当前位置:首页>文档>微专题19圆锥曲线经典难题之一类定点、定值问题的通性通法研究(解析版)_2.2025数学总复习_2023年新高考资料_二轮复习_2023年新高考数学二轮复习微专题

微专题19圆锥曲线经典难题之一类定点、定值问题的通性通法研究(解析版)_2.2025数学总复习_2023年新高考资料_二轮复习_2023年新高考数学二轮复习微专题

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微专题19 圆锥曲线经典难题之一类定点、定值问题的通性通法研究 【秒杀总结】 1、直线与圆锥曲线综合应用中的直线过定点问题的求解,求解此类问题的基本思路如下: ①假设直线方程,与抛物线方程联立,整理为关于 或 的一元二次方程的形式; ②利用 求得变量的取值范围,得到韦达定理的形式; ③利用韦达定理表示出已知中的等量关系,代入韦达定理可整理得到变量间的关系,从而化简直线方程; ④根据直线过定点的求解方法可求得结果. 2、定比点差法 3、非对称韦达与对称韦达 4、先猜后证 5、硬解坐标 【典型例题】 例1.(2023·江西赣州·一模)已知椭圆 : 的左、右焦点分别为 , ,点 在椭 圆 上,满足 ,且 面积的最大值为 . (1)求椭圆 的方程; (2)点 ,点A,B在椭圆 上,点N在直线 : ,满足 , ,试问 是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由. 【解析】(1)解:由椭圆 : 的左、右焦点分别为 , ,点 在椭圆 上, 因为 ,可得 ,即 , 又由 面积的最大值为 ,可得 ,即 , 因为 ,即 ,解得 , 所以椭圆 的方程为 . (2)解:由 , ,可得点 四点共线,如图所示,设过点 的直线方程为 ,即 , 联立方程组 ,整理得 , 设 ,则 , 联立方程组 ,可得 ,即 , 因为 , ,可得 , 所以 则 , 所以 为定值 . 例2.(2023·河北邯郸·高三统考期末)已知椭圆 的焦距为2且过点 . (1)求椭圆C的方程;(2)过点 作直线l与椭圆C交于不同的两点A,B,点B关于x轴的对称点为D,问直线AD是否过定 点?若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由. 【解析】(1)设椭圆 的左右焦点为 , 由焦距为2可得 , ① 由椭圆 过点 可得 ②, 由①②可得 , 所以椭圆C的方程为 ; (2)设 , ,显然直线l的斜率存在. 直线l的方程为 ,联立方程组 消去y得 ,由 ,得 , 所以 , . 因为点 ,所以直线AD的方程为 . 又 ,所以直线AD的方程可化为 , , 即 , 所以直线AD恒过点 . 例3.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线E: 的离心率为2,左、右焦点分别 为 ,点 为双曲线E右支上异于其顶点的动点,过点A作圆C: 的一条 切线AM,切点为M,且 . (1)求双曲线E的标准方程; (2)设直线 与双曲线左支交于点B,双曲线的右顶点为 ,直线 AD, BD分别与圆C相交,交点 分别为异于点D的点P,Q.判断弦PQ是否过定点,如果过定点,求出定点,如果不过定点,说明理由. 【解析】(1)双曲线的离心率为 ,因为双曲线上点 切圆C: 于M, 且 ,则 ,即 ,即 , 故双曲线E的标准方程为 . (2)弦PQ过定点,理由如下: 由(1)得 ,则 , . 则直线 为 ,联立 得 , 则 , , , , ,由 得 ,. ∴ ,∴ 为圆C的直径,故弦PQ恒过圆心 例4.(2023·山西·统考一模)双曲线 的左、右顶点分别为 , ,焦点到渐近 线的距离为 ,且过点 . (1)求双曲线 的方程; (2)若直线 与双曲线 交于 , 两点,且 ,证明直线 过定点. 【解析】(1)由双曲线 可得渐近线为 , 不妨取渐近线 即 由焦点到渐近线的距离为 可得 ,即 由题意得 ,得 , 从而双曲线 的方程为 . (2)设直线 的斜率为 ,则直线 的斜率为 , 由题意可知:直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,联立直线 与双曲线方程 得 , 于是 ,从而 ,从而 , 联立直线 与双曲线方程 得 , 于是 ,从而 ,从而 , 于是 , 从而 , 化简得 ,从而 过定点 . 例5.(2023·天津滨海新·高三大港一中校考阶段练习)已知椭圆 的左、右顶点分 别为 ,右焦点为 ,且 ,以 为圆心, 为半径的圆 经过点 . (1)求 的方程; (2)过点 且斜率为 的直线 交椭圆 于 , (ⅰ)设点 在第一象限,且直线 与 交于 .若 ,求 的值; (ⅱ)连接 交圆 于点 ,射线 上存在一点 ,且 为定值,已知点 在定直线上,求 所 在定直线方程. 【解析】(1) 以 为圆心, 为半径的圆 经过点 , ,即 ,, , , , 椭圆 的方程为: . (2)(ⅰ)由(1)得: ,可设 , , 由 得: ,即 ; 由 得: , , , , , ; 在 中,由正弦定理得: , , , 则由 得: ,, ,即 , , , ,解得: 或 . (ⅱ)由题意知:圆 方程为: ; , ; 不妨令 位于第一象限,可设 , 由(ⅰ)知: , 若直线 斜率存在,则 , 直线 , 由 得: , , 设 ,则 ,; 当 时, 为定值,此时 ,则 ,此时 在定直线 上; 当 时, 不为定值,不合题意; 若直线 斜率不存在,则 , , , 此时 ,则直线 ,设 , 则 , , , 则 时, ,满足题意; 综上所述:点 在定直线 上. 例6.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)已知椭圆 (a>b>0),左顶点为A,上顶 点为B,且 ,过右焦点F作直线l,当直线l过点B时,斜率为 . (1)求C的方程; (2)若l交C于P,Q两点,在l上存在一点M,且 ,则在平面内是否存在两个定点,使得点M到 这两个定点的距离之和为定值?若存在,求出这两个定点及定值;若不存在,请说明理由. 【解析】(1)设椭圆的半焦距为 ,则 , 因为 ,直线 的斜率为 , 所以 ,又 , 解得 , 所以C的方程为 .(2)由题得 ,当直线l的斜率不为0时, 设直线l的方程为x=my+1, 联立 消 得, , 方程 的判别式 , 设 ,则 , 则 , 因为 ,所以 ,即 , 所以 , , 所以 ,即 , 则点M是以 , 为焦点,长轴长为2的椭圆上的点. 当直线l的斜率为0时,l与C相交于 或 , 因为 ,则点M为 , 此时点M也是以 , 为焦点,长轴长为2的椭圆上的点, 所以存在两个定点分别为 , ,点M到这两个定点的距离之和为定值2. 例7.(2023·河南郑州·高三校联考期末)已知椭圆 的离心率为 ,过右焦点且与 轴垂直的直线 与椭圆 交于 两点,且 .(1)求椭圆 的方程. (2)若过点 的直线 与椭圆 交于 两点,点 的坐标为 ,且 轴,探究:直线 是否过定点?若是,请求出定点坐标;若不是,请说明理由. 【解析】(1)设椭圆 的半焦距为 . 依题意, ,故 ①. 联立 解得 ,故 ②. 联立①②,解得 , , 故椭圆 的方程为 . (2)当直线 的斜率不存在时,方程为 . 若直线 过定点,则该定点在 轴上. 当直线 的斜率存在时,设直线 的方程为 , 联立 消去 整理,得 . 设 , , 则 , ,设 . 所以直线 的方程为 . 令 ,得 .因为 , 所以 . 所以此时直线 过定点 . 直线 也过点 . 综上,直线 经过定点 . 例8.(2023·全国·模拟预测)已知双曲线 的一条渐近线方程为 ,一个焦 点到该渐近线的距离为1. (1)求双曲线 的方程; (2)若双曲线 的右顶点为 ,直线 与双曲线 相交于 两点 不是左右顶点),且 .求证:直线 过定点,并求出该定点的坐标. 【解析】(1)因为渐近线方程为 ,所以 , 焦点坐标 到渐近线 的距离为 ,解得: , 因为 ,解得: , 所以双曲线 的方程为 ; (2)由题意得: , 与 联立得: , 设 ,则 , ,, 化简得: , 解得: 或 , 当 时, 恒过点 , 当 时, 恒过点 ,此时 中有一点与 重合,不合题意,舍去, 综上:直线 过定点,定点为 , 【过关测试】 1.(2023·云南昆明·昆明一中校考模拟预测)已知一动点C与定点 的距离与C到定直线l: 的 距离之比为常数 . (1)求动点C的轨迹方程; (2)过点F做一条不垂直于y轴的直线,与动点C的轨迹交于M,N两点,在直线l上有一点 ,记直 线PM,PF,PN的斜率分别为 , , ,证明: 为定值. 【解析】(1)设动点 ,由题意知, , 所以动点C的轨迹方程为C: . (2)当直线斜率不存在时,M,N的坐标分别为 , , 则 . 当直线斜率存在时,设直线方程为 : .联立直线和椭圆的方程 , 化简得 , 则 , , , , 所以 . 即 为定值,定值为2 2.(2023·江苏南京·高三南京师范大学附属中学江宁分校校联考期末)已知圆 和定点 P是圆 上任意一点,线段 的垂直平分线交 于点M,设动点M的轨迹为曲线E. (1)求曲线E的方程; (2)设 ,过 的直线l交曲线E于M,N两点(点M在x轴上方),设直线AM与BN的斜率分 别为 ,求证: 为定值. 【解析】(1)依题意,圆 ,则圆心 ,半径为4, 因为线段 的垂直平分线交 于点M, 所以 , 又因为 , 所以 点的轨迹是以 为焦点的椭圆,且 , 所以曲线E的方程为 . (2)若直线 的斜率等于零,则M,N两点与 重合,不满足题意, 所以可设 , 联立 可得 ,即 , 所以 ,所以 为定值 . 3.(2023春·广东汕头·高三统考开学考试)设椭圆 的左、右顶点分别为 ,上顶 点为 ,点 是椭圆上异于顶点的动点,已知椭圆的右焦点为 ,且经过点 . (1)求椭圆 的方程; (2)若直线 与直线 交于点 ,直线 与 轴交于点 ,求证:直线 恒过某定点,并求出该定 点. 【解析】(1)因为椭圆 右焦点为 ,所以 , 因为椭圆 经过点 ,所以 , 又 ,所以 ,解得 (负值舍去), 所以 ,故椭圆 的方程为 . (2)依题意, ,则 , 设直线 的方程为 ( 且 ),直线 的方程为 ( 且 ), 则直线 与x轴的交点为 , 易得直线 的方程为 ,联立 ,解得 , 则直线 与直线 的交点为 ,联立 ,消去 ,得 , 解得 或 ,此时 , 则点P的横坐标为 ,故点P的纵坐标为 , 将点P的坐标代入直线 的方程 ,整理得 , 因为 ,所以 ,即 , 因为 , 所以直线 的方程为: , 即 , 所以直线 过定点 . 4.(2023春·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习)如图,椭圆 和圆 ,已知圆 将椭圆 的长轴三等分,椭圆 右焦点到右顶点的距离为 ,椭圆 的 下顶点为E,过坐标原点O且与坐标轴不重合的任意直线l与圆 相交于点A,B.(1)求椭圆 的方程; (2)若直线 分别与椭圆 相交于另一个交点为点P,M.求证:直线 经过定点. 【解析】(1)由题意可得: ,则 , ∵ ,解得 , ∴椭圆 的方程为 . (2)由题意知直线 的斜率存在且不为0,设直线 的斜率为k,则直线 , 联立方程 ,解得 或 , ∴ , ∵ 为圆 的直径,点E在圆 上,则 ,即 , ∴ ,则直线 , 故用 去替代k得 , ∵ ,∴直线 ,即 , ∴直线 经过定点 . 5.(2023·黑龙江哈尔滨·高三哈师大附中校考期末)已知A,B分别为双曲线 的左、 右顶点,M为双曲线E上异于A、B的任意一点,直线MA、MB斜率乘积为 ,焦距为 . (1)求双曲线E的方程; (2)P为直线 上的动点,若直线PA与E的另一交点为C,直线PB与E的另一交点为D.证明:直线 CD过定点. 【解析】(1)设 , , , 又因为焦距为 ,可得 ,则 结合 , 所以双曲线的标准方程为: . (2)设直线 , , 则 , ,直线 ,因为其过点 , 直线 ,因为其过点 , ,所以 所以 将 代入上式,得 化简为 若 当 时,代入化简得 ,显然不成立,舍去, 当 时,代入化简得 ,即 ,即 , 当 时,此时直线为 , 经过定点 与 点重合,显然不成立,舍去; 当 时,此时直线为 , 经过定点 与 点重合,显然不成立,舍去; 所以 ,即 ,所以直线 ,即为 ,直线 过定点 . 6.(2023春·安徽·高三校联考开学考试)已知椭圆 的右焦点为F,P,Q分别为右 顶点和上顶点,O为坐标原点, (e为椭圆的离心率), 的面积为 . (1)求E的方程; (2)设四边形 是椭圆E的内接四边形,直线 与 的倾斜角互补,且交于点 ,求证:直线 与 交于定点. 【解析】(1)∵ ,∴ ,∴ , 又 , ,∴ , , ∴椭圆E的方程为 . (2)∵直线 与 的倾斜角互补,且交于点 , ∴直线 与 关于x轴对称,∴A与D,B与C分别关于x轴对称. 设 , ,则 , , ∴直线 的方程为 , 直线 的方程为 , 联立解得 , , ∴直线 与 交于点 . 设直线 的方程为 , 与椭圆E的方程 联立得 ,由题意得, ,解得 , 又 , , ∴ , ∴直线 与 交于定点 . 7.(2023·江苏扬州·高三校联考期末)设椭圆 的左焦点为 ,右顶点为 . (1)求椭圆E的方程; (2)过点 作两条斜率分别为 , 的动直线 , 分别交椭圆于点A、B、C、D,点M、N分别为线 段 、 中点,若 ,试判断直线 是否经过定点,并说明理由. 【解析】(1)由题意知, ,解之得 , 故椭圆E的方程为 . (2)设 , , 联立 得, , 因为 在椭圆内部,则必有 ,故 , , 设直线 , 将 代入 ,得 , 即 , 同理, , 显然, , 是方程 的两根, 则 , 因为 ,则 ,即 , 得 , 故直线 , 即 , 故直线 经过定点 . 8.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)已知椭圆 ,离心率 ,P为椭圆上 一点, 分别为椭圆的左、右焦点,若 的周长为 , (1)求椭圆E的方程; (2)若 ,M,N为椭圆上不同的两点,且 ,证明椭圆上存在定点Q使得四边形 为 平行四边形.【解析】(1)因为 ,所以 ,依题意 ,所以 ,联立 解得 ,所以椭圆E方程为 (2)当直线 斜率存在时,设方程为 ,则直线 的方程为 , 设点 ,联立方程 , 可得: , 则 ,即 , 所以 , 同理 , 所以 , 即 为方程 的两个根,方程可化为 ,所以 ,所以 ,当直线 斜率不 存在时,方程 与椭圆相交于 ,此时 ,所以直线 过原 点,若四边形 为平行四边形,则取对称点 时成立. 9.(2023·贵州铜仁·高三统考期末)平面内定点 ,定直线 ,P为平面内一动点,作 , 垂足为Q,且 . (1)求动点P的轨迹方程; (2)过点F与坐标轴不垂直的直线交动点P的轨迹于A,B两点,线段 的垂直平分线交x轴于点R,试判 断 是否为定值. 【解析】(1)设 ,因为 ,即 , 所以 化简整理,得 , 所以动点P的轨迹方程为 (2)法一:由条件可得直线 的斜率必存在且不为0,可设 , 联立方程组 消去y,得 , 设 ,则 , 设 中点为 ,知 , , ∴线段 的垂直平分线的方程为 , 令 ,得 ,所以 , 而 ,∴ 为定值. 法二:设直线 的方程为 , 联立方程组 整理得 , 设 中点为 ,则 , 由 可得 , ∴ , , 又线段 的垂直平分线方程为 , 令 ,得 , ∴ , ∴ 为定值. 10.(2023春·江苏常州·高三校联考开学考试)已知点 在椭圆 上, 的长 轴长为 ,直线 与 交于 两点,直线 的斜率之积为 . (1)求证: 为定值; (2)若直线 与 轴交于点 ,求 的值. 【解析】(1)由题意知 椭圆方程为 . 将椭圆平移至 即 ,此时 点平移至 分别平移至 , 设直线 方程为 代入椭圆 , 整理得 ,两边同除以 , 令 ,则 可看作关于 的一元二次方程, 的两不等实根, ,即 , 直线 方程为 , 的斜率为定值 ,即 的定值 . (2)设 , ,即 , 故 , ,11.(2023·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系 中,已知点 、 ,点 满足 ,记 的轨迹为 . (1)求 的方程; (2)设点 在直线 上,过 的两条直线分别交 于 两点和 , 两点,且 , 求直线 的斜率与直线 的斜率之和,并求出该定值. 【解析】(1)因为 、 ,所以 , 所以轨迹 是以点 、 为左、右焦点的双曲线的右支, 设轨迹 的方程为 ,则 ,得 , , 所以轨迹 的方程为 . (2)如图所示,设 , 设直线 的方程为 , . 联立 ,化简得 , 则 ,故 , 则 , 设 的方程为 ,同理: , 因为 ,所以 , 化简得 , 所以 ,即 ,即 , 因为 ,所以 ,故该定值为0. 12.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线 的右焦点为 ,渐近线方程为 . (1)求双曲线C的标准方程; (2)设D为双曲线C的右顶点,直线l与双曲线C交于不同于D的E,F两点,若以 为直径的圆经过点 D,且 于点G,证明:存在定点H,使 为定值. 【解析】(1)由题意知, 解得: , ∴双曲线C的标准方程为: ; (2)证明:由(1)知, ,设 , ①当l的斜率存在时,设l的方程为: ,,即: , , , ∵以EF为直径的圆经过点D, ∴ , 又∵ , , ∴ , 又∵ ∴ , 即: 化简得: ,即: , 解得: 或 ,且均满足 , 当 时, ,直线l恒过定点 ,此时定点与D点重合,所以与已知相矛盾; 当 时, ,直线l恒过定点 ,记为点 ; ②当l的斜率不存在时,设l的方程为: , 设 , , 或 ,则 , 此时 , , ∴ , 整理得: ,解得: 或 ∵ 或 , ∴ ,此时l恒过定点 .综述:l恒过定点 . 又∵ ,即: ,(∵D、E、F三点都在直线l上) ∴点G在以DM为直径的圆上,H为该圆的圆心,即DM的中点, 为该圆的半径,即 的一半. 故存在定点 ,使得 为定值6. 13.(2023春·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)已知双曲线 的右焦点为 F,双曲线C上一点 关于原点的对称点为 ,满足 . (1)求 的方程; (2)直线 与坐标轴不垂直,且不过点 及点 ,设 与 交于 、 两点,点 关于原点的对称点为 ,若 ,证明:直线 的斜率为定值. 【解析】(1)由已知可得 , . 则 , , 由 可得, ,所以 ., 又点 在双曲线上,所以 . 联立 ,可得 , 所以,C的方程为 . (2)法一:设 , ,则 , 所以 , , 由 可得, ,所以 , 整理可得, .由已知可设直线 的方程为 ( 且 ). 联立直线 与双曲线的方程 可得, . ,所以 . 由韦达定理可得 ,又 , , . 所以,由 可得, , 整理可得, , 因为 , 不恒为0,所以应有 ,解得 . 所以直线l的斜率为定值 . 法二: 设 ,则 , . 所以 , , 所以 . 又由题意知 ,所以 . 将双曲线平移至 ,即 .则P平移至 , A,B分别平移至 , . 设直线 的方程为 , 代入双曲线可得, , 所以, . 两边同除以 ,可得 , 所以 , 所以 . 所以,直线 的方程为 , 所以 ,所以直线l的斜率为定值 . 14.(2023·山西长治·高三校联考阶段练习)已知双曲线 ,其右焦点为 ,焦距为 4,直线 过点 ,且当直线 的倾斜角为 时,恰好与双曲线 有一个交点. (1)求双曲线 的标准方程; (2)若直线 交双曲线 于 两点,交 轴于 点,且满足 ,判断 是否为常数,并给出理由. 【解析】(1)因为双曲线 ,所以其渐近线为 , 当直线 的倾斜角为 时,恰好与双曲线 有一个交点,又 经过焦点 , 可得此时直线 与双曲线的一条渐近线平行,所以 ,则 , 因为焦距为4,所以半焦距 , 又因为 ,所以 ,解得 ,故 ,所以双曲线 的标准方程为 . (2) 为常数,理由如下: 由题意,知双曲线 的右焦点为 ,直线 的斜率 存在, 设 ,直线 的方程为 , 联立 ,消去 ,得 , 显然 ,则 , 易知 , 因为 , 所以 , 所以 , 所以 , 所以 为常数.. 15.(2023春·广东广州·高三统考阶段练习)已知双曲线的中心在原点且一个焦点为 ,直线 与其相交于A,B两点,若AB中点的横坐标为 . (1)求双曲线的方程; (2)设 , 为双曲线实轴的两个端点,若过F的直线l与双曲线C交于M,N两点,试探究直线 与直 线 的交点Q是否在某条定直线上?若在,请求出该定直线方程;如不在,请说明理由. 【解析】(1)若双曲线的方程 且 , ,则 , 将 代入双曲线并整理得: , 又直线与双曲线交于A,B两点,故 且 , 由AB中点的横坐标为 ,所以 ,则 , 所以 , ,故 . (2)由(1),不妨令 , , 当直线l斜率不存在时, ,则 ,此时 , ,则交点 为 ; 当直线l斜率存在时, ,代入 并整理,得: ,过F的直线l与双曲线C交于M,N两点,故 , 令 ,则 , , 且 , ,联立直线 与直线 得 , 所以 , 则 ,可得 或 (舍), 综上,交点Q在定直线 上. 16.(2023·浙江·高三校联考期末)已知抛物线 的焦点为F,斜率为 的直线过点 P ,交C于A,B两点,且当 时, . (1)求C的方程; (2)设C在A,B处的切线交于点Q,证明 . 【解析】(1)设斜率为 且过点P的直线为l: ,其中 . 设 .当 时,l: ,将其与 联立,消去x得: ,由韦达定理有 . 又由抛物线定义知 ,又 ,结合 ,则 .得C的方程为 ;(2)由(1)可得,P ,则l: ,将其与抛物线方程联立, 消去x得: ,则 . 设C在A点处的切线方程为 , C在B点处的切线方程为 . 将 与 联立,消去x得: , 因 为抛物线切线,则 联立方程判别式 , 又 , 则 , 得 ,同理可得 . 将两切线方程联立有 ,代入 , , 解得 ,得 . 则 ,又 , 则 , 同理可得 . 注意到 ,则 等价 ,下面说明 . ,因 , 则 .又 , 则 ,故 . 17.(2023·重庆·高三统考学业考试)已知抛物线 的焦点为F,过点F的直线l交抛物线 C于M,N两点,交y轴于P点,点N位于点M和点P之间. (1)若 ,求直线l的斜率; (2)若 ,证明: 为定值. 【解析】(1)设 , 因为过点 的直线l交抛物线C于M,N两点,所以直线斜率存在,且不为0, 设直线l为 , 联立 与 得: , 则 , , 因为 ,所以 , 故 ,解得: , 当 时, ,此时 ,解得: ,直线l的斜率为 ,满足点N位于点M和点P之间, 当 时, ,此时 ,解得: , 直线l的斜率为 ,满足点N位于点M和点P之间, 综上:直线l的斜率为 ; (2)设 , 因为过点 的直线l交抛物线C于M,N两点,所以直线斜率不为0, 设直线l为 ,令 得: ,故 , 联立 与 得: , 则 , , 因为 , 所以 , , 解得: , , 所以 , 故 为定值-1. 18.(2023·江苏南通·高三统考期末)已知抛物线 经过点 . (1)求抛物线 的方程; (2)动直线 与抛物线 交于不同的两点 , , 是抛物线上异于 , 的一点,记 , 的斜率分别为 , , 为非零的常数. 从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立: ① 点坐标为 ;② ;③直线 经过点 . 【解析】(1)因为抛物线 经过点 , 所以 ,所以 ,所以抛物线 的方程为 ; (2)设 , , 方案一:选择①②,证③ 因为 , , 所以 ,所以 , 由已知可知 与 轴不平行,设直线 , 联立 消去 可得 , ,所以 , , 所以 ,所以直线 的方程为 ,所以 经过 ; 方案二:选择①③,证② 设直线 的方程为 ,联立 消去 可得 , 所以 , , , 因为 , ,所以 ; 方案三:选择②③,证① 设直线 的方程为 ,联立 消去 可得 , 所以 , , , 设 ,则 , , 所以 , 所以 ,整理可得 , 因式分解可得 对任意的 恒成立, 所以 ,所以 点坐标为 . 19.(2023·湖北武汉·高三统考期末)如图,在平面直角坐标系,已知 , 分别: 的左,右焦点.设点 为线段 的中点. (1)若 为长轴 的三等分点,求椭圆方程; (2)直线 (不与 轴重合)过点 且与椭圆 交于 , 两点,延长 , 与椭圆 交于 , 两点,设直线 , 的斜率存在且分别为 , ,请将 表示成关于 的函数,即 ,求 的值域. 【解析】(1)因为点 为线段 的中点,所以 ,故 , 因为 为长轴 的三等分点,所以 即 , 所以 ,解得 , 所以 , 所以椭圆方程为 (2)设点 , , , , , , 则 , , 由于 , , 三点共线,则 , 直线 的方程为 , 联立椭圆 的方程可得: , 化简有: , 由韦达定理可知: , , 同理 , ,, 从而 ,由于 ,则 . 综上: ,且值域为 . 20.(2023·江苏·高三统考期末)已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,过点 作 直线 (与 轴不重合)交 于 两点,且当 为 的上顶点时, 的周长为8,面积为 (1)求 的方程; (2)若 是 的右顶点,设直线 的斜率分别为 ,求证: 为定值. 【解析】(1)依题意, 的周长 , 解得 ,则椭圆 ,令椭圆 的半焦距为c, 当 为 的上顶点时,直线 为: ,由 消去y得 , 解得 或 ,于是得点 , 又 的面积为 ,则 ,整理得 , 则有 ,解得 或 ,有 或 ,因为 ,则 , 所以椭圆 的方程为 . (2)由(1)知, , ,直线 的方程为 ,由 消去 得 , 设 ,则 , 而 , , 所以 为定值.