x2y2
1.若双曲线2-=1的一条渐近线被圆(x-2)2+y2=4所截得的弦长为2,则该双曲线的实轴
a3长为( )
A.1 B.2 C.3 D.6 答案 B
x2y23解析 双曲线2-=1的渐近线方程为y=±x,即3x±ay=0,圆(x-2)2+y2=4的圆心为
a3aC(2,0),半径为r=2,如图,由圆的弦长公式得弦心距|CD|=22-12=3,另一方面,圆心|3×2-a×0|x2y223
C(2,0)到双曲线2-=1的渐近线3x-ay=0的距离为d==,所以
a33+a23+a223
=3,解得a2=1,即a=1,该双曲线的实轴长为2a=2. 2
3+a
→→
2.设坐标原点为O,抛物线y2=2x与过焦点的直线交于A、B两点,则OA·OB等于( ) 33
A. B.- C.3 D.-3 44答案 B
解析 方法一 (特殊值法)
111
,0,过F且垂直于x轴的直线交抛物线于A(,1),B(,-1), 抛物线的焦点为F2221113→→
,1·,-1=-1=-. ∴OA·OB=2244方法二 设A(x1,y1),B(x2,y2), →→
则OA·OB=x1x2+y1y2.
由抛物线的过焦点的弦的性质知: p21
x1x2==,y1y2=-p2=-1.
443→→1
∴OA·OB=-1=-.
44
x2y2
3.已知F1,F2是双曲线2-2=1(a>0,b>0)的两焦点,以线段F1F2为边作正三角形MF1F2,
ab若边MF1的中点P在双曲线上,则双曲线的离心率是( ) A.4+23 C.3+1
2
B.3-1 D.3+1
答案 D
解析 因为MF1的中点P在双曲线上,|PF2|-|PF1|=2a, △MF1F2为正三角形,边长都是2c,所以3c-c=2a,
c2
所以e===3+1,故选D.
a3-1
x2y2x2y2
4.已知双曲线2-2=1 (a>0,b>0)和椭圆+=1有相同的焦点,且双曲线的离心率是椭圆
ab169离心率的两倍,则双曲线的方程为____________. x2y2
答案 -=1
43
x2y2
解析 由题意得,双曲线2-2=1 (a>0,b>0)的焦点坐标为(7,0),(-7,0),c=7;
ab且双曲线的离心率为2×
77c
==⇒a=2,b2=c2-a2=3, 42a
x2y2
双曲线的方程为-=1.
43
x2y2
5.已知椭圆2+2=1 (a>b>0)与抛物线y2=2px (p>0)有相同的焦点F,P,Q是椭圆与抛物线
abx2y2
的交点,若PQ经过焦点F,则椭圆2+2=1 (a>b>0)的离心率为____________.
ab答案
2-1
p
解析 因为抛物线y2=2px (p>0)的焦点F为2,0,设椭圆另一焦点为E. p
当x=时代入抛物线方程得y=±p,
2
p
又因为PQ经过焦点F,所以P2,p且PF⊥OF. 所以|PE|=
pp
+2+p2=2p, 22
|PF|=p,|EF|=p.
2c
故2a= 2p+p,2c=p,e==2-1.
2a
题型一 求圆锥曲线的标准方程
x2y2
例1 (2015·天津)已知双曲线2-2=1(a>0,b>0 )的一个焦点为F(2,0),且双曲线的渐近
ab线与圆(x-2)2+y2=3相切,则双曲线的方程为( ) x2y2
A.-=1 913x22
C.-y=1 3答案 D
x2y2
解析 双曲线2-2=1的一个焦点为F(2,0),
ab则a2+b2=4,①
b
双曲线的渐近线方程为y=±x,
a由题意得
2b
=3,② a2+b2
x2y2
B.-=1 139D.x2-
y2
=1 3
联立①②解得b=3,a=1, 所求双曲线的方程为
x2-
y2
=1,选D. 3
思维升华 求圆锥曲线的标准方程是高考的必考题型,主要利用圆锥曲线的定义、几何性质,解得标准方程中的参数,从而求得方程.
(2014·课标全国Ⅰ)已知点A(0,-2),椭圆
x2y2323E:2+2=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐
ab23标原点.
(1)求E的方程;
(2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l的方程. 223解 (1)设F(c,0),由条件知,=,得c=3.
c3c3又=,所以a=2,b2=a2-c2=1. a2x22
故E的方程为+y=1.
4(2)当l⊥x轴时不合题意,
故设l:y=kx-2,P(x1,y1),Q(x2,y2), x22
将y=kx-2代入+y=1得
4(1+4k2)x2-16kx+12=0. 3
当Δ=16(4k2-3)>0,即k2>时,
48k±24k2-3x1,2=.
4k2+1从而|PQ|=
k2+1|x1-x2|=
4k2+1·4k2-3
.
4k2+1
2
, k2+1
又点O到直线PQ的距离d=44k2-31
所以△OPQ的面积S△OPQ=d|PQ|=.
24k2+1
4t4
设4k2-3=t,则t>0,S△OPQ=2=.
4t+4
t+t4
因为t+≥4,当且仅当t=2,
t即k=±
7时等号成立, 2
且满足Δ>0,
所以,当△OPQ的面积最大时,l的方程为y=题型二 圆锥曲线的几何性质
x2y2
例2 (1)(2015·湖南)若双曲线2-2=1的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率
ab为( ) A.
7545 B. C. D. 3433
77
x-2或y=-x-2. 22
x2y2
(2)(2014·重庆)设F1,F2分别为双曲线2-2=1(a>0,b>0)的左,右焦点,双曲线上存在一点
ab9
P使得|PF1|+|PF2|=3b,|PF1|·|PF2|=ab,则该双曲线的离心率为( )
4459
A. B. C. D.3 334答案 (1)D (2)B
b3b
解析 (1)由条件知y=-x过点(3,-4),∴=4,
aa即3b=4a,∴9b2=16a2,∴9c2-9a2=16a2, 5
∴25a2=9c2,∴e=.故选D.
3
(2)不妨设P为双曲线右支上一点,|PF1|=r1,|PF2|=r2.根据双曲线的定义,得r1-r2=2a, 3b+2a3b-2a
又r1+r2=3b,故r1=,r2=.
22
3b+2a3b-2a99b4c
又r1·r2=ab,所以·=ab,解得=(负值舍去),故e==
4224a3ab2+1a
45
2+1=,故选B. 33
a2+b2
=a2
思维升华 圆锥曲线的几何性质是高考考查的重点,求离心率、准线、双曲线的渐近线,是常考题型,解决这类问题的关键是熟练掌握各性质的定义,及相关参数间的联系.掌握一些常用的结论及变形技巧,有助于提高运算能力.
(2014·北京)已知椭圆C:x2+2y2=4.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y=2上,且OA⊥OB,试判断直线AB与圆x2+y2=2的位置关系,并证明你的结论. x2y2
解 (1)由题意,椭圆C的标准方程为+=1,
42所以a2=4,b2=2,从而c2=a2-b2=2. 因此a=2,c=2.
c2故椭圆C的离心率e==.
a2
(2)直线AB与圆x2+y2=2相切.证明如下: 设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),其中x0≠0. →→
因为OA⊥OB,所以OA·OB=0, 2y0
即tx0+2y0=0,解得t=-.
x0
t2
当x0=t时,y0=-,代入椭圆C的方程,得t=±2,
2故直线AB的方程为x=±2, 圆心O到直线AB的距离d=2. 此时直线AB与圆x2+y2=2相切.
y0-2
当x0≠t时,直线AB的方程为y-2=(x-t).
x0-t即(y0-2)x-(x0-t)y+2x0-ty0=0. 圆心O到直线AB的距离 d=.
y0-22+[-x0-t]2
|2x0-ty0|
2y0
2
又x2, 0+2y0=4,t=-x0
故d=
= 24y02x20+y0+2+4x0
2x0+2y0x0
2
2
4+x0x02x40+8x0+162x20
=2.
此时直线AB与圆x2+y2=2相切. 题型三 最值问题
例3 (2014·山东)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|=|FD|.当点A的横坐标为3时,△ADF为正三角形. (1)求C的方程;
(2)若直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E, ①证明直线AE过定点,并求出定点坐标;
②△ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由. p
解 (1)由题意知F(,0).
2
p+2t
设D(t,0)(t>0),则FD的中点为(,0).
4因为|FA|=|FD|,
pp
t-, 由抛物线的定义知3+=22解得t=3+p或t=-3(舍去). 由
p+2t
=3,解得p=2. 4
所以抛物线C的方程为y2=4x. (2)①由(1)知F(1,0).
设A(x0,y0)(x0y0≠0),D(xD,0)(xD>0). 因为|FA|=|FD|,则|xD-1|=x0+1, 由xD>0得xD=x0+2,故D(x0+2,0), y0
故直线AB的斜率kAB=-.
2因为直线l1和直线AB平行, y0
设直线l1的方程为y=-x+b,
288b
代入抛物线方程得y2+y-=0,
y0y06432b2
由题意Δ=2+=0,得b=-.
y0y0y0
44
设E(xE,yE),则yE=-,xE=2.
y0y0
4
+y
y004y0yE-y0
2
当y0≠4时,kAE==-, 2=24y0xE-x0y0-4
-y240可得直线AE的方程为y-y0=由y20=4x0,
4y0
整理可得y=2(x-1),
y0-4直线AE恒过点F(1,0).
当y20=4时,直线AE的方程为x=1,过点F(1,0), 所以直线AE过定点F(1,0). ②由①知直线AE过焦点F(1,0), 1所以|AE|=|AF|+|FE|=(x0+1)+x+1
0
4y0
(x-x0). y20-4
1
=x0++2.
x0
设直线AE的方程为x=my+1.
x0-1
因为点A(x0,y0)在直线AE上,故m=.
y0
y0
设B(x1,y1).直线AB的方程为y-y0=-(x-x0),
22
由于y0≠0,可得x=-y+2+x0,
y08
代入抛物线方程得y2+y-8-4x0=0,
y08
所以y0+y1=-,
y0
84
可求得y1=-y0-,x1=+x0+4.
y0x0所以点B到直线AE的距离为
d==
4+x0+4+my0+8-1
y0x0
1+m2
14x0+1
=4x0+.
x0x0
则△ABE的面积
111x+x0++2≥16, 0S=×4x02x0
1
当且仅当=x0,即x0=1时等号成立.
x0所以△ABE的面积的最小值为16.
思维升华 圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是代数法,从代数的角度考虑,通过建立函数、不等式等模型,利用二次函数法和均值不等式法、换元法、导数法等方法求最值;二是几何法,从圆锥曲线的几何性质的角度考虑,根据圆锥曲线几何意义求最值.
(2015·课标全国Ⅰ)已知F是双曲线C:x2
y2
-=1的右焦点,P是C的左支上一点,A(0,66).当△APF周长最小时,该三角形的面积8为________. 答案 126
解析 设左焦点为F1,|PF|-|PF1|=2a=2,
∴|PF|=2+|PF1|,△APF的周长为|AF|+|AP|+|PF|=|AF|+|AP|+2+|PF1|,△APF周长最小xy
即为|AP|+|PF1|最小,当A、P、F1三点共线时最小,过AF1的直线方程为+=1.与x2
-366y2
-=1联立,解得P点坐标为(-2,26),此时S=SVF1FSVF1PF=126. 8题型四 定值、定点问题
例4 (2015·课标全国 Ⅱ)已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M. (1)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;
m
,m,延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若能,(2)若l过点3求此时l的斜率;若不能,说明理由. (1)证明 设直线l:y=kx+b(k≠0,b≠0), A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM,yM).
x1+x2-kb
将y=kx+b代入9x2+y2=m2得(k2+9)x2+2kbx+b2-m2=0,故xM==2,yM=kxM
2k+9+b=
9b
. k2+9
yM9
于是直线OM的斜率kOM==-,即kOM·k=-9.
xMk所以直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值. (2)解 四边形OAPB能为平行四边形.
m
,m,所以l不过原点且与C有两个交点的充要条件是k>0,k≠3. 因为直线l过点39
由(1)得OM的方程为y=-x.
k设点P的横坐标为xP,
9y=-kx,k2m2±km2
由得xP=2,即xP=. 2+99k+813k9x2+y2=m2mm3-k
,m代入l的方程得b=将点, 33kk-3m
因此xM=2.
3k+9
四边形OAPB为平行四边形当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即xP=2xM. kk-3m±km
于是=2×,
3k2+93k2+9解得k1=4-7,k2=4+7.
因为ki>0,ki≠3,i=1,2,所以当l的斜率为4-7或4+7时,四边形OAPB为平行四边形.
思维升华 求定点及定值问题常见的方法有两种: (1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
x2y23
椭圆C:2+2=1(a>b>0)的离心率e= ,
ab2
a+b=3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图所示,A、B、D是椭圆C的顶点,P是椭圆C上除顶点外的任意一点,直线DP交x轴于点N,直线AD交BP于点M,设BP的斜率为k,MN的斜率为m.证明:2m-k为定值.
(1)解 因为e=所以a=
3c
=, 2a
21c,b=c. 33
代入a+b=3得,c=3,a=2,b=1. x22
故椭圆C的方程为+y=1.
4
1
(2)证明 因为B(2,0),点P不为椭圆顶点,则可设直线BP的方程为y=k(x-2)(k≠0,k≠±),
2
①
8k2-24kx22①代入+y=1,解得P2,-2.
44k+14k+11
直线AD的方程为y=x+1.②
2①与②联立解得M
4k+2,4k.
2k-12k-1
8k2-24k由D(0,1),P2,-2,N(x,0)三点共线知
4k+14k+1-
4k
-14k2+10-14k-2,0.
=,解得N2k+18k2-2x-0-04k2+1
4k
-02k-1
所以MN的斜率为m= 4k+24k-2
-
2k-12k+1=
4k2k+12k+1
=. 22422k+1-22k-1
2k+11
则2m-k=-k=(定值).
22题型五 探索性问题
例5 (2015·广东)已知过原点的动直线l与圆C1:x2+y2-6x+5=0相交于不同的两点A,B. (1)求圆C1的圆心坐标;
(2)求线段AB的中点M的轨迹C的方程;
(3)是否存在实数k,使得直线L:y=k(x-4)与曲线C只有一个交点?若存在,求出k的取值范围;若不存在,说明理由.
解 (1)圆C1:x2+y2-6x+5=0化为(x-3)2+y2=4,∴圆C1的圆心坐标为(3,0). (2)设M(x,y),
∵A,B为过原点的直线l与圆C1的交点,且M为AB的中点, ∴由圆的性质知:MC1⊥MO, →→
∴MC1·MO=0.
→→
又∵MC1=(3-x,-y),MO=(-x,-y), ∴由向量的数量积公式得x2-3x+y2=0. 易知直线l的斜率存在, ∴设直线l的方程为y=mx,
当直线l与圆C1相切时,d=25解得m=±.
5
|3m-0|
=2, m2+1
把相切时直线l的方程代入圆C1的方程, 5
化简得9x2-30x+25=0,解得x=.
3
当直线l经过圆C1的圆心时,M的坐标为(3,0). 又∵直线l与圆C1交于A,B两点,M为AB的中点, 5
∴ ∴点M的轨迹C的方程为x2-3x+y2=0,其中 (3)由题意知直线L表示过定点(4,0),斜率为k的直线,把直线L的方程代入轨迹C的方程x255 -3x+y2=0,其中 记f(x)=(k2+1)x2-(3+8k2)x+16k2,其中 93 当Δ=0时,解得k2=,即k=±,此时方程可化为25x2-120x+144=0,即(5x-12)2=0, 1641253 ,3,∴k=±满足条件. 解得x=∈534当Δ>0时, 55 ①若x=3是方程的解,则f(3)=0⇒k=0⇒另一根为x=0<,故在区间3,3上有且仅有一3个根,满足题意. 5525645645,3②若x=是方程的解,则f=0⇒k=±⇒另外一根为x=,<≤3,故在区间333723323上有且仅有一根,满足题意. 555 ,3上有且仅有一个根,只需f·f(3)<0③若x=3和x=均不是方程的解,则方程在区间33352525 ⇒- ≤k≤或k=±. 774 思维升华 (1)探索性问题通常采用“肯定顺推法”,将不确定性问题明朗化.其步骤为假设满足条件的元素(点、直线、曲线或参数)存在,用待定系数法设出,列出关于待定系数的方程组,若方程组有实数解,则元素(点、直线、曲线或参数)存在;否则,元素(点、直线、曲线 或参数)不存在. (2)反证法与验证法也是求解探索性问题常用的方法. (2014·湖南)如图,O为坐 x2y2y2x223 标原点,双曲线C1:2-2=1(a1>0,b1>0)和椭圆C2:2+2=1(a2>b2>0)均过点P(,1), a1b1a2b23 且以C1的两个顶点和C2的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形. (1)求C1,C2的方程; →→→ (2)是否存在直线l,使得l与C1交于A,B两点,与C2只有一个公共点,且|OA+OB|=|AB|?证明你的结论. 解 (1)设C2的焦距为2c2,由题意知,2c2=2,2a1=2. 从而a1=1,c2=1. 23y2 2因为点P(,1)在双曲线x-2=1上, 3b12321 所以()-2=1.故b21=3. 3b1由椭圆的定义知 2a2= =23. 22于是a2=3,b22=a2-c2=2. 232 +1-12+ 3232+1+12 3 故C1,C2的方程分别为 x2- y2y2x2 =1,+=1. 332 (2)不存在符合题设条件的直线. ①若直线l垂直于x轴,因为l与C2只有一个公共点, 所以直线l的方程为x=2或x=-2. 当x=2时,易知A(2,3),B(2,-3), →→→ 所以|OA+OB|=22,|AB|=23. →→→ 此时,|OA+OB|≠|AB|. →→→ 当x=-2时,同理可知,|OA+OB|≠|AB|. ②若直线l不垂直于x轴,设l的方程为y=kx+m. y=kx+m, 由2y2得(3-k2)x2-2kmx-m2-3=0. x-3=1 当l与C1相交于A,B两点时,设A(x1,y1),B(x2,y2), 则x1,x2是上述方程的两个实根, m2+32km从而x1+x2=,xx=. 3-k212k2-3于是 y1y2=k2x1x2+km(x1+x2)+m2= 3k2-3m2 . k2-3 y=kx+m, 由y2x2得(2k2+3)x2+4kmx+2m2-6=0. 3+2=1 因为直线l与C2只有一个公共点,所以上述方程的判别式Δ=16k2m2-8(2k2+3)(m2-3)=0. 化简,得2k2=m2-3, →→ 因此OA·OB=x1x2+y1y2 m2+33k2-3m2-k2-3=2+2=2≠0, k-3k-3k-3 →→→→→→→→于是OA2+OB2+2OA·OB≠OA2+OB2-2OA·OB, →→→→即|OA+OB|2≠|OA-OB|2, →→→故|OA+OB|≠|AB|. 综合①②可知,不存在符合题设条件的直线. (时间:80分钟) 3x23x2y2 1.若直线l:y=-过双曲线2-2=1(a>0,b>0)的一个焦点,且与双曲线的一条渐近 33ab线平行. (1)求双曲线的方程; (2)若过点B(0,b)且与x轴不平行的直线和双曲线相交于不同的两点M,N,MN的垂直平分线为m,求直线m在y轴上的截距的取值范围. b3 解 (1)由题意,可得c=2,=, a3所以a2=3b2,且a2+b2=c2=4, 解得a=3,b=1. x22 故双曲线的方程为-y=1. 3 (2)由(1)知B(0,1),依题意可设过点B的直线方程为 y=kx+1(k≠0),M(x1,y1),N(x2,y2). y=kx+1, 由x22得(1-3k2)x2-6kx-6=0, 3-y=1,所以x1+x2= 6k , 1-3k2 21 Δ=36k2+24(1-3k2)=12(2-3k2)>0⇒0 x1+x23k1 则x0==,y=kx+1=, 00 21-3k21-3k2 故直线m的方程为y-14 即y=-x+. k1-3k2 3k11x-=-, k1-3k21-3k2 4 所以直线m在y轴上的截距为, 1-3k221 由0 4 所以∈(-∞,-4)∪(4,+∞). 1-3k2 故直线m在y轴上的截距的取值范围为(-∞,-4)∪(4,+∞). 2.在平面直角坐标系xOy中,直线l与抛物线y2=4x相交于不同的A,B两点. →→ (1)如果直线l过抛物线的焦点,求OA·OB的值; →→ (2)如果OA·OB=-4,证明:直线l必过一定点,并求出该定点. 解 (1)由题意:抛物线焦点为(1,0), 设l:x=ty+1,代入抛物线y2=4x, 消去x得y2-4ty-4=0, 设A(x1,y1),B(x2,y2), 则y1+y2=4t,y1y2=-4, →→ ∴OA·OB=x1x2+y1y2=(ty1+1)(ty2+1)+y1y2 =t2y1y2+t(y1+y2)+1+y1y2 =-4t2+4t2+1-4=-3. (2)设l:x=ty+b,代入抛物线y2=4x, 消去x得y2-4ty-4b=0,设A(x1,y1),B(x2,y2), 则y1+y2=4t,y1y2=-4b. →→ ∴OA·OB=x1x2+y1y2=(ty1+b)(ty2+b)+y1y2 =t2y1y2+bt(y1+y2)+b2+y1y2 =-4bt2+4bt2+b2-4b=b2-4b. 令b2-4b=-4,∴b2-4b+4=0,∴b=2, ∴直线l过定点(2,0). →→ ∴若OA·OB=-4,则直线l必过一定点(2,0). x2y2x2y2 3.已知椭圆C:2+2=1 (a>b>0)与双曲线+=1 (1 (1)求椭圆C的方程; (2)在椭圆C上,是否存在点R(m,n)使得直线l:mx+ny=1与圆O:x2+y2=1相交于不同的两点M、N,且△OMN的面积最大?若存在,求出点R的坐标及对应的△OMN的面积;若不存在,请说明理由. 解 (1)∵1 ∴a=2,b=1,∴椭圆C的方程为+y=1. 4 11 (2)在△MON中,S△OMN=|OM||ON|sin∠MON=sin∠MON. 2211 当∠MON=90°时,sin∠MON有最大值, 22此时点O到直线l的距离为d=∴m2+n2=2.又∵m2+4n2=4, 22m+n=2,422=,n2=, 联立2解得m 33m+4n2=4, 12 =, m2+n22 此时点R的坐标为 1236236或-,△MON的面积为. ,±,±23333 4.已知抛物线C:y2=2px(p>0),点A,B在抛物线C上. (1)若直线AB过点(2p,0),且|AB|=4p,求过A,B,O(O为坐标原点)三点的圆的方程; π (2)设直线OA,OB的倾斜角分别为α,β且α+β=,问直线AB是否会过某一定点?若是, 4求出这一定点的坐标;若不是,请说明理由. 解 (1)易知直线x=2p与抛物线y2=2px的两个交点的坐标分别是M(2p,2p),N(2p,-2p),弦长|MN|=4p(p>0).又|AB|=4p,且直线AB过点(2p,0),所以△AOB是直角三角形,所以过A,B,O三点的圆的方程是(x-2p)2+y2=4p2. y1y2 ,y1,B,y2,直线AB的方程为x=my+b,设直线与抛物线相交. (2)设点A2p2p x=my+b, 由方程组2 y=2px, 2 2 消去x,得y2-2mpy-2pb=0, 所以y1+y2=2mp,y1y2=-2pb. tan α+tan βπ 故tan =tan(α+β)= 41-tan αtan βy1y2+ x1x2x2y1+x1y22py1+y2===, y1y2x1x2-y1y2y1y2-4p21-x1x22p·2mp2mp 即1==-, 2 -2pb-4pb+2p所以b=-2p-2mp, 所以直线AB的方程为x=my-2p-2mp, 即x+2p=m(y-2p),所以直线AB过定点(-2p,2p). 5.已知平面上的动点R(x,y)及两定点A(-2,0),B(2,0),直线RA,RB的斜率分别为k1,k2,3 且k1k2=-,设动点R的轨迹为曲线C. 4(1)求曲线C的方程; (2)四边形MNPQ的四个顶点均在曲线C上,且MQ∥NP,MQ⊥x,若直线MN和直线QP交于点S(4,0). 问:四边形MNPQ两条对角线的交点是否为定点?若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由. yy 解 (1)由题意知x≠±2,且k1=,k2=, x+2x-2则 yy3 ·=-, 4x+2x-2 x2y2 整理得,曲线C的方程为+=1(y≠0). 43(2)设MP与x轴交于D(t,0), 则直线MP的方程为x=my+t(m≠0), 记M(x1,y1),P(x2,y2), 由对称性知Q(x1,-y1),N(x2,-y2), 223x+4y=12,由消去x得: x=my+t (3m2+4)y2+6mty+3t2-12=0, 6mt由根与系数的关系得:y1+y2=-2, 3m+4 3t2-12-y2y1 y1·y2=2,由M,N,S三点共线知kMS=kNS,即=,所以y1(my2+t-4)+y2(my1 3m+4x1-4x2-4+t-4)=0,整理得2my1y2+(t-4)(y1+y2)=0, 2m3t2-12-6mtt-4所以=0, 3m2+4 即24m(t-1)=0,t=1,所以直线MP过定点D(1,0),同理可得直线NQ也过定点D(1,0),即四边形MNPQ两条对角线的交点是定点,且定点坐标为(1,0). 3x2y2 6.已知直线l:y=x+1,圆O:x+y=,直线l被圆截得的弦长与椭圆C:2+2=1(a>b>0) 2ab2 2 的短轴长相等,椭圆的离心率e=(1)求椭圆C的方程; 2. 21 0,-的直线l′交椭圆于A,(2)过点MB两点,试问:在坐标平面上是否存在一个定点T,3使得无论l′如何转动,以AB为直径的圆恒过定点T?若存在,求出点T坐标;若不存在,请说明理由. 解 (1)圆O(0,0)到直线y=x+1的距离d=2 31-=2,依题意2=2b,b=1. 22 2cb21=,=1-e2==, 2aa2a12=,则直线l被圆截得的弦长为2r2-d2=22 又椭圆的离心率e= x22 则a=2,椭圆C的方程为+y=1. 2 (2)设存在定点T(x0,y0),使得以AB为直径的圆恒过定点T,且A(x1,y1),B(x2,y2),当直线AB的斜率不存在时,易知A(0,1),B(0,-1),则圆T1的方程为x2+y2=1. 4114,-1,-,-,当直线AB的斜率为0时,即l′的方程为y=-,代入椭圆方程可得AB33333116 y+2=. 即圆T2的方程为x2+39由T1及T2的方程可知T(0,1). 下面证明,当直线AB的斜率存在且不为0时也符合. 1 设直线AB的方程为y=kx-, 3 联立1 y=kx-,3 x22 +y=1,2 416 消去y,得(2k2+1)x2-kx-=0. 391664 由Δ=k2+(1+2k2)>0, 99 -164k 则x1+x2=,xx=. 31+2k21291+2k2→→ 此时,TA=(x1,y1-1),TB=(x2,y2-1) 44→→ kx1-kx2- TA·TB=x1x2+33416 =(k2+1)x1x2-k(x1+x2)+ 39-16k2+116k216 =-+=0. 22 92k+192k+19 即当k存在且不为0时,以AB为直径的圆也过点T(0,1). 综上所述,存在定点T,其坐标为(0,1). 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容