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招式三:过已知曲线上定点的弦的问题
例题1、已知点A、B、C是椭圆E: 上的三点,其中点A是椭圆的右顶点,直线BC过椭圆的中心O,且,,如图。(I)求点C的坐标及椭圆E的方程;(II)若椭圆E上存在两点P、Q,使得直线PC与直线QC关于直线对称,求直线PQ的斜率。
解:(I) ,且BC过椭圆的中心O
又点C的坐标为。
A是椭圆的右顶点,,则椭圆方程为:
将点C代入方程,得,椭圆E的方程为
(II) 直线PC与直线QC关于直线对称,
设直线PC的斜率为,则直线QC的斜率为,从而直线PC的方程为:
,即,由消y,整理得:
是方程的一个根,
即同理可得:
==
=
则直线PQ的斜率为定值。
练习1.已知是抛物线C:上的一点,过P作互相垂直的直线PA,PB.与抛物线C的另一交点分别是A,B.
(1)若直线AB的斜率为,求AB方程;
(2)设,当时,求△PAB的面积.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)根据题意,得到抛物线的方程为,设,利用斜率公式以及两直线垂直的条件,整理得出,得到或,从而得到直线过原点,进而得到直线方程;
(2)先证明三点共线,根据得,进而求得方程为,利用面积公式求得结果.
【详解】(1)将点坐标代入得,抛物线方程为
设,则
又,即,
得
所以或,直线方程为
(2)先证明三点共线,
,
(或设方程为,与抛物线方程联立得,由韦达定理
,,结合(1)的结论得,,即直线过定点)
所以三点共线,得
(舍去)或
所以方程为,
,
法二:
所以由得
(舍去)或
所以方程为,
.
练习2:已知A(-2,0), B(2,0), 点P在平面内运动,。
(I) 求点P的轨迹C的方程;
(II)
若点2(0,1),M,N为轨迹C.上的两动点,.问直线MN能否过定点,若能过定点,则求出该定点坐标,若不能过定点则说明理由.
解答:(I )设P(x,y),y≠0,则,
所以,点P的轨迹方程:(y≠0)
(II)设M(,),N(,),MN:y=kx+m代入:
即
又m≠1,∴4m+2=0
∴m=,y=kx-,
∴过定点(0,)
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