内容正文:
第4讲 大题专攻——圆锥曲线中的定点、定值问题
1.解:(1)因为虚轴长2b=2,所以b=1.
因为点A(-4,-1)在双曲线C上,所以-=1,
解得a2=8.
故双曲线C的方程为-y2=1.
(2)证明:设S(x0,y0),则T(-x0,-y0),
所以kAS·kAT=·=.
因为点S(x0,y0)在双曲线C上,
所以-=1,得1-=2-,
于是kAS·kAT===,
所以直线AS和直线AT的斜率之积为定值,定值是.
2.解:(1)由椭圆C1的离心率为,可得=,
∴a=2c,
∵椭圆C1的右顶点与抛物线C2的焦点重合,∴a=,得p=2a,∴p=4c,
将x=c代入抛物线C2的方程,可得y2=2pc,
∴|y|==2c,
∵过椭圆C1的右焦点F且垂直于x轴的直线截抛物线C2所得的弦长为4,∴2|y|=4,
即2×2c=4,解得c=1,
∴a=2,p=4c=4,
由b2=a2-c2,可得b2=4-1=3,
∴椭圆C1的方程为+=1,抛物线C2的方程为y2=8x.
(2)证明:如图,由题知,直线l的斜率存在,设直线l:y=k(x+4),
联立消去y得(3+4k2)x2+32k2x+64k2-12=0,
∴
直线EN的方程为y+y1=(x-x1),
即y+k(x1+4)=(x-x1),
即y=x-
,
代入①②可得y=·(x+1),
∴当直线l绕点A旋转时,直线EN经过定点(-1,0).
3.解:(1)由题意得解得
所以双曲线C的方程为-=1.
(2)证明:由(1)知F(4,0),
设直线MN的方程为x=my+4,
代入-=1得,(3m2-1)y2+24my+36=0.
则
解得m≠±.
设M(x1,y1),N(x2,y2),P(x0,y1),
则y1+y2=,y1y2=,
直线NQ的方程为y=(x-).
又因为点P在直线NQ上,
所以y1(my2+)=y2(x0-).
所以x0-=
=
==-,
所以x0=-+=1,
即点P在定直线x=1上.
4.解:(1)由题可知点A,B均在抛物线上,故可设A(,y1),B(,y2),
由题意得当kAB=-1时,y1+y2=-2×2=-4,
故kAB===-=-1,
所以p=2.
(2)证明:根据题意作图,如图,由(1)知抛物线的方程为y2=4x,所以F(1,0),准线方程为x=-1.
因为直线AC过点F,所以与共线,因为点C在抛物线上,所以可设C(,y3),则=(1-,-y1),=(-1,y3),
所以y3(1-)+y1(-1)=0,即(y1-y3)·(1+)=0,因为y1≠y3,所以y1y3=-4.
易知直线AB的方程为y-y1=·(x-),即y=x+,
令x=-1,得yD=,同理可得yE=,
所以yDyE=·
=.
因为y1y3=-4,所以yDyE==-4,所以yDyE为定值-4.
(3)证明:由题意知抛物线y2=4x在A,B,C三点处的切线的斜率都存在且不为0.
设抛物线y2=4x在点A(,y1)处的切线方程为y-y1=k(x-)(k≠0),
与y2=4x联立,消去x并整理得ky2-4y+4y1-k=0,
由Δ=16-4k(4y1-k)=0,解得k=.
所以抛物线y2=4x在点A处的切线方程为y1y=2x+.
同理可得抛物线y2=4x在点B处的切线方程为y2y=2x+,在点C处的切线方程为y3y=2x+.
故易得P0(,),P1(,),P2(,),
|FA|=x1+1=,|FB|=,
|FC|=,
所以|FA|·|FB|·|FC|=.
由两点间的距离公式得|FP0|=
=,
同理可得|FP1|=,|FP2|=,
所以|FP0|·|FP1|·|FP2|=·
·
=,
所以|FA|·|FB|·|FC|=|FP0|·|FP1|·|FP2|.
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第4讲 大题专攻——圆锥曲线中的定点、定值问题
1.(2024·贵阳适应性考试)已知双曲线C的方程为-=1(a>0,b>0),虚轴长为2,点A(-4,-1)在双曲线C上.
(1)求双曲线C的方程;
(2)过原点O的直线与双曲线C交于S,T两点(异于点A),已知直线AS和直线AT的斜率存在,证明:直线AS和直线AT的斜率之积为定值.
2.已知椭圆C1:+=1(a>b>0)的右顶点与抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点重合,椭圆C1的离心率为,过椭圆C1的右焦点F且垂直于x轴的直线截抛物线C2所得的弦长为4.
(1)求椭圆C1和抛物线C2的方程;
(2)过点A(-4,0)的直线l与椭圆C1交于不同的两点M(x1,y1),N(x2,y2),点M关于x轴的对称点为E(x1,-y1).证明:当直线l绕点A旋转时,直线EN经过定点.
3.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)过点(4,6),焦距为8.
(1)求双曲线C的方程;
(2)过C的右焦点F的直线与C交于M,N两点,点Q的坐标为(,0).过点M作x轴的平行线交NQ于点P.求证:点P在定直线上.
4.我们把抛物线的三条切线围成的三角形称为抛物线的切线三角形,对应的三个切点形成的三角形称为抛物线的切点三角形.如图,△P0P1P2,△ABC分别为抛物线y2=2px(p>0)的切线三角形和切点三角形,F为该抛物线的焦点,且当直线AB的斜率为-1时,AB中点的纵坐标为-2.
(1)求p;
(2)若直线AC过点F,直线AB,BC分别与该抛物线的准线交于点D,E,记点D,E的纵坐标分别为yD,yE.证明:yDyE为定值;
(3)若A,B,C均不与坐标原点重合,证明:|FA|·|FB|·|FC|=|FP0|·|FP1|·|FP2|.
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