,,則,由題意知,所以,得(,所以,因為,得,故曲線C的方程為.(2)由題意可知,直線不平行坐標軸,則可設的方程為:,此時直線的方程為.由,消去得:,解得:或(舍去),所以,所以,同理可得:.當時,直線的斜率存在,,則直線的方程為,所以直線過定點.當時,直線斜率不存在,此時直線方程為:,也過定點,綜上所述:直線過定點.(3)假設存在點R使得,設,因為,所以,即,所以,所以,直線與曲線C交于不同的兩點G、H,易知G、H關于軸對稱,設,易知點,直線方程是,令得點P橫坐標,直線方程是,令得點Q橫坐標,由,得,又在橢圓上,所以,所以,解得,所以存在點,使得成立.3.已知橢圓的長軸長為4,離心率為,定點.(1)求橢圓的方程;(2)設直線與橢圓分別交于點(不在直線上),若直線,與橢圓分別交于點,,且直線過定點,問直線的斜率是否為定值?若是,求出定值;若不是,說明理由.【答案】(1);(2)直線的斜率為定值1【分析】(1)由長軸長和離心率可求出,結合關系式可求出,進而求出橢圓的方程;(2)可設,,,,由,得,將,代入橢圓整理得,聯立求得,同理求得,結合,化簡求出,由即可求解.【詳解】(1)由橢圓的長軸長為4可知,又橢圓的離心率為,即,所以,則,因此橢圓的方程為;(2)直線的斜率為定值,定值為1,證明:設,,,,,,,由,有,因為,在橢圓上,所以,,因此,整理得,即,因此,聯立,解得,同理,又因為直線過定點,所以,將,,,代入,有,整理得,又,所以.綜上,直線的斜率為定值1.【點睛】關鍵點睛:本題涉及的量比較多,關鍵是設而不求,整體代換的思想的應用.4.已知橢圓C:的左、右頂點分別為A,B,其離心率為,點P是C上的一點(不同于A,B兩點),且面積的最大值為.(1)求C的方程;(2)若點O為坐標原點,直線AP交直線于點G,過點O且與直線BG垂直的直線記為l,直線BP交y軸于點E,直線BP交直線l于點F,試判斷是否為定值?若是,則求出該定值;若不是,請說明理由.【答案】(1);(2)是定值,.【分析】(1)根據離心率及焦點三角形性質、橢圓參數關系求參數,即可得方程;(2)設,且,求得,再根據已知可得直線,而直線,進而求出坐標,過作軸,利用等比例關系求即可得結論.【詳解】(1)由題意,故.(2)由(1)及題設知:,直線的斜率存在且不為0,設,則,即,所以,又過點O且與直線BG垂直的直線記為l,則,故直線,而直線,則,聯立,而,可得,所以,故,過作軸,如圖,所以為定值.1.設橢圓:的左、右頂點分別為C,D,且焦距為2.F為橢圓的右焦點,點M在橢圓上且異于C,D兩點.若直線與的斜率之積為.(1)求橢圓的標準方程;(2)過點作一條斜率不為0的直線與橢圓E相交于A,B兩點(A在B,P之間),直線與橢圓E的另一個交點為H,求證:點A,H關于x軸對稱.【答案】(1);(2)證明見解析【分析】(1)根據直線與的斜率之積得到,故,結合焦距得到,,得到橢圓方程;(2)設出直線方程,與橢圓方程聯立,得到兩根之和,兩根之積,表達出,得到結論.【詳解】(1)由題意有,,設,,化簡得,結合,可得,由橢圓焦距為2,有,得,,橢圓E的標準方程為;(2)顯然直線方程斜率不存在時,與橢圓方程無交點,根據橢圓的對稱性,欲證,H關于軸對稱,只需證,即證,
設,,直線方程為,由消去得,,解得,所以,.則,因為,所以,即A,H關于軸對稱.2.已知橢圓E:的左、右焦點分別為,,左頂點為A,,P是橢圓E上一點(異于頂點),O是坐標原點,Q在線段上,且∥,.(1)求橢圓E的標準方程;(2)若直線l與x軸交于點C、與橢圓E交于點M,N,B與N關于x軸對稱,直線MB與x軸交于點D,證明:為定值.【答案】(1);(2)證明見解析【分析】(1)利用三角形中位線定理結合橢圓的定義及已知條件可求出,再由可求出,然后由可求得,從而可求出橢圓方程;(2)由題意知直線MN,MB的斜率均存在且均不為零,設,,,,然后表示出直線MN,MB的方程,分別與橢圓方程聯立,利用根與系數的關系,得到兩個相等,化簡可得結論.【詳解】(1)由題知,O是線段的中點,Q在線段上,∥,則Q是線段的中點,可得,,所以,即,又因為,則,
可得,所以橢圓E的標準方程為.(2)由題意知直線MN,MB的斜率均存在且均不為零,設,,,,則,可得直線MN的方程為,直線MB的方程為,聯立方程,消去y并整理得,則,,聯立方程,消去y并整理得,則,.因為,即,整理得,當時,,即;當時,C,D,M三點重合或N,B,C,D四點重合,此時;綜上所述:,為定值.
【點睛】關鍵點睛:求解定值問題的三個步驟(1)由特例得出一個值,此值一般就是定值;(2)證明定值,有時可直接證明定值,有時將問題轉化為代數式,可證明該代數式與參數(某些變量)無關;也可令系數等于零,得出定值;(3)得出結論.3.已知為圓:上任一點,,,,且滿足.(1)求動點的軌跡的方程;(2)過點的直線與軌跡相交于,兩點,是否存在與點不同的定點,使恒成立?若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在,R的坐標為【分析】(1)由可得,根據向量的加法以及數量積運算可,從而得到,結合橢圓的定義即可求出其軌跡方程.(2)當過點的直線平行于軸時和垂直于軸時,求得,當不平行于軸時且不垂直于軸時,聯立方程,利用韋達定理和點關于軸的對稱點,結合,求得三點共線,從而滿足,即可判斷存在點不同的定點.【詳解】(1)圓:,圓心,半徑為,因為,則,因為,,則在線段上,即,又因為,所以,即,所以動點的軌跡是以為焦點,長軸長為的橢圓,設橢圓方程為,則,,則,,所以,則動點的軌跡的方程為.
(2)設過點的直線為,當平行于軸時,直線與橢圓相交于兩點,如果存在點滿足條件,則有,即,所以點在軸上,可設的坐標為;當垂直于軸時,直線與橢圓相交于兩點,如果存在點滿足條件,則有,即,解得或,所以若存在不同于點的定點滿足條件,則點的坐標為,當不平行于軸時且不垂直于軸時,設直線方程為,,聯立,得,因為直線恒過橢圓內定點,故恒成立,,又因為點關于軸的對稱點的坐標為,又,,則,所以,則三點共線,所以,綜上,存在與點不同的定點,使恒成立,且.
4.橢圓的兩個焦點分別為,,離心率為,為橢圓上任意一點,不在軸上,的面積的最大值為.(1)求橢圓的方程;(2)過點的直線與橢圓相交于M,N兩點,設點,求證:直線,的斜率之和為定值,并求出定值.【答案】(1);(2)定值,【分析】(1)根據題意列出方程即可;(2)設出直線方程,聯立橢圓方程,列出表達式利用韋達定理計算即可.【詳解】(1)因為橢圓的離心率為,所以,設到的距離為,因為,所以,易得當時面積取得最大值,所以,因為,所以,,所以橢圓的方程為;(2)證明:如圖,易知點在橢圓外,設直線的方程為,,,由得,所以,,,因為,所以,所以,所以,所以.【點睛】關鍵點點睛:本題的第(2)問的化簡,這里化簡主要是利用了韋達定理和直線的方程,在化簡過程中同時涉及到通分,計算比較復雜,要認真計算.5.已知,,動圓與圓外切且與圓內切.圓心的軌跡為曲線.(1)求曲線C的方程;(2)是否存在過點的直線交曲線C于A,B兩點,使得點Q為中點時,直線的斜率與直線OQ的斜率乘積為定值?如果存在,求出這個定值,如果不存在,說明理由.【答案】(1)(2)存在,【分析】(1)先根據題意得到圓與圓的圓心和半徑,再根據題意求得,,從而根據橢圓的定義可知,動點的軌跡是以,為焦點,4為半長軸長的橢圓,進而即可求得曲線C的方程;(2)先根據題意可得過點的直線的斜率存在,從而設直線為,再聯立曲線C的方程,消整理得到關于的一元二次方程,再結合點Q為中點,從而求得的值,進而即可得到結論.【詳解】(1)依題意可得圓的圓心為,半徑為1,圓的圓心為,半徑為7,設動圓的半徑為,由動圓與圓外切且與圓內切,則,且,則由橢圓的定義可知,動點的軌跡是以,為焦點,4為半長軸長的橢圓,所以,,,故曲線C的方程的方程為.
(2)依題意可得過點的直線的斜率存在,則設直線為,聯立,消整理得,當點Q為中點時,有,解得,又,所以(定值),故直線的斜率與直線OQ的斜率乘積為定值.
6.已知橢圓的長軸為雙曲線的實軸,且橢圓過點.(1)求橢圓的標準方程;(2)設點是橢圓上異于點的兩個不同的點,直線與的斜率均存在,分別記為,若,試問直線是否經過定點,若經過,求出定點坐標;若不經過,請說明理由.【答案】(1);(2)過定點,理由見解析【分析】(1)由題意可得,,求出,從而可得橢圓方程,(2)分直線的斜率存在和不存在兩種情況討論,設出直線的方程,與橢圓方程聯立,利用根與系數的關系,求出直線與的斜率,再由列方程可得參數的關系,代入直線方程可求出直線恒過的定點.【詳解】(1)因為橢圓的長軸為雙曲線的實軸,所以,因為橢圓過點,所以,,得,所以橢圓方程為;(2)①當直線的斜率存在時,設其方程為,由,得,
,所以,,所以,,因為,所以,所以,所以,所以,化簡得,即,所以或,當時,直線的方程為,則直線過定點(舍去),當時,直線的方程為,所以直線過定點,②當直線的斜率不存在時,設直線為(),由,得,所以,所以,解得(舍去),或,所以直線也過定點,綜上,直線恒過定點.【點睛】處理定點問題的思路:(1)確定題目中的核心變量(此處設為),(2)利用條件找到與過定點的曲線的聯系,得到有關與的等式,(3)所謂定點,是指存在一個特殊的點,使得無論的值如何變化,等式恒成立,此時要將關于與的等式進行變形,直至找到,①若等式的形式為整式,則考慮將含的式子歸為一組,變形為“”的形式,讓括號中式子等于0,求出定點;②若等式的形式是分式,一方面可考慮讓分子等于0,一方面考慮分子和分母為倍數關系,可消去變為常數.8.已知橢圓的離心率為,且過點.(1)求橢圓的標準方程.(2)已知過右焦點的直線與交于兩點,在軸上是否存在一個定點,使?若存在,求出定點的坐標;若不存在,請說明理由.【答案】(1);(2)存在,【分析】(1)由離心率與定點代入橢圓方程,建立方程組待定系數即可;(2)由條件轉化為,設直線的方程為,將斜率坐標化,利用韋達定理代入,得到的等式,不論如何變化,等式恒成立求值即可.【詳解】(1)因為,所以.所以橢圓的方程為.因為點在橢圓上,所以,解得,所以.所以橢圓的標準方程為.(2)存在定點,使.理由如下:由(1)知,,則點.設在軸上存在定點,使成立.當直線斜率為時,直線右焦點的直線即軸與交于長軸兩端點,若,則,或.當直線斜率不為時,設直線的方程為,.由消去并整理,得,則.因為,所以,所以,即.所以,即,恒成立,即對,恒成立,則,即.又點滿足條件.綜上所述,故存在定點,使.
9.已知橢圓的左、右焦點分別為,,上、下頂點分別為,,且四邊形是面積為8的正方形.(1)求C的標準方程;(2)M,N為C上且在x軸上方的兩點,,與的交點為P,試問是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請說明理由.【答案】(1);(2)定值為.【分析】(1)根據面積求出,即可得出橢圓方程;(2)設,根據相似三角形表示出,利用直線與橢圓方程化簡可得的和積,代入化簡即可得解.【詳解】(1)橢圓的左、右焦點分別為,,上、下頂點分別為,,因為四邊形是面積為8的正方形,所以有且,解得,故,所以橢圓的標準方程為;(2)由已知,則,設,因為,所以.又因為,所以,所以.即.設,的方程分別為:,,設,,則,所以,因此,同理可得:,因此,,所以.所以為定值,定值為.【點睛】關鍵點點睛:本題的關鍵在于運算,大量的運算保證了消參的進行,為求證定值的必要條件,運算能力的培養是解決問題的關鍵.10.已知橢圓的左?右焦點分別為,點在橢圓上,且滿足軸,.(1)求橢圓的標準方程;(2)設橢圓的右頂點為,左頂點為,是否存在異于點的定點,使過定點的任一條直線均與橢圓交于(異于兩點)兩點,且使得直線的斜率為直線的斜率的2倍?若存在,求出的值;若不存在,請說明理由.【答案】(1);(2)存在定點滿足題意,.【分析】(1)由軸,得到,從而得到,,再利用橢圓定義求得a即可;(2)假設存在滿足題意的定點,設直線的方程為,聯立,由,結合韋達定理求解.【詳解】(1)解:因為軸,所以,解得所以.根據橢圓的定義,得,解得.又,所以,所以橢圓的標準方程為.(2)假設存在滿足題意的定點.依題意,設直線的方程為,聯立,消去并整理,得,由,得.由根與系數的關系,得.由,得,所以,即,所以,所以,所以,②-①,得,當時,解得,所以.又,所以.因為上式在變化時恒成立,所以.又,所以.此時點與點重合,不合題意,舍去;所以,即,此時點在橢圓的內部,滿足直線均與橢圓交于兩點,所以存在定點滿足題意,.11.已知橢圓C:()的離心率為,其左、右焦點分別為,,點P是坐標平面內一點,且(O為坐標原點).(1)求橢圓C的方程;(2)過點且斜率為k的動直線l交橢圓于A,B兩點,在y軸上是否存在定點M,使以AB為直徑的圓恒過點M?若存在,求出
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