内容正文:
微专题06圆锥曲线中非对称韦达定理问题的处理
研考题·聚焦关键词
解析几何问题中的一些定值、定点、定线,经常出现需要证明类似,通过直线代换可得:,但此时的式子并不能完全整理为韦达定理的形式,这种式子一般称为“非对称韦达定理”
题型一 定直线
例1.【2023年新高考2卷21】已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P.证明:点在定直线上.
变式:已知点A、分别是椭圆:的上、下顶点,、是椭圆的左、右焦点,,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的直线与椭圆交于不同两点、(、与椭圆上、下顶点均不重合),证明:直线、的交点在一条定直线上.
题型二 定点
例2.(安徽省六校教育研究会2023-2024学年高三下学期下学期第二次素养测试(2月)数学试题)已知点是圆上任意一点,点关于点的对称点为,线段的中垂线与直线相交于点,记点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)若点,直线,过点的直线与交于两点,直线与直线分别交于点.证明:的中点为定点.
变式:【江苏省扬州市高邮中学2023届高考前热身训练(二)】设直线与双曲线:的两条渐近线分别交于,两点,且三角形的面积为.
(1)求的值;
(2)已知直线与轴不垂直且斜率不为0,与交于两个不同的点,,关于轴的对称点为,为的右焦点,若,,三点共线,证明:直线经过轴上的一个定点.
题型三 定值
例3.(湖南省2024届高三数学新改革提高训练一)已知圆的方程,,,抛物线过两点,且以圆的切线为准线.
(1)求抛物线焦点的轨迹C的方程;
(2)已知, 设x轴上一定点, 过T的直线交轨迹C于 两点(直线与轴不重合),求证:为定值.
变式:【江苏省扬州中学2023届高三下学期模拟检测六】已知双曲线的左、右焦点分别为,斜率为的直线l与双曲线C交于两点,点在双曲线C上,且.
(1)求的面积;
(2)若(O为坐标原点),点,记直线的斜率分别为,问:是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
巩固能力·突破高分
1.(广东省潮州市2022届高三上学期期末数学试题)已知椭圆的离心率为,以原点O为圆心,椭圆C的长半轴长为半径的圆与直线相切.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知点A,B为动直线y=k(x-2)(k≠0)与椭圆C的两个交点,问:在x轴上是否存在定点E,使得为定值?若存在,试求出点E的坐标和定值;若不存在,请说明理由.
2.(江苏省镇江中学2023届高三下学期4月(二模))已知双曲线的右顶点为,左焦点到其渐近线的距离为2,斜率为的直线交双曲线于A,B两点,且.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点的直线与双曲线交于P,Q两点,直线,分别与直线相交于,两点,试问:以线段为直径的圆是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
3.(2021年新高考1卷21)在平面直角坐标系中,已知点、,点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)设点在直线上,过的两条直线分别交于、两点和,两点,且,求直线的斜率与直线的斜率之和.
4.(江苏省徐州市第七中学2023届高三上学期一检)已知双曲线的实轴长为4,左、右顶点分别为,经过点的直线与的右支分别交于两点,其中点在轴上方.当轴时,
(1)设直线的斜率分别为,求的值;
(2)若,求的面积.
5.已知为的两个顶点,为的重心,边上的两条中线长度之和为.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过作不平行于坐标轴的直线交于D,E两点,若轴于点M,轴于点N,直线DN与EM交于点Q.
①求证:点Q在一条定直线上,并求此定直线;
②求面积的最大值.
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微专题06圆锥曲线中非对称韦达定理问题的处理
研考题·聚焦关键词
解析几何问题中的一些定值、定点、定线,经常出现需要证明类似,通过直线代换可得:,但此时的式子并不能完全整理为韦达定理的形式,这种式子一般称为“非对称韦达定理”
题型一 定直线
例1.【2023年新高考2卷21】已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P.证明:点在定直线上.
【答案】(1)(2)证明见解析.
【解析】(1)设双曲线方程为,由焦点坐标可知,
则由可得,,
双曲线方程为.
(2)由(1)可得,设,
显然直线的斜率不为0,所以设直线的方程为,且,
与联立可得,且,
则,
直线的方程为,直线的方程为,
联立直线与直线的方程可得:
,
由可得,即,
据此可得点在定