内容正文:
专题04 定点、定值、圆与切线综合
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、直线过定点
题型二、斜率关系与定值
题型三、设点代点与交轨
题型四、圆与圆锥曲线
题型五、切线、切点弦与阿基米德三角形
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
定点、定值是圆锥曲线压轴题最稳定的考法:题面给出动直线、动点或斜率关系,要求证明某条直线过定点、某个量为定值,或判断动点是否在定直线上.破解的关键只有一句话——把几何条件代数化,把参数整体消掉.设线时优先选择 或 ,联立后写出韦达定理,再把条件整理成 、 的对称式;若条件直接落在动点坐标上,则改用设点代点,往往比联立整条曲线更省力.
圆与切线是本讲的另一条主线:以弦为直径的圆过定点、动圆与定圆相切、过一点作两条切线所得切点弦(极线),都可以用“圆心距与半径”或“切点弦方程”统一处理.特别注意阿基米德三角形:抛物线弦的两端切线交于一点,弦过焦点时交点落在准线上,这是选择、填空的高频结论.
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、直线过定点
典例1 已知椭圆 , 为 上一点,直线 与 交于 两点,直线 交 轴于点 ,直线 交 轴于点 .若 ,其中 为坐标原点,证明: 过定点.
题型模版
1.特征:动直线随参数变化,证明其恒过某个定点,或由定点条件反求参数.
2.方法:设 (或 ),联立后写出韦达定理,把题设条件整理成关于 的恒等式;也可先取两条特殊直线求出定点,再证明一般情形.
3.提醒:斜率不存在的情形要单独讨论;定点多落在坐标轴上;最后要用 检验直线与曲线确实有两个交点.
变式1-1 已知椭圆 , 为 上一点,直线 不经过 且与 交于 两点.若直线 与 的斜率之和为 ,证明: 过定点.
变式1-2 已知椭圆 , 分别为 的左、右顶点, 为直线 上的动点, 与 的另一个交点为 , 与 的另一个交点为 .证明:直线 过定点.
变式1-3 已知椭圆 的离心率为 ,点 和点 都在 上,直线 交 轴于点 .
(1) 求椭圆 的方程,并求点 的坐标(用 表示);
(2) 设 为坐标原点,点 与点 关于 轴对称,直线 交 轴于点 .问: 轴上是否存在点 ,使得 ?若存在,求点 的坐标;若不存在,说明理由.
题型二、斜率关系与定值
典例2 已知抛物线 经过点 ,过点 的直线 与 交于不同的两点 ,过点 作 轴的垂线分别与直线 交于点 ,其中 为原点.
(1) 求 的方程,并求其焦点坐标和准线方程;
(2) 求证: 为线段 的中点.
题型模版
1.特征:题设给出斜率之和(积)、向量数量积、线段比或中点,证明其为定值,或由定值反求参数.
2.方法:联立消元、韦达定理,把目标量写成 、 的对称式,代入后消去参数;若含参数 ,可整理成“ 的各次项系数全为 ”.
3.提醒:向量 中 可正可负,注意方向;定值可先取特殊位置猜出,再作一般证明.
变式2-1 已知椭圆 ,直线 不过原点 且不平行于坐标轴, 与 有两个交点 ,线段 的中点为 .
(1) 证明:直线 的斜率与 的斜率的乘积为定值;
(2) 若 过点 ,延长线段 与 交于点 ,四边形 能否为平行四边形?若能,求此时 的斜率;若不能,说明理由.
变式2-2 设椭圆 的右焦点为 ,过 的直线 与 交于 两点,点 的坐标为 .
(1) 当 与 轴垂直时,求直线 的方程;
(2) 设 为坐标原点,证明:.
变式2-3 已知抛物线 的焦点为 ,过 的直线 与 交于 两点,求证: 为定值.
题型三、设点代点与交轨
典例3 已知椭圆 , 分别为 的左、右顶点,过点 的直线与 交于 两点,直线 与 交于点 ,证明:点 在定直线上.
题型模版
1.特征:动点是两条动直线的交点,或条件直接给出点与点的向量、斜率关系;此时联立整条曲线往往繁琐.
2.方法:设点 直接代入条件,消参得 的关系;交轨问题把两条直线方程联立,消去参数得定直线或定圆.
3.提醒:参数范围(左支、第二象限等)会筛掉增根;定直线常垂直于坐标轴,定圆常以某定点为圆心.
变式3-1 设 为坐标原点,动点 在椭圆 上,过 作 轴的垂线,垂足为 ,点 满足 .
(1) 求点 的轨迹方程;
(2) 设点 在直线 上,且 ,证明:过点 且垂直于 的直线 过 的左焦点 .
变式3-2 已知椭圆 的离心率为 ,且过点 .
(1) 求 的方程;
(2) 点 在 上,且 ,, 为垂足,证明:存在定点 ,使得 为定值.
题型四、圆与圆锥曲线
典例4 已知抛物线 经过点 .
(1) 求抛物线 的方程及其准线方程;
(2) 设 为原点,过抛物线 的焦点作斜率不为 的直线 交抛物线于 两点,直线 分别交直线 于点 和点 .求证:以 为直径的圆经过 轴上的两个定点.
题型模版
1.特征:以弦为直径的圆、圆过定点、圆与曲线相切或相交、动圆与定圆相切.
2.方法:圆过定点可写出直径式方程或圆系方程,令 解 ;两圆相交用方程相减得公共弦;相切用圆心距与半径的关系.
3.提醒:定点通常在坐标轴上,可先猜后证;注意圆存在的条件(半径为正、).
变式4-1 已知椭圆 .
(1) 求 的离心率;
(2) 设 为原点,点 在 上,点 在直线 上,且 ,求证:直线 与圆 相切.
变式4-2 已知椭圆 ,过点 作圆 的切线 , 交椭圆 于 两点.
(1) 求椭圆 的焦点坐标和离心率;
(2) 将 表示为 的函数,并求 的最大值.
变式4-3 已知椭圆 , 为平面内一点,过 作 的两条切线 ( 为切点),且 ,求点 的轨迹方程.
题型五、切线、切点弦与阿基米德三角形
典例5 已知抛物线 的焦点为 ,且 与圆 上点的距离的最小值为 .
(1) 求 ;
(2) 若点 在 上, 是 的两条切线, 是切点,求 面积的最大值.
题型模版
1.特征:过点作切线、求切点弦、两切线与弦构成阿基米德三角形.
2.方法:抛物线 在 处的切线为 ;椭圆 的切点弦为 .面积以切点弦为底、点到直线距离为高.
3.提醒:先判断点在曲线外(切线存在);阿基米德三角形中,弦过焦点时两切线交点在准线上.
变式5-1 已知曲线 , 为直线 上的动点,过 作 的两条切线,切点分别为 .
(1) 证明:直线 过定点;
(2) 若 的面积为 ,求点 的坐标.
变式5-2 已知抛物线 的顶点为坐标原点 ,焦点在 轴上,直线 交 于 两点,且 .已知点 ,且 与 相切.
(1) 求 与 的方程;
(2) 设 是 上的三个点,直线 均与 相切,判断直线 与 的位置关系,并说明理由.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
1.已知椭圆 ,过平面内一点 作 的两条切线,若这两条切线互相垂直,则点 的轨迹圆的半径为 ( )
A. B. C. D.
2.过点 的直线 与抛物线 交于 两点, 为坐标原点,若 ,则 的斜率为 ( )
A. B. C. D.
3.已知椭圆 , 是 上关于原点对称的两点, 是 上异于 的点,若直线 的斜率都存在,则 ( )
A. B. C. D.
4.已知双曲线 的一条渐近线与圆 相切,则 的离心率为 ( )
A. B. C. D.
5.过点 作抛物线 的两条切线,切点分别为 ,则 的面积为 .
6.已知抛物线 的焦点为 ,过 的弦 的两端点分别作 的切线,两切线交于点 ,则点 在定直线 上.
7.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;
(2) 设过点 的直线交 于 两点,过点 且平行于 轴的直线与线段 交于点 ,点 满足 ,证明:直线 过定点.
8.已知点 ,椭圆 的离心率为 , 是 的右焦点,直线 的斜率为 , 为坐标原点.
(1) 求 的方程;
(2) 设过点 的直线 与 相交于 两点,当 的面积最大时,求 的方程.
9.设 分别是椭圆 的左、右焦点, 是 上一点且 与 轴垂直,直线 与 的另一个交点为 .
(1) 若直线 的斜率为 ,求 的离心率;
(2) 若直线 在 轴上的截距为 ,且 ,求 .
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专题04 定点、定值、圆与切线综合
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、直线过定点
题型二、斜率关系与定值
题型三、设点代点与交轨
题型四、圆与圆锥曲线
题型五、切线、切点弦与阿基米德三角形
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
定点、定值是圆锥曲线压轴题最稳定的考法:题面给出动直线、动点或斜率关系,要求证明某条直线过定点、某个量为定值,或判断动点是否在定直线上.破解的关键只有一句话——把几何条件代数化,把参数整体消掉.设线时优先选择 或 ,联立后写出韦达定理,再把条件整理成 、 的对称式;若条件直接落在动点坐标上,则改用设点代点,往往比联立整条曲线更省力.
圆与切线是本讲的另一条主线:以弦为直径的圆过定点、动圆与定圆相切、过一点作两条切线所得切点弦(极线),都可以用“圆心距与半径”或“切点弦方程”统一处理.特别注意阿基米德三角形:抛物线弦的两端切线交于一点,弦过焦点时交点落在准线上,这是选择、填空的高频结论.
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、直线过定点
典例1 已知椭圆 , 为 上一点,直线 与 交于 两点,直线 交 轴于点 ,直线 交 轴于点 .若 ,其中 为坐标原点,证明: 过定点.
【答案】定点
【分析】用 表示 的横坐标,把 化为 的函数,再解出 .
【详解】证明:设 ,.联立 与 得 ,
,.
在直线 中令 得 ,同理 .
又 ,所以
.
由条件得 ,即 ,解得 ( 舍去).
所以 ,恒过定点 .
题型模版
1.特征:动直线随参数变化,证明其恒过某个定点,或由定点条件反求参数.
2.方法:设 (或 ),联立后写出韦达定理,把题设条件整理成关于 的恒等式;也可先取两条特殊直线求出定点,再证明一般情形.
3.提醒:斜率不存在的情形要单独讨论;定点多落在坐标轴上;最后要用 检验直线与曲线确实有两个交点.
变式1-1 已知椭圆 , 为 上一点,直线 不经过 且与 交于 两点.若直线 与 的斜率之和为 ,证明: 过定点.
【答案】定点
【分析】设 ,把斜率和写成韦达定理的对称式,得到 与 的一次关系.
【详解】证明:设 ,,.因 不过 ,所以 .
联立 得 ,
,.
由 得 ,即
,
代入韦达定理得 ,即 ,所以 .
于是 ,恒过定点 .
当 的斜率不存在时,设 ,由对称性 得 ,但 与椭圆无交点,故该情形不成立.
变式1-2 已知椭圆 , 分别为 的左、右顶点, 为直线 上的动点, 与 的另一个交点为 , 与 的另一个交点为 .证明:直线 过定点.
【答案】定点
【分析】设 ,分别写出 的方程并与椭圆联立,求出 的坐标,再求 与 轴的交点.
【详解】证明:设 ,则 ,.
直线 ,代入 ,整理得 .
是它的一个根,故 ,.
同理,直线 ,代入椭圆得 ,.
设 交 轴于点 ,则 .
,
所以直线 恒过定点 .
变式1-3 已知椭圆 的离心率为 ,点 和点 都在 上,直线 交 轴于点 .
(1) 求椭圆 的方程,并求点 的坐标(用 表示);
(2) 设 为坐标原点,点 与点 关于 轴对称,直线 交 轴于点 .问: 轴上是否存在点 ,使得 ?若存在,求点 的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1),;(2) 存在, 或
【分析】(1) 由 得 ,再由离心率求 ;(2) 把角相等转化为两个直角三角形中正切相等,即 .
【详解】解:(1) 由 在椭圆上得 ;又 ,所以 ,故 .
直线 ,令 得 ,即 .
(2) 由对称性 ,直线 ,令 得 .
存在.设 ,在直角三角形 与 中,
,,
故 .
而 ,
又 在椭圆上,,所以 ,.
故存在点 或 .
题型二、斜率关系与定值
典例2 已知抛物线 经过点 ,过点 的直线 与 交于不同的两点 ,过点 作 轴的垂线分别与直线 交于点 ,其中 为原点.
(1) 求 的方程,并求其焦点坐标和准线方程;
(2) 求证: 为线段 的中点.
【答案】(1),焦点 ,准线 ;(2) 证明见解析
【分析】(1) 代点求 ;(2) 设 ,用韦达定理证明 .
【详解】解:(1) 把 代入 得 ,故 ,
焦点为 ,准线为 .
(2) 证明:设 ,,.
代入 得 ,所以
.
直线 ,故 ;直线 ,故 .
要证 为 的中点,只需证 ,即
,
也就是 .
代入韦达定理,左边 ,右边 ,等式成立.
所以 为线段 的中点.
题型模版
1.特征:题设给出斜率之和(积)、向量数量积、线段比或中点,证明其为定值,或由定值反求参数.
2.方法:联立消元、韦达定理,把目标量写成 、 的对称式,代入后消去参数;若含参数 ,可整理成“ 的各次项系数全为 ”.
3.提醒:向量 中 可正可负,注意方向;定值可先取特殊位置猜出,再作一般证明.
变式2-1 已知椭圆 ,直线 不过原点 且不平行于坐标轴, 与 有两个交点 ,线段 的中点为 .
(1) 证明:直线 的斜率与 的斜率的乘积为定值;
(2) 若 过点 ,延长线段 与 交于点 ,四边形 能否为平行四边形?若能,求此时 的斜率;若不能,说明理由.
【答案】(1) 定值 ;(2) 能,
【分析】(1) 点差法;(2) 作代换 , 把椭圆化为圆,利用平行四边形对角线互相平分得 .
【详解】(1) 证明:设 ,,则 ,.两式相减得
,
所以 ,为定值.
(2) 能.设 .作代换 ,,则 变为圆 ,
变为 .令 ,,则弦 的中点 满足
,.
若 为平行四边形,则对角线 与 互相平分, 为 的中点,即 .
由 在 上得 ,即 ,
所以 ,解得 ,.
此时 , 不过 ,且与 有两个交点,符合题意.
变式2-2 设椭圆 的右焦点为 ,过 的直线 与 交于 两点,点 的坐标为 .
(1) 当 与 轴垂直时,求直线 的方程;
(2) 设 为坐标原点,证明:.
【答案】(1);(2) 证明见解析
【分析】(1) 直接求交点;(2) 角相等等价于 ,设 避开斜率不存在.
【详解】解:(1) .当 轴时 ,代入得 ,
所以直线 .
(2) 证明:当 轴时,由对称性结论成立.
当 不与 轴垂直时,设 ,代入 得 ,
,.
因为 ,而
,
所以 .
变式2-3 已知抛物线 的焦点为 ,过 的直线 与 交于 两点,求证: 为定值.
【答案】定值
【分析】设 ,用韦达定理表示 与 ,再用抛物线定义 .
【详解】证明:设 ,代入 得 ,所以 ,.
于是 ,.
由抛物线定义 ,,所以
.
当 轴时 ,结论也成立.故定值为 .
题型三、设点代点与交轨
典例3 已知椭圆 , 分别为 的左、右顶点,过点 的直线与 交于 两点,直线 与 交于点 ,证明:点 在定直线上.
【答案】 在定直线 上
【分析】设 ,把 与 的方程联立,利用韦达定理消去 .
【详解】证明:,.设 ,,.
代入椭圆方程得 ,由 与椭圆有两个交点得 ,且
.
直线 ,直线 .
设 ,联立两式消去 得 ,
整理得 .
又 ,代入得
.
所以点 在定直线 上.
题型模版
1.特征:动点是两条动直线的交点,或条件直接给出点与点的向量、斜率关系;此时联立整条曲线往往繁琐.
2.方法:设点 直接代入条件,消参得 的关系;交轨问题把两条直线方程联立,消去参数得定直线或定圆.
3.提醒:参数范围(左支、第二象限等)会筛掉增根;定直线常垂直于坐标轴,定圆常以某定点为圆心.
变式3-1 设 为坐标原点,动点 在椭圆 上,过 作 轴的垂线,垂足为 ,点 满足 .
(1) 求点 的轨迹方程;
(2) 设点 在直线 上,且 ,证明:过点 且垂直于 的直线 过 的左焦点 .
【答案】(1);(2) 证明见解析
【分析】(1) 用 的坐标表示 ,再代入椭圆;(2) 由数量积把 的纵坐标用 表示,验证 在 上.
【详解】解:(1) 设 ,则 ,.
由 得 ,故 的轨迹方程为 .
(2) 证明:设 ,.由 得
,又 ,所以 .
直线 过 且垂直于 ,其方向向量可取 ,方程为 .
令 , 得 ,所以 在 上.
故直线 过 的左焦点 .
变式3-2 已知椭圆 的离心率为 ,且过点 .
(1) 求 的方程;
(2) 点 在 上,且 ,, 为垂足,证明:存在定点 ,使得 为定值.
【答案】(1);(2) ,
【分析】(1) 由离心率与点 求 ;(2) 设 ,由 得 ,再求垂足 的轨迹圆.
【详解】解:(1) 由 得 ;代入 得 ,所以 ,,
故 .
(2) 证明:设 ,代入 得 ,
,.
由 得
,
代入韦达定理化简得 ,即 .
因 不过 ,,所以 .
设 ,由 得 为 到 的垂足,计算得
,
所以 .
故 在以 为圆心、 为半径的圆上, 为定值 .
题型四、圆与圆锥曲线
典例4 已知抛物线 经过点 .
(1) 求抛物线 的方程及其准线方程;
(2) 设 为原点,过抛物线 的焦点作斜率不为 的直线 交抛物线于 两点,直线 分别交直线 于点 和点 .求证:以 为直径的圆经过 轴上的两个定点.
【答案】(1),准线 ;(2) 定点 ,
【分析】(1) 代点求 ;(2) 设 ,用韦达定理求 的横坐标,再写出以 为直径的圆在 轴上的截距.
【详解】解:(1) 把 代入得 ,,故 ,准线为 ,焦点为 .
(2) 证明:设 ,代入 得 ,
,.
直线 ,令 得 ;又 ,所以 ,同理 .
以 为直径的圆圆心为 ,半径 .
令 ,得 ,
所以 或 ,即圆恒过 轴上的定点 ,.
题型模版
1.特征:以弦为直径的圆、圆过定点、圆与曲线相切或相交、动圆与定圆相切.
2.方法:圆过定点可写出直径式方程或圆系方程,令 解 ;两圆相交用方程相减得公共弦;相切用圆心距与半径的关系.
3.提醒:定点通常在坐标轴上,可先猜后证;注意圆存在的条件(半径为正、).
变式4-1 已知椭圆 .
(1) 求 的离心率;
(2) 设 为原点,点 在 上,点 在直线 上,且 ,求证:直线 与圆 相切.
【答案】(1);(2) 证明见解析
【分析】(1) 化为标准方程求 ;(2) 设 ,,由 消去 ,再算原点到 的距离.
【详解】解:(1) ,,,,所以 .
(2) 证明:设 ,.由 得 ,即 ().
原点 到直线 的距离
.
把 代入,得 ,
.
于是 .
又 ,代入化简得 ,即 .
所以直线 与圆 相切.
变式4-2 已知椭圆 ,过点 作圆 的切线 , 交椭圆 于 两点.
(1) 求椭圆 的焦点坐标和离心率;
(2) 将 表示为 的函数,并求 的最大值.
【答案】(1) 焦点 ,;(2),最大值
【分析】(1) 直接由 求;(2) 由相切得 ,联立后用弦长公式,最后用基本不等式求最值.
【详解】解:(1) ,,,焦点为 ,.
(2) 设 .由 与单位圆相切得 ,所以 ,故 .
代入 得 ,
,.
由 ,代入 化简得
.
因为 ,所以 ,
当且仅当 时取等号.故 的最大值为 .
变式4-3 已知椭圆 , 为平面内一点,过 作 的两条切线 ( 为切点),且 ,求点 的轨迹方程.
【答案】
【分析】设切线斜率,写出相切条件,得到关于 的二次方程,再用 消参.
【详解】解:设 ,切线 ,即 .
与 相切的条件为 ,整理得
.
两条切线互相垂直,故 ,即 ,所以 .
当 时,一条切线为 ,另一条斜率满足上式,结论同样成立.
故 的轨迹为圆 (蒙日圆).
题型五、切线、切点弦与阿基米德三角形
典例5 已知抛物线 的焦点为 ,且 与圆 上点的距离的最小值为 .
(1) 求 ;
(2) 若点 在 上, 是 的两条切线, 是切点,求 面积的最大值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1) 用 ;(2) 设切点参数,得切点弦方程,把面积写成 的函数,再用圆的条件求最值.
【详解】解:(1) ,圆心 ,则 ,所以 ,解得 .
(2) 此时 .设 ,切点 ,.
切线 ,代入 的坐标得 ,所以 ,.
切点弦 ,与 联立得 ,
所以 ,,
.
由 得 ,其中 .
该式在 上单调递减,故 时取最大值 ,此时 .
题型模版
1.特征:过点作切线、求切点弦、两切线与弦构成阿基米德三角形.
2.方法:抛物线 在 处的切线为 ;椭圆 的切点弦为 .面积以切点弦为底、点到直线距离为高.
3.提醒:先判断点在曲线外(切线存在);阿基米德三角形中,弦过焦点时两切线交点在准线上.
变式5-1 已知曲线 , 为直线 上的动点,过 作 的两条切线,切点分别为 .
(1) 证明:直线 过定点;
(2) 若 的面积为 ,求点 的坐标.
【答案】(1) 定点 ;(2) 或
【分析】(1) 写出切线方程,得切点参数满足的二次方程,再写切点弦方程;(2) 用 表示弦长与高,面积化为 的形式.
【详解】(1) 证明:设 ,切点 ,,切线 .
代入 得 ,所以 ,.
直线 的方程为 ,恒过定点 .
(2) ,.
点 到 的距离 ,
所以 ,
解得 ,即 或 .
变式5-2 已知抛物线 的顶点为坐标原点 ,焦点在 轴上,直线 交 于 两点,且 .已知点 ,且 与 相切.
(1) 求 与 的方程;
(2) 设 是 上的三个点,直线 均与 相切,判断直线 与 的位置关系,并说明理由.
【答案】(1),;(2) 相切
【分析】(1) 用 求 ,圆心到 的距离为半径;(2) 设点参数,把“弦与圆相切”写成条件,再用两根之和、之积验证 也满足.
【详解】解:(1) 设 ,则 ,.
由 得 ,,故 .
与 相切,半径 ,故 .
(2) 相切.设 ,则弦 的方程为 .
与 相切 .
由 、 均与 相切知 是方程
的两根,所以 ,.
于是 ,,
所以 ,即 与 相切.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
1.已知椭圆 ,过平面内一点 作 的两条切线,若这两条切线互相垂直,则点 的轨迹圆的半径为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设切线斜率,利用相切条件得到关于 的二次方程,由 消参.
【详解】解:设 ,切线 ,与 相切得 ,
即 .
由 得 ,所以 ,半径 .故选 A.
2.过点 的直线 与抛物线 交于 两点, 为坐标原点,若 ,则 的斜率为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设 ,由过 得 ;用韦达定理表示 ,由 求 .
【详解】解:设 ,过 得 .代入 得 ,.
由 得 ,即 ,所以 .
于是 ,解得 .故选 A.
3.已知椭圆 , 是 上关于原点对称的两点, 是 上异于 的点,若直线 的斜率都存在,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设点作差,利用 关于原点对称,把 的坐标写成 .
【详解】解:设 ,,则 .由 与 相减得
,
所以 .故选 A.
4.已知双曲线 的一条渐近线与圆 相切,则 的离心率为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】渐近线为 ,由圆心到渐近线的距离等于半径建立 的关系.
【详解】解:渐近线 ,即 .圆心 到它的距离为 ,
所以 ,,.故选 A.
5.过点 作抛物线 的两条切线,切点分别为 ,则 的面积为 .
【答案】
【分析】设切点参数,写出切线方程,代入 的坐标求两个切点,再求面积.
【详解】解:设切点 ,,切线 .
代入 得 ,所以 ,,即 ,.
, 到 (即 轴)的距离为 ,所以 .故答案为 .
6.已知抛物线 的焦点为 ,过 的弦 的两端点分别作 的切线,两切线交于点 ,则点 在定直线 上.
【答案】
【分析】设 的参数坐标,写出两切线方程求交点,再由弦过焦点得 .
【详解】解:设 ,,切线分别为 ,.
两式相减得 ,即 ;代回得 .
弦 的方程为 ,过 得 .
所以 ,即 在定直线 上.故答案为 .
7.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;
(2) 设过点 的直线交 于 两点,过点 且平行于 轴的直线与线段 交于点 ,点 满足 ,证明:直线 过定点.
【答案】(1);(2) 定点
【分析】(1) 设标准方程代点求 ;(2) 设 ,用 表示 ,证明 共线.
【详解】解:(1) 设 .由 得 ;
由 得 ,所以 .故 .
(2) 证明:线段 .设 ,,.
代入 得 ,
所以 ,.
由 知 为 的中点,而 ,所以 .
要证 共线,只需证 .代入 得
,
代入韦达定理,该式恒为 .所以 三点共线,直线 恒过定点 .
8.已知点 ,椭圆 的离心率为 , 是 的右焦点,直线 的斜率为 , 为坐标原点.
(1) 求 的方程;
(2) 设过点 的直线 与 相交于 两点,当 的面积最大时,求 的方程.
【答案】(1);(2)
【分析】(1) 由 的斜率求 ,再由离心率求 ;(2) 设 ,把面积化为 的函数,换元求最值.
【详解】解:(1) 设 ,则 ,所以 .
由 得 ,,故 .
(2) 设 ,代入得 ,由 得 .
,.
因为 ,所以
.
令 ,则 ,当 时取最大值 .
所以 ,直线 .
9.设 分别是椭圆 的左、右焦点, 是 上一点且 与 轴垂直,直线 与 的另一个交点为 .
(1) 若直线 的斜率为 ,求 的离心率;
(2) 若直线 在 轴上的截距为 ,且 ,求 .
【答案】(1);(2),
【分析】(1) 写出 的坐标,用 表示 的斜率;(2) 由截距得斜率,结合 (1) 中的斜率式得 ,再用 求 的坐标.
【详解】解:(1) ,,所以 .
即 ,代入 得 ,所以 ,解得 .
(2) 直线 在 轴上的截距为 ,故其斜率为 .
又 ,所以 ,即 .
设 ,,则 对应 , 对应 .
由 得 ,所以 ,即 .
代入椭圆方程得 .又 ,,所以
,
解得 ,,即 .
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