内容正文:
=2x1x2+2y12-6W2(x1+x2)-t(y1+
y2)+32
-(+)西(9:+6)西+
x2)+4r+32
=4(2+8)(2+92_42(32+24+42+
212-9
2t2-9
32=0.
所以GD.H正=GE.Di,
所以GD11HE1·cos0=|GE1|Di1·
c0s0,
0-0
3.(1)解因为双曲线C的离心率为√2,
所以√小+-E,即a-6,
故双曲线C的方程为x2一y2=a2。
由-2x+4得3x2+165x+48+
x2-y2=a2,
a2=0.
因为直线4:y=2x十45与双曲线C仅有
一个公共点,
所以△=(16√3)2-12×(48+a2)=0,
解得a2=16,
用花双由线C的方银为后一荒山
(2)证明因为直线2平行于山,
所以设l2:y=2x十m(n≠士4√5).
设M(x1y1),N(2'2).
(x2y2
由61消去y.
(y=2x+m,
得3.x2+4mx十m2+16=0,
所以上十=-0,2-m16
3
3
由题意知△=16m2-12(m2+16)>0,
解得m-4√5或m>4√5.
如图,过点A与L2垂直的直线为l3:y=
--2.
设L3与双曲线C交于另一点H,
=-2-2
由
)x2y2
消去y,
6i6-1,
得3x2-8x-80=0,
解得x=
9或=-4合去)片以H(
3
)
下证:MH⊥AN.
(x2+4,y2)
=20
16
32十89x1x24x13%一y19
=20
_16(22十m)
(2x1十m)(2x2十m)
=-5a-(4+2m(国+a)+婴
16m-ne
=(-5).m2+16-(4+2m).
80_16
33n-m2
--5m2-80+16+8m2+
3
一3
8016
3
3
3
3
n2=0,
所以MH⊥AN.
又因为AH⊥MN,所以H为△AMN的:
垂心,
因为H在双曲线C上,
所以△AMN的垂心在双曲线C上.
(1)解由题意得c=2.
①
因为双曲线的渐近线方程为
y=士x=士Bx,
所以b=尽.
②·
又c2=a2+b2,
③1
所以联立①②③得a=1,b=√5,
所以双曲线C的方程为x2一
31.
(2)证明由题意知直线PQ的斜率存在且:
不为0,
设直线PQ的方程为y=kx十t(k≠0),
将直线PQ的方程代入C的方程,
整理得(3-k2)x2一2ktx-2-3=0,
则x1十x2=
2k1
3-k2
所以3一k2<0,
所以x1-x2=√(x1十x2)2-4x1x2
-2V3(72+3-2)
k2-3
设点M的坐标为(xM,yM),
则{M一y=-B(xw-1),
(yM-y2=5(xM-x2),
两式相减,得一2-25x一√(x十x2),
又为-2=(k红1十)-(kx2十)=k(西
2),
所以23xM=k(x1一)十3(工1十x2),
解得xM-+3-区-红
k2-3
两式相加,得2yM一(1十2)=√5(x1
又y1十2=(kx1十1)+(kx2十)
=k(x1+x2)+21,
所以2yw-k(x1十x2)+√5(x1-x2)+21,
解得yM
3VF+3-g-3L-3
k2-3
因此,点M的轨迹为直线y=
为直线PQ的斜率.
若选择①②:
因为PQ∥AB,
所以直线AB的方程为y=k(x-2),
设A(xAyA),B(xB,yB),
不妨令点A在直线y=√x上,
则由了A=(xA-2),
yA=3A
-店A-2B6
2k
解得xA=
k-√5
同理可得xB=
2k
十
=23k
k+5
所以xA十xB
4k2
12k
(XM=k(xM-2),
点M的坐标满足{
w是w
2k2
得xM=
k2-3
A十,yM=R2-3
2
yA+yB
2
520
故M为AB的中点,即|MA|=|MB|
若选择①③:
当直线AB的斜率不存在时,点M即为点F
(2,0),此时M不在直线y=是x上,矛盾:
当直线AB的斜率存在时,易知直线AB的
斜率不为0,
设直线AB的方程为y=n(x-2)(n≠0),
A(AA),B(xB'yB),
不妨令点A在直线y=√x上,
则由yA=m(xA一2),
yA=3A
解得xA=2n
m-√3
,m十5归、2m
同理可得g-2m
加+3
因为M在AB上,且|MA|=|MB,
所以xw=1十B-2n2
2
3w-4十塑
6m
m2-3
又点M在直线y=冬:上,
所以6m
-3.2m2
m3=‘m2-3
解得k=m,因此PQ∥AB.
若选择②③:
因为PQ∥AB,
所以直线AB的方程为y=k(x一2),
设A(xAyA),B(xByB),
不妨令点A在直线y=√5x上,
则由了VA=(xA-2),
A=3A
解得xA=,2炎
2√3k
k-4-
2k
2√3k
同理可得十后%=一十后
设AB的中点为C(xC,yc),
2
k2-3
ye=yA十B=6k
2
k2-3
因为|MA=MB,
所以M在AB的垂直平分线上,
即点M在直线y一=一名(x一),
即y一k2一3
6k
3
2k2
与y=
后x联立,得rM一二3C:
6k
yM=k2-3-c'
即点M恰为AB的中点,故点M在AB上。
课时分层检测(七十)
c=
(1)由题意可得
a
3
又a2=b2+c2,解得a=3,b=√5.
所以黄国C的方粒为号+苦-1
(2)设A(1y1),B(x22),
当直线L的斜率存在时,设I:y=kx十1,
(y=k.x+t,
联立{x2
消去y得(1十3k2)x2+6k1x+32-9=0,
△=12(3+9k2-t2)>0,
-6kt
x1十x2=1+3k2,
3t2-9
1x2=1+3k2
又k12=12=
1
x1x2
3
1
故hy2=-31x2且x1x2≠0,
即32一9≠0,则t2≠3,
又y=kx1十t,2=kx2+t,
所以当业=k十0(kx2+D
I172
X1x2
-6k2t2
=k2+(x1十2)+2
=k2十
13k2+2
I1x2
312-9
1+3k2
12-9k21
32-9
=-31
整理得212=9k2十3≥3,
则2≥2且4>0恒成立。
OA.OB=x1x2十y1为=x1x2-32
1
2
--)
又r≥号,且2≠3,
故3(1-是)[-3,0U0,3
当直线L的斜率不存在时,x2=x1,y2=
一y·
3
又+号1,解得-号
9
3
则0.0=-听=号=3.
综上,OA.O店的取值范国为[-3,0)U(0,3].
2.解(1)由题意知,制周导十芳=1>6>
0)的左焦点坐标为(一√5,0),
根据椭圆的定义,可得点M到两焦,点的距离
之和为++(合-0)+-4,
即2a=4,所以a=2,
又因为c=5,可得b=√a2-c2=1,
所以精图C的方程为号+y2-1
(2)当直线【的斜率不存在时,结合椭圆的
对称性可知,kA十kB=0,不符合题意.
故设直线L的方程为y=kx十n(k≠0),
A(x1,y1),B(x2,y2),
(y=kx+n,
联立方程组{x2
+2-1,
可得(4k2+1)x2+8km.x+4(n2-1)=0,
则x1十x2=
4-
4k2+1
所以ka十kB-十
(kx1十m)x2+(kx2十n)x1
I1I2
=2k+m(x+2)
=2k+-8km2
=-2k
4(m2-1)m2-11
因为十m=一之可得2-4技十1.
所以k≥一
1
又由△>0,可得16(4k2-n2+1)>0,
所以4k2一4k>0,解得k0或k>1,
综上可得,直线【的斜率的取值范围是
[-÷0u4+
3.解(1)设C的半焦距为c(c>0),
1PF,1+1PF,=51E,F,
2
可得2a=√6c,①
当PFLx轴时,令x=c,得1y=
a
所以」
6@
联立①②以及a2=b2十c2,解得a=√6,
b=√2,
故C的方程为号+苦-1
(2)设P(x0,%)(x0>0,y>0),
由已知可得F1(-2,0),F2(2,0),
设直线PA的方程为x十2=ny,
直线PB的方程为x一2=y.
(x+2=my,
联立
后+苦
消去x整理得
(m2+3)y2-4my-2=0,
-2
所以ym2十3
0+2
,x名十3y8=6,
yo
所以y0y1
Io+2
2x0十5'
+3
所以y1=
yo
2x0+5
3y0
同理可得y2=
5-2x0
yo
4xo yo
则y1一为-5-205+2x025-46
Axo yo
4xo yo
25(+受)
-4x
2
4
4
43
0十20
25y%
5
6yo
2入6y0
当且仅当x品=75y时取等号,
所以y一32的最大值为4
5
4.(1)证明
由题知a=1,
b=√2,
.双曲线C的方程为
2-号-1
显然直线L的斜率存在,
设直线l:y=k.x十m,P(x1,y1),Q(x2,y2),
2=1,得(2-k2)x2-2kmx
(y=k.x+n,
(m2+2)=0,
2km
-m2-2
2-k2
设直线AP,AQ的斜率分别为k1,k2,
到=
y2
故十行十兴
y1
=2y十x12十y+2
x1x2十x十x2+11
又x1y2十x2y1-工1(kx2+m)+x2(k.x1+
m)
521
-4k
=2kx1x2十m(x1十工2)=2-
y1+y2=k(x1+x2)+2m=
2k2m十2m
2-k2
Am
2-k2
-4k14n
.k1十k2=
2-k2T2-k2
m2-2+2km+1
2-k2
2-k2
-4k+4n
=-m2-2+2km+2-k
4(m-k)
-(n一k)2
一2,
.(m-k)(m-k一2)=0,
,PQ不过点A,n一k≠0,.n=k十2,
.y=k(x十1)+2,∴.直线1过定,点(-1,2).
(2)解由题意可设直线PR:y=1(x+1)十
r(r≠0),直线AP的斜率为k1,直线AQ的
斜率为k2·
1y=k1(.x+1),
2+k4k1N
2
由
-1,得P
2-好'2-k好
2
故|AP2=
4r(1+k)
(2-k好)(k1-)
4r(1+k)
同理AQ1·|AR一2-k5)(k,-D
由∠APQ=∠ARP可知,|AP|2=|AQ|·
AR
4r(1+k)
4r(1+k号)
即2-)(1-D2-始)(2-
,k1≠k2,k1十k2=一2,
112
7
7
化简得1=
6
一241
k1+k2=-2,
当
=-
1时取等号,
1
“直线PR的斜率的最大值为一
课时分层检测(七十一)
1.解由题意得A(-√2,0),B(√2,0),
设P%01,则要-号=1,
所以直线M1的方程为y-E.十
yo
2),
直线MB的方程为y-一巴(L-,
yo
x0+√2
y=
x+√2),
由
yo
xo-√2
(x-√2),
yo
解得y=
x8-2
即点M的纵坐标为
yo
yM=号2
S1
所以
号1AB:w
8-2
S2
=2,
1AB引·Io
野受为定值2
2,(1)解因为渐近线方程为y
3,
所以可设双曲线C的方程为
9
=入1
3
(入≠0),
将点P(3,)代入得9
=入,解得
9-3
背以风曲线C的方程为号-子-1
(2)证明显然直线BQ的斜率不为零,
设直线BQ的方程为x=my十1,B(工),
D(x2),A(x1,-y),联立}3
-3y2=1,
(x=my+1,
消x整理得(m2-3)y2+2y-2=0.
依题意得m2一3≠0且△=4m2+8(n2一3)!
>0,
即n2>2且n2≠3,
2
2
y1十y2=
n3y为=一m2—3
直线AD的方程为y十1一十”(红一,
②一
令y=0,得x=
》+n-十》
32+y1
2+y1
=my1+1)y2+(m2+1)
y2+y1
=2my12+(y1+2)
y2十y1
-2
2m
一6n
·m二3m2-3-m23-3.
2n·
-2m
-2n
n2-3
m2-3
所以直线AD过x轴上的定点(3,0)
3.解(1)由题知n=一分×8=-4.
设M,N两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,
2),显然x1≠x2,
所以kN=为一业=」
x1-x2y1+y2
2
又y十%=2n=-8,所以kMN=-2=
8
一=之,解得=2,
所以抛物线C的方程为y2=4x.
(2)证明当直线m的斜率存在时,由题意:
知直线n的斜率不为0,设直线n:y=
k(x-8)-4(k≠0),A(x39),B(x4y4).
联立2=4x,
1y=k(x-8)-4,
整理得ky2-4y-32k-16=0,4>0,
为十4=有为4=一32-名:
4
16
所以6十=当+y+8+16=坠+4+16,
2
4-)2-64k+16+61.
16
令Q(4,4),则QA·QB=(-4)(x4-4)+
(yg-4)·(y4-4)
=r3x4-4(x3+x4)+16+y3y4-4(y3+
y4)+16
6+6-(装+16)+16+
(-32-)9+16-0…
所以QA⊥QB,故以弦AB为直径的圆恒过:
点(4,4).
当直线n的斜率不存在时,直线m:x=8,
此时直线加与抛物线的两个交点分别为
(8,4√2),(8,-4√2),
不妨令A(8,4√2),B(8,一4√2),
此时QA=(4,42-4),QB=(4,-4V2-4),
则QA·QB=16-(4√2+4)(4√2-4)=0,
所以QA⊥QB,故以弦AB为直径的圆过,点!
(4,4).
综上所述,以弦AB为直径的圆恒过点(4,4).
4.(1)证明设P(x0,yo),
9+4
=1,
可得喝=9-9
4
yo
yo
又kpA=十2,km-0-2'
y
9、9
则kpa·kpB名46-4
4
9
因为BG∥PA,
所以F·k=kPM·长B=一马
(2)解当直线GF的斜率存在时,设GF的!
方程为y=k(x一t)(k≠0),
联立{=(x-),
{3.x2+4y2=12,
消去y得(4k2+3).x2
-8k2tx+4k22-12=0.
则△=64k42-16(4k2+3)(k22一3)=48
(4k2+3-k2t2)>0,
设G(x1y1),F(x2,y2),
则x1十x2=
62+3=4h2-12
8k21
4k2+3
由kF·kG
y1
2
x1-2x2-2
k2[x1x2-t(x1十x2)十t2]
、9
x1x2-2(x1+x2)+4
k2-16k21+16=-1,
得
3k2t2-12k2
9
约去k2并化简得2-31十2=0,
解得1=1(1=2不符合题意,合去),此时直
线GF过定点(1,0);
当直线GF的斜率不存在时,设GF的方程1
为x=m,其中m≠2,
.汇=2,
联立x2,
y2
{行+=1…
解得y=±√12-3m
则Fm,√,r).G(m,-2,
2
2
12-3n2
所以kBF·kBG=
4
(n-2)2
解得m=1.
综上,直线GF过定,点(1,0)
(3)证明设PA的方程为y=k1(x十2)·
(k1>0),
联立y=k1(x十2),
{3x2+4y2=12,
/6-8k号12k1
解得E点的坐标为(h十3'4+3
南1)知Pw6-9-9要,
由k1=
yo
x0十2
则E点的坐标为
4(1-x0)-2y0
x0-4'x0-4
同理,记PB的斜率为k2,则F点的坐标为
/8k号-6-12k2、
4k号+3'4k号十3
由k如一r。-2
则F点的坐标为
/4(x0+1)2yo
236
+26
则EF的斜率kF=
0十4T0-4
4+D+40-D
xo+4
x0-4
To M
2(6-4)
522
所以直线EF的方程为
4(xo-1)1
x0-4
令y=0,得0=4,
4=4
又xp=xo,故xprQ=0‘
课时分层检测(七十二)
解(1)第1步:用c表示a和b
为-后-号所以a=20-V7
3c,
第2步:写出点A,B,C的坐标
由题知A(-a,0),B0,-b),C0,-合)
第3步:用c表示出S△ABC,并求出c
所以5A-号·BC·QA1-号·台
第4步:求出a和b,并写出椭圆方程
所以a=2√3,b=3.
故椭圆的方程为2十号
(2)第1步:设点的坐标,并讨论直线PQ斜
率不存在的情况
设P(1y1),Q(x22),T(0,).
当直线PQ的斜率不存在时,不妨设P(0,
3),Q(0,-3),则TP·TQ=(0,3-t)·(0,
-3一t)=t2-90,解得-3≤t≤3.
第2步:讨论直线PQ斜率存在的情况,设
出直线方程
当直线PQ的斜率存在时,设其方程为y
kr-2.
第3步:联立方程,消去y,判断判别式符
号,写出根与系数的关系
r立可得(3+42)r-12虹
3
由
=1
27=0,所以△=144k2+4×27(3+4k2)>
12k
27
0+-3十4农12=一3千4状
第4步:表示出TP·TQ,代入根与系数的
关系并化简
因为TP·TQ=(,为-t)·(2,次-t)=
十(1-)(-)=x1x2+(km-2
)(x2-号-)=1+)
++)+(是+)
27(1+k2)
3+4k
3+4k2
-27-27k2-18-1221+22+02+9+9+4状2+12W7
3+4
4k212-36k2+32+91-1<0
3+4k2
第5步:求出t的范围
所以4h22-36A2+32十91-81≤0对k∈
4
R恒成立,
14r2-36≤0
3
第6步:得出结论
综上可得,一3≤1≤3,即点T的纵坐标的
2
取值范因定[-3,号]课时分层检测(七十)
圆锥曲线中范围与最值问题
…0知识过关
0
…0
能力拓展。…
1.(2025·洛阳模拟)已知O为坐标原点,椭圆C:
云方=1a>6>0)的商心率为香,且经过点
x2+y2
.2025·海向珍所)已知桶圆C兰+芳=1a>≥6
>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是椭圆C上
P(√6,1).
的一个动点,PF+PF,=EF,当
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线1与椭圆C交于A,B两点,直线OA的
PF2⊥x轴时,PF,=⑤
斜率为k1,直线OB的斜率为k2,且k1k2=一3'
1
(1)求C的方程;
求OA·OB的取值范围.
(2)设点P在第一象限,且直线PF1,PF2与椭圆
C分别相交于另外两点A(x1,y2)和B(x2,y2),
求y1一y2的最大值.
,已知F(B.0)是椭圆C士广=1a>b>0)的
一个焦点,点M(5,2)在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l与椭圆C相交于A,B两点,且kQ4
4.己已知双曲线C2-总=1(a≥0,b>0)的左顶点
十k0B=-
(0为坐标原点),求直线1的斜率的
为A(一1,0),渐近线方程为y=士√2x.直线1交
C于P,Q两点,直线AP,AQ的斜率之和为一2.
取值范围.
(1)证明:直线1过定点;
(2)若在射线AQ上的点R满足∠APQ=
∠ARP,求直线PR的斜率的最大值.
348
课时分层检测(七十一)圆锥曲线中定点与定值问题
…0知识过关
0
0能力拓展0…
1.(2025·辽宁名校联考节选)
3.(2025·汕头模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>
如图,已知双曲线C:号y
0)与直线l:x十2y=0交于M,N两点,且线段
MN的中点为P(8,yp).
=1的左、右顶点分别为A,
AO B
(1)求抛物线C的方程;
B,P是C上异于左、右顶点
(2)过点P作直线m交抛物线于点A,B,证明:
的任意一点,记PA,PB的
以弦AB为直径的圆恒过点(4,4).
斜率分别为k1,k2.若点M满足MA⊥PA,MB⊥
PB,记△MAB,△PAB的面积分别为S1,S2,试
判断号是香为定值?若是,求出该定值:若不是,
请说明理由
4,如图,已知椭圈℃着+苦=1。
y
椭园C:苦+程-1A(-2,
0),B(2,0),P为椭圆C2上的
HXG
2.(2025·连云港模拟)已知双曲线C的渐近线方
动点且在第一象限,直线PA,
程为y=士9,且过点P(3).
PB分别交椭圆C1于E,F两点,连接EF并延
长交x轴于Q点,过B点作BH分别交椭圆C1,
(1)求C的方程;
C2于G,H点,且BH∥PA.
(2)设Q(1,0),直线x=t不经过P点且与C相
(1)证明:kBF·kG为定值;
交于A,B两点,若直线BQ与C交于另一点D,
(2)证明:直线GF过定点,并求出该定点;
求证:直线AD过x轴上的一定点.
(3)若记P,Q两点的横坐标分别为xP,xQ,证
明:xpxQ为定值.
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