圓錐曲線定點 定直線 定值經典解答題

2022-05-13 22:18:04 字數 2538 閱讀 4979

定點、定直線、定值問題

1、已知橢圓的中心在座標原點,焦點在軸上,橢圓上的點到焦點距離的最大值為,最小值為.

(ⅰ)求橢圓的標準方程;

(ⅱ)若直線與橢圓相交於,兩點(不是左右頂點),且以為直徑的圓過橢圓的右頂點,求證:直線過定點,並求出該定點的座標.

【標準答案】(i)由題意設橢圓的標準方程為

, (ii)設,由得,

,.以ab為直徑的圓過橢圓的右頂點,,

(最好是用向量點乘來),

,,解得,且滿足.

當時,,直線過定點與已知矛盾;

當時,,直線過定點

綜上可知,直線過定點,定點座標為

2、已知橢圓c的離心率,長軸的左右端點分別為,。(ⅰ)求橢圓c的方程;(ⅱ)設直線與橢圓c交於p、q兩點,直線與交於點s。試問:

當m變化時,點s是否恆在一條定直線上?若是,請寫出這條直線方程,並證明你的結論;若不是,請說明理由。

解法一:(ⅰ)設橢圓的方程為1分

4分∴橢圓的方程為5分

(ⅱ)取得,直線的方程是

直線的方程是交點為 …………7分,

若,由對稱性可知交點為

若點在同一條直線上,則直線只能為。…………………8分

以下證明對於任意的直線與直線的交點均在直線上。事實上,由得即,

記,則9分

設與交於點由得

設與交於點由得……… 10

,……12分

∴,即與重合,這說明,當變化時,點恆在定直線上。 13分

解法二:(ⅱ)取得,直線的方程是直線的方程是交點為7分

取得,直線的方程是直線的方程是交點為∴若交點在同一條直線上,則直線只能為8分

以下證明對於任意的直線與直線的交點均在直線上。事實上,由得即,記,則。………………9分

的方程是的方程是消去得… ①以下用分析法證明時,①式恆成立。要證明①式恆成立,只需證明即證即證式恆成立。這說明,當變化時,點恆在定直線上。

解法三:(ⅱ)由得即。

記,則6分

的方程是的方程是7分

由得9分

即12分

這說明,當變化時,點恆在定直線上13分

3、已知橢圓的中心在原點,焦點在軸上,橢圓上的點到焦點的距離的最小值

為,離心率為﹒

(ⅰ)求橢圓的方程;

(ⅱ)過點作直線交於、兩點,試問:在軸上是否存在乙個定點,為定值?若存在,求出這個定點的座標;若不存在,請說明理由﹒

解:(i)設橢圓e的方程為,由已知得2分

橢圓e的方程為。。。。 3分

(ⅱ)法一:假設存在符合條件的點,又設,則:

。。。。。 5分

①當直線的斜率存在時,設直線的方程為:,則

由得 7分

所以 9分

對於任意的值,為定值,所以,得,

所以; 11分

②當直線的斜率不存在時,直線

由得綜上述①②知,符合條件的點存在,起座標為﹒ 13分

法二:假設存在點,又設則:

=…. 5分

①當直線的斜率不為0時,設直線的方程為,

由得 7分

9分設則 11分

②當直線的斜率為0時,直線,由得:

綜上述①②知,符合條件的點存在,其座標為 。。。。13分

4、已知橢圓的焦點在軸上,它的乙個頂點恰好是拋物線的焦點,離心率,過橢圓的右焦點作與座標軸不垂直的直線,交橢圓於、兩點。

(i)求橢圓的標準方程;

(ⅱ)設點是線段上的乙個動點,且,求的取值範圍;

(ⅲ)設點是點關於軸的對稱點,在軸上是否存在乙個定點,使得、、

三點共線?若存在,求出定點的座標,若不存在,請說明理由。

解法一: (i)設橢圓方程為,由題意知

故橢圓方程為

(ⅱ)由(i)得,所以,設的方程為()

代入,得設

則,由,

當時,有成立。

(ⅲ)在軸上存在定點,使得、、三點共線。依題意知,直線bc的方程為, 令,則

的方程為、在直線上,

在軸上存在定點,使得三點共線。

解法二:(ⅱ)由(i)得,所以。設的方程為

代入,得設則

當時,有成立。

(ⅲ)在軸上存在定點,使得、、三點共線。

設存在使得、、三點共線,則,

,即, 存在,使得三點共線。

6、(福建卷)已知橢圓的左焦點為f,o為座標原點。

(ⅰ)求過點o、f,並且與橢圓的左準線l相切的圓的方程;

(ⅱ)設過點f且不與座標軸垂直交橢圓於a、b兩點,線段

ab的垂直平分線與x軸交於點g,求點g橫座標的取值範圍.

本小題主要考查直線、圓、橢圓和不等式等基本知識,考查平面解析幾何的基本方法,考查運算能力和綜合解題能力。

解:(i)圓過點o、f, m在直線上。

設則圓半徑

由得解得

所求圓的方程為

(ii)設直線ab的方程為

代入整理得

直線ab過橢圓的左焦點f,方程有兩個不等實根。

記中點則

的垂直平分線ng的方程為令得

點g橫座標的取值範圍為

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