内容正文:
微专题23 定点、定线问题
一、基本技能练
1.已知双曲线C与椭圆+=1有相同的焦点,P(3,)是C上一点.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)记C的右顶点为M,与x轴平行的直线l与C交于A,B两点,求证:以AB为直径的圆过点M.
2.(2023·重庆调研)设直线AF1与双曲线E:x2-=1左支交于点B,右支交于点A,双曲线E的右顶点为D(a,0),直线AD,BD分别与圆C:x2+y2=1相交,交点分别为异于点D的点P,Q.判断弦PQ是否过定点,如果过定点,求出定点坐标,如果不过定点,说明理由.
3.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,离心率为,M为椭圆C上一动点,△FAM面积的最大值为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点M的直线l:y=kx+1与椭圆C的另一个交点为N,P为线段MN的中点,射线OP(O为坐标原点)与椭圆交于点D,点Q为直线OP上一点,且·=
2,求证:点Q在定直线上.
4. (2023·全国乙卷改编)已知椭圆C:+=1,点A(-2,0).过点
(-2,3)的直线交C于P,Q两点,直线AP,AQ与y轴的交点分别为M,N,证明:线段MN的中点为定点.
5. 已知抛物线C:y2=8x,O是坐标原点,A,B是曲线C上的两个动点,且·=-16,试问直线AB是否过定点?若不过定点,请说明理由;若过定点,请求出定点坐标.
6. (2023·襄阳调研改编)已知椭圆C:+y2=1,椭圆C的上顶点为A,过点的直线l与椭圆C交于两个不同的点P,Q,直线AP与x轴交于点M,直线AQ与x轴交于点N.证明:以MN为直径的圆过y轴上的定点.
7.已知曲线C:+=1的左、右顶点分别为A,B,斜率不为0的直线l与C交于M,N两点,若直线BM的斜率是直线AN斜率的两倍,证明:直线l经过定点,并求出定点的坐标.
8. (2023·新高考Ⅱ卷改编)已知双曲线C:-=1.记C的左、右顶点分别为A1,A2,过点(-4,0)的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线MA1与NA2交于点P.证明:点P在定直线上.
9.已知双曲线C:x2-=1,设A1,A2是C的左、右顶点,过点的直线l与C交于M,N两点,试探究直线A1M与A2N的交点S是否在某条定直线上,若是,求出该定直线方程,若不是,请说明理由.
10. (2023·赣州二模节选)已知椭圆C:+=1,过点P(1,2)的直线l交C于A,B两点时,在线段AB上取点M,满足|AP|·|MB|=|AM|·|PB|,证明:点M总在某定直线上.
二、创新拓展练
11.(2023·北京朝阳区模拟)已知椭圆E:+=1(0<n<4)经过点(,1).
(1)求椭圆E的方程及离心率;
(2)设椭圆E的左顶点为A,直线l:x=my+1与E相交于M,N两点,直线AM与直线x=4相交于点Q.问:直线NQ是否经过x轴上的定点?若过定点,求出该点坐标;若不过定点,说明理由.
参考答案
1.(1)解 由题意可设双曲线C的标准方程为
-=1(a>0,b>0),
由已知得a2+b2=6,且-=1,
解得a2=b2=3.
所以双曲线C的方程为-=1.
(2)证明 设直线l的方程为y=m,m≠0,
将其与-=1联立,
解得x=或x=-.
不妨设A(-,m),B(,m),
由(1)知M(,0),
则·=(+,-m)·(-,-m)=(+)(-)+m2=3-(m2+3)+m2=0,
所以⊥,故以AB为直径的圆过点M.
2.解 弦PQ过定点(0,0),理由如下:
∵c==2,∴F1(-2,0).
设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AF1:x=my-2.
联立得
得(3m2-1)y2-12my+9=0,
则3m2-1≠0,Δ>0,
y1+y2=,y1·y2=.
∵kPD·kQD=kDA·kDB=·
=
=
==-1,
∴PD⊥QD,又点D在圆C上,
∴PQ为圆C的直径,∴PQ一定过圆C的圆心,即弦PQ过定点(0,0).
3.(1)解 设椭圆C的半焦距为c,则|FA|=a+c.
由椭圆的性质知,当点M位于椭圆C的短轴端点时,△FAM的面积取得最大值,此时S△FAM=(a+c)b,
∴(a+c)b=,∴(a+c)b=3.
由离心率e==得a=2c,又a2=b2+c2,
∴b=c,∴c=1,a=2,b=,
∴椭圆C的标准方程为+=1.
(2)证明 设M(x1,y1),N(x2,y2).
由得(3+4k2)x2+8kx-8=0.
∵直线l过定点(0,1),定点(0,1)在椭圆C的内部,
∴Δ>0,x1+x2=-,x1x2=-,
∴y1+y2=k(x1+x2)+2=-+2=,∴点P的坐标为.
当直线l的斜率k≠0时,直线OP的斜率为-,
∴直线OP的方程为y=-x,即x=-y.
设D(xD,yD),将直线OP的方