内容正文:
专题强化练10 定点、定值及探究性问题
1.(多选题)(2025湖北宜昌远安第一高级中学月考)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线方程为x=-1,过抛物线C的焦点F的直线l交C于A,B两点,则下列说法正确的是( )
A.抛物线C的方程为y2=4x
B.设Q(3,2),则△QAF周长的最小值为4
C.若=2,则直线l的斜率为2或-2
D.x轴上存在一点N,使kAN+kBN为定值
2.(2025浙江七彩阳光新高考研究联盟期中)已知椭圆Ω的中心位于原点,焦点在x轴上,F1,F2分别为Ω的左、右焦点,动点P在Ω上(异于Ω的左、右顶点),△PF1F2的重心为G,若直线GF1与GF2的斜率之积为非零常数λ,则λ= .
3.(2025广东广州华南师范大学附属中学期中)已知椭圆C的焦点为F1(-,0),F2(,0),左、右顶点分别为A,B,点P为椭圆C上异于A,B的动点,△PF1F2的周长为4+2.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设直线PB交直线x=4于点T,连接AT,交椭圆C于点Q,直线AP,AQ的斜率分别为kAP,kAQ.
(i)证明:kAP·kAQ为定值;
(ii)设直线PQ:x=ty+n,证明:直线PQ过定点.
4.(2024湖南岳阳一中月考)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0),设P是双曲线C上任意一点,O为坐标原点,F为双曲线的右焦点,A1,A2分别为双曲线的左、右顶点.
(1)已知无论点P在双曲线右支的何处,总有|PO|>|PF|,求的取值范围;
(2)设过右焦点F的直线l交双曲线于M,N两点,M在第一象限内,如图1,若△OMN为等边三角形,求的值;
(3)若a=2,b=,动点Q在双曲线上,且与双曲线的顶点不重合,直线QA1和直线QA2与直线x=1分别相交于点S和T,如图2,是否存在定点E,使得ES⊥ET恒成立?若存在,请求出定点E的坐标;若不存在,请说明理由.
答案与分层梯度式解析
专题强化练10 定点、定值及探究性问题
1.ACD A选项,由题意得=1,则p=2,∴抛物线C的方程为y2=4x,故A正确;
B选项,过点A作准线的垂线,垂足为C,交y轴于A1,易得F(1,0),根据抛物线的定义可得|AF|=|AC|,
∴△QAF的周长为|AF|+|AQ|+|QF|=|AC|+|AQ|+=|AC|+|AQ|+2,
当A,C,Q三点共线时,|AC|+|AQ|有最小值,最小值为Q到准线x=-1的距离,即3-(-1)=4,
∴△QAF周长的最小值是4+2,故B错误;
C选项,设直线AB的方程为x=my+1,
联立整理可得y2-4my-4=0,易知Δ>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),可得y1+y2=4m,y1y2=-4,
∵=2,∴y2=-2y1,则y2=8m,y1=-4m,
∴y1y2=-32m2=-4,解得m2=,∴k=±=±2,故C正确;
D选项,设在x轴上存在一点N(t,0),
则kAN+kBN=+=+
=
==,
当t=-1时,kAN+kBN=0,即存在点N(-1,0)使得kAN+kBN为定值,故D正确.
2.答案 -
解析 设椭圆Ω的标准方程为+=1(a>b>0),点F1(-c,0),F2(c,0),G(x0,y0),则P(3x0,3y0),
将(3x0,3y0)代入Ω的方程,得+=1①,
又因为·=λ,所以=λ,即+=1②,
由①②得=,=,即a2=9c2,b2=-9λc2,
又c2=a2-b2,所以c2=9c2+9λc2,解得λ=-.
3.解析 (1)可设椭圆C:+=1(a>b>0),由题意知c=,又△PF1F2的周长为2a+2c=4+2,所以a=2,
所以b==1,
所以椭圆C的方程为+y2=1.
(2)(i)证明:设P(x1,y1)(x1≠±2),Q(x2,y2),T(4,m),
由(1)可知A(-2,0),B(2,0),
所以kAP=,kAQ=kAT=,
因为kBP=kBT,即=,所以m=,
所以kAP·kAQ=·=·=,
又+=1,所以=(4-),
所以kAP·kAQ=-=-.
(ii)证明:联立得(t2+4)y2+2tny+n2-4=0,
又P(x1,y1)(x1≠±2),Q(x2,y2),所以
由(i)可知,kAP·kAQ=-,即·==-,
所以=-,
即=-,
整理得=-,所以n=1,
所以直线PQ的方程为x=ty+1,
所以直线PQ过定点,且定点坐标为(1,0).
4.解析 (1)设点P(x0,y0),x0≥a,则|PO|2=+,|PF|2=+,
要使|PO|>|PF|,则|PO|2>|PF|2,化简得x0>,
∵x0≥a,∴<a,即<a2,即<3,
又∵a>0,b>0,∴的取值范围是(0,).
(2)若△OMN为等边三角形,则|OM|=|ON|,故xM=xN,直线l的斜率不存在,故直线l:x=c,则xM=xN=c,yM=,
∵△OMN为等边三角形,∴c=yM,即c2=,即a2+b2=,∴=.
(3)由题知双曲线C的方程为-=1,A1(-2,0),A2(2,0),设点Q(x1,y1),则-=1,
易得直线QA1:y=(x+2),则S,
直线QA2:y=(x-2),则T,
由Q点在双曲线上,且双曲线关于x轴对称得,若存在定点E,使得ES⊥ET恒成立,则点E只能在x轴上,设E(t,0),则·=0,
∴(1-t)2+=(1-t)2-=0,解得t=-或t=,
∴存在满足题意的定点E,其坐标为或.
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