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提升点9
专题强化训练
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1.(2024·太原模拟)已知椭圆经过点, 且
离心率,点是上一动点.点是的中点(为坐标原点),过点
的直线交于,两点,且 .
(1)求椭圆 的标准方程;
解:由题意得解得
所以椭圆的标准方程为 .
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(2)当直线的斜率和直线的斜率 都存在且不为0时,证
明: .
证明:设,, ,
则,所以 .
由得 ,
所以 ,
即,即 .
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2.已知双曲线的离心率为,经过坐标原点的直线
与双曲线交于,两点,点位于第一象限,是双曲线
右支上一点,,设点, .
(1)求双曲线 的标准方程;
解:由题意可知,解得 ,
所以双曲线的标准方程为 .
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(2)求证:,, 三点共线.
证明:方法一:由题意可知,直线, 的斜率存在且不为0.因为
,
所以,即 .
又点,在双曲线 的右支上,
所以
两式作差得 ,
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由对称性可知 ,
则 ,
又,所以.又,有公共点,所以 ,
, 三点共线.
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方法二:由题意可知,直线, 的斜率存在且不为0,且由对称性可知
.
因为,所以 .①
又 ,
点,在双曲线 上,
所以
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所以
由①②得,所以 ,
又,所以 .
又,有公共点,所以,, 三点共线.
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3.(2024·阜阳模拟)已知双曲线 的左、右
顶点分别为,,动直线过点,当直线与双曲线
有且仅有一个公共点时,点到直线的距离为 .
(1)求双曲线 的标准方程.
解:由题意知,所以 ,
当直线过且与双曲线有且仅有一个公共点时,与 的渐近线平行.
则直线的方程为,则点到直线的距离为 ,所
以 ,
所以双曲线的标准方程为 .
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(2)当直线与双曲线交于异于,的两点,时,记直线 的斜率
为,直线的斜率为,是否存在实数 ,使得 成立?若存在,
求出 的值;若不存在,请说明理由.
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解:由题可知,直线 的斜率不为0,设直线
,, ,
由
得 .
,则, ,
所以 .
又,,假设存在实数 ,
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使得 成立,则
.
故存在实数,使得 成立.
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4.(2024·邯郸调研)已知椭圆的中心为坐标原点,对称轴为轴、 轴,
且过,, 两点.
(1)求 的方程.
解:由题设椭圆的方程为 ,
因为椭圆过,, 两点,
所以解得
所以椭圆的方程为 .
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(2),是上两个动点,为的上顶点,是否存在以为顶点, 为
底边的等腰直角三角形?若存在,求出满足条件的三角形的个数;若不存
在,请说明理由.
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解:由(1)知,易知要使为以 为
顶点,为底边的等腰直角三角形,则直线 ,
的斜率均存在且不为0,不妨设 ,
则,直线的方程为,直线
的方程为 ,
由椭圆的对称性可知,当时,显然有, ,满
足题意;
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当时,由消去 整理得到
,所以 ,
则 ,
即, ,
同理可得, ,
所以
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,
设中点坐标为 ,
则 ,
.
所以线段 的中垂线方程为
,
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要使是为底边的等腰直角三角形,则线段 的中垂线过点
,
所以 ,整理得到
,令,则,,所以 有两
根,,且,,即 有两个正根且
这两个正根均不为1,故有2个不同的值,满足 ,
所以由椭圆的对称性知,当 时,还存在2个符合题意的三角形.
综上所述,存在以为顶点, 为底边的等腰直角三角形,满足条件的三
角形的个数为3.
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