内容正文:
第69讲 圆锥曲线中的定点问题
题型一 圆锥曲线中的直线过定点问题
例1、(2023·山西·统考一模)双曲线的左、右顶点分别为,,焦点到渐近线的距离为,且过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线交于,两点,且,证明直线过定点.
变式1、(2022·江苏·新沂市第一中学模拟预测)已知椭圆的右顶点为A(2,0),右焦点F到右准线l的距离为3.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)经过点F和T(7,0)的圆与直线l交于P,Q,AP,AQ分别与椭圆C交于M,N.证明:直线MN经过定点.
变式2、(2022·内蒙古赤峰·模拟预测(文))已知椭圆:的左焦点为,且离心率.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若点,直线(不经过点)与椭圆相交于,两点,与交于点,设直线,,的斜率分别为,,,且.证明:直线过定点,并求出该点的坐标.
变式3、(2022·广东佛山·高三期末)已知双曲线C的渐近线方程为,且过点.
(1)求C的方程;
(2)设,直线不经过P点且与C相交于A,B两点,若直线与C交于另一点D,求证:直线过定点.
题型二 圆锥曲线中的圆过定点问题
例2、(2023·江苏南通·统考一模)已知双曲线的左顶点为,过左焦点的直线与交于两点.当轴时,,的面积为3.
(1)求的方程;
(2)证明:以为直径的圆经过定点.
变式1、(2022·广东揭阳·高三期末)已知椭圆为椭圆的左、右焦点,焦距为,点在上,且面积的最大值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作直线交椭圆于两点,以为直径的圆是否恒过轴上的定点?若存在该定点,请求出的值;若不存在,请说明理由.
变式2、(2022·山东德州·高三期末)已知抛物线C的顶点是坐标原点O,对称轴为x轴,焦点为F,抛物线上点A的横坐标为1,且.
(1)求抛物线C的方程;
(2)过抛物线C的焦点作与x轴不垂直的直线l交抛物线C于两点M,N,直线分别交直线OM,ON于点A和点B,求证:以AB为直径的圆经过x轴上的两个定点.
题型三 、 圆锥曲线中的椭圆过定点问题
例3、(2021·河北石家庄市高三二模)已知直线:与椭圆:相交于,两点,,
(1)证明椭圆过定点,并求出的值;
(2)求弦长的取值范围.
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第69讲 圆锥曲线中的定点问题
题型一 圆锥曲线中的直线过定点问题
例1、(2023·山西·统考一模)双曲线的左、右顶点分别为,,焦点到渐近线的距离为,且过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线交于,两点,且,证明直线过定点.
【答案】(1);(2)见解析
【分析】(1)根据双曲线过点和焦点到渐近线的距离为列出方程组,解之即可;
(2)设直线的斜率为,由题意直线的斜率为,将直线方程与双曲线方程联立,利用韦达定理求出,两点的坐标,再求出,两点所在的直线方程即可求解.
【详解】(1)由双曲线可得渐近线为,
不妨取渐近线即
由焦点到渐近线的距离为可得,即
由题意得,得,
从而双曲线的方程为.
(2)设直线的斜率为,则直线的斜率为,
由题意可知:直线的方程为,直线的方程为,
联立直线与双曲线方程得,
于是,从而,从而,
联立直线与双曲线方程得,
于是,从而,从而,
于是,
从而,
化简得,从而过定点.
变式1、(2022·江苏·新沂市第一中学模拟预测)已知椭圆的右顶点为A(2,0),右焦点F到右准线l的距离为3.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)经过点F和T(7,0)的圆与直线l交于P,Q,AP,AQ分别与椭圆C交于M,N.证明:直线MN经过定点.
【解析】 (1)由题意知,,设椭圆的焦距为,则,解得,所以,,所以,椭圆C的标准方程
(2)
设直线的方程为:.
由,得,设,
则,.
所以,,,
因为直线的方程为:,
令,得,所以,,同理可得,
以为直径的圆的方程为:,
即,
因为圆过点,所以,,得,代入得
,化简得,
,解得或(舍去)
所以直线经过定点
变式2、(2022·内蒙古赤峰·模拟预测(文))已知椭圆:的左焦点为,且离心率.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若点,直线(不经过点)与椭圆相交于,两点,与交于点,设直线,,的斜率分别为,,,且.证明:直线过定点,并求出该点的坐标.
【解析】 (1)由题设,,又,,可得,,
则椭圆的方程为.
(2)由题意,设直线为,,,则,
所以,,.
联立直线与椭圆有,整理得,
由得:,,.
而,又,
则,整理得,
当时,,过定点,此时才满足题设,不符合;
当时,,过定点,符合.
故直线过定点.
变式3、(2022·广东佛山·高三期末)已知双曲线C的渐近线方程为,且过点.
(1)求C的方程;
(2)设,直线不经过P点且与C相交于A,B两点,若直线与C交于另一点D,求证:直线过定点.
【答案】(1)
(2)见解析