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考向 36 圆锥曲线中的定点、定值问题
(2022·全国乙理T20文T21)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过
两点.
(1)求E的方程;
(2)设过点 的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足
.证明:直线HN过定点.
【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)设椭圆E的方程为 ,过 ,
则 ,解得 , ,所以椭圆E的方程为: .
(2) ,所以 ,
①若过点 的直线斜率不存在,直线 .代入 ,
可得 , ,代入AB方程 ,可得
,由 得到 .求得HN方程:,过点 .
②若过点 的直线斜率存在,设 .
联立 得 ,
可得 , ,
且
联立 可得
可求得此时 ,
将 ,代入整理得 ,
将 代入,得
显然成立,
综上,可得直线HN过定点
【点睛】求定点、定值问题常见的方法有两种:
①从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
②直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
1.求解定点问题常用的方法(1)特殊推理法:先从特殊情况入手,求出定点,再证明定点与变量无关.
(2)直接推理法:①选择一个参数建立直线系方程,一般将题目中给出的曲线方程(包含直线方程)中的常量
当成变量,将变量x,y当成常量,将原方程转化为kf(x,y)+g(x,y)=0的形式(k是原方程中的常量);②
根据直线过定点时与参数没有关系(即直线系方程对任意参数都成立),得到方程组③以②中方程组的解为
坐标的点就是直线所过的定点,若定点具备一定的限制条件,可以特殊解决.
圆锥曲线中的定值问题的常见类型及解题策略
(1)求代数式为定值:依题意设条件,得出与代数式参数有关的等式,代入代数式,化简即可得出定值;
(2)求点到直线的距离为定值:利用点到直线的距离公式得出距离的解析式,再利用题设条件化简、变形求
得;
(3)求某线段长度为定值:利用长度公式求得解析式,再依据条件对解析式进行化简、变形即可求得.
1.已知椭圆+y2=1,直线l过点M(1,0)且与椭圆C相交于A,B两点.过点A作直线x=3的垂线,垂足
为D.则直线BD过x轴上的定点坐标为________.
【答案】(2,0)
【解析】(1)当直线l斜率不存在时,直线l的方程为x=1,
不妨设A,B,D,
此时直线BD的方程为y=(x-2),所以直线BD过点(2,0).
(2)当直线l的斜率存在时,设A(x,y),B(x,y),直线AB为y=k(x-1),D(3,y),
1 1 2 2 1
由得(1+3k2)x2-6k2x+3k2-3=0,
所以x+x=,xx=.
1 2 1 2
直线BD:y-y=(x-3),只需证明直线BD过点(2,0)即可,
1
令y=0,得x-3=-,
所以x===,
即证=2,即证2(x+x)-xx=3,
2 1 1 2
可得2(x+x)-xx=-==3,所以直线BD过点(2,0),
2 1 1 2
综上所述,直线BD恒过x轴上的定点(2,0).
2.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线l与x轴交于点M,点P在抛物线上,直线PF与抛物线交于另
一点A,设直线MP,MA的斜率分别为k,k,则k+k 的值为________.
1 2 1 2
【答案】 0
【解析】设过F的直线x=my+1交抛物线于P(x,y),A(x,y),M(-1,0),
1 1 2 2联立方程组得y2-4my-4=0,
于是有
∴k+k=+=,
1 2
又yx+yx+y+y=·yy(y+y)+(y+y)=·(-4)·4m+4m=0,∴k+k=0.
1 2 2 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
3.已知A,B分别为椭圆E:+y2=1(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,AG·GB=8.P为直线x=6上的
动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;
(2)证明:直线CD过定点.
【答案】(1)+y2=1;(2)见解析
【解析】(1)由题设得A(-a,0),B(a,0),G(0,1).则AG=(a,1),GB=(a,-1).
由AG·GB=8得a2-1=8,即a=3.所以E的方程为+y2=1.
(2)证明:设C(x,y),D(x,y),P(6,t).
1 1 2 2
若t≠0,设直线CD的方程为x=my+n,由题意可知-30,即b2<1+4k2.
∴x+x=,xx=.
1 2 1 2
∵+yy=0,
1 2
∴+(kx+b)(kx+b)=0,得2b2-4k2=1(满足Δ>0).
1 2
∴S =··|PQ|=|b|=2|b|=1.
△POQ综合①②知△POQ的面积S为定值1.
6.已知抛物线C:y2=2px(p>0),其焦点为F,O为坐标原点,直线l与抛物线C相交于不同的两点A,B,
M为AB的中点.
(1)若p=2,M的坐标为(1,1),求直线l的方程.
(2)若直线l过焦点F,AB的垂直平分线交x轴于点N,求证:为定值.
【答案】(1)2x-y-1=0;(2)定值为2p
【解析】(1)由题意知直线l的斜率存在且不为0,
故设直线l的方程为x-1=t(y-1)
即x=ty+1-t,设A(x,y),B(x,y).
1 1 2 2
由得y2-4ty-4+4t=0,
∴Δ=16t2+16-16t=16(t2-t+1)>0,y+y=4t,
1 2
∴4t=2,即t=.
∴直线l的方程为2x-y-1=0.
(2)证明 ∵抛物线C:y2=2px(p>0),∴焦点F的坐标为.
由题意知直线l的斜率存在且不为0,
∵直线l过焦点F,故设直线l的方程为x=ty+(t≠0),设A(x,y),B(x,y).
1 1 2 2
由,得y2-2pty-p2=0,
∴y+y=2pt,Δ=4p2t2+4p2>0.
1 2
∴x+x=t(y+y)+p=2pt2+p,∴M.
1 2 1 2
∴MN的方程为y-pt=-t.
令y=0,解得x=pt2+,N,
∴|MN|2=p2+p2t2,|FN|=pt2+-=pt2+p,
∴==2p,为定值.
1.(2022·江苏泰州·模拟预测)已知 , 是过点 的两条互相垂直的直线,且 与椭圆
相交于A,B两点, 与椭圆 相交于C,D两点.
(1)求直线 的斜率k的取值范围;
(2)若线段 , 的中点分别为M,N,证明直线 经过一个定点,并求出此定点的坐标.【答案】(1) ;(2)证明见解析;定点 .
【解析】(1)根据题意直线 , 的斜率均存在且不为0
直线 , 分别为 , ,
联立 得 ,
由 得 ,则 或 ,
同理 ,则 ,
所以k的取值范围为 .
(2)
设 , ,由(1)得 ,
所以 ,则 ,
所以 ,则 ,
同理 ,
则直线 的方程为 ,
化简整理得 ,因此直线 经过一个定点 .2.(2022·陕西·西北工业大学附属中学模拟预测(理))已知抛物线C: 的焦点为 ,准线与
坐标轴的交点为 , 、 是离心率为 的椭圆S的焦点.
(1)求椭圆S的标准方程;
(2)设过原点O的两条直线 和 , , 与椭圆S交于A、B两点, 与椭圆S交于M、N两点.求证:
原点O到直线AM和到直线BN的距离相等且为定值.
【答案】(1) (2)证明见解析
【解析】(1)化抛物线C: 的方程为标准方程,即C: .得抛物线C的焦点 ,
设椭圆S的长半轴长为a,短半轴长为b,半焦距为c.则由题意得 , ,得 .
∴ ,又椭圆S的焦点在y轴上.
∴椭圆S的标准方程为 .
(2)证明:由题意知A、O、B共线,M、O、N共线,且 ,又由椭圆的对称性,知 ,
.
∴四边形AMBN为菱形,且原点O为其中心,AM、BN为一组对边.
∴原点O到直线AM和到直线BN的距离相等
下面求原点O到直线AM的距离.
根据椭圆的对称性,不妨设A在第一象限.
当直线AM的斜率为零或不存在时,四边形AMBN为正方形,直线AB和直线MN的方程分别为 和
,且 轴或 轴.
设 ,则 或 .于是,有 ,得 .
原点O到直线AM的距离为 .
当直线AM的斜率存在且不等于零时,设AM: .
由 ,消去 并整理得 ,
且 .
设 , ,则 , ,
∴
.
由 ,得 ,即 ,
得 ,满足 .
∴原点O到直线AM的距离为 .
∴原点O到直线BN的距离也为 .
综上所述,原点O到直线AM和到直线BN的距离相等且为定值 .
3.(2022·全国·模拟预测)设椭圆 的右焦点为F,左顶点为A.M是C上异于A的
动点,过F且与直线AM平行的直线与C交于P,Q两点(Q在x轴下方),且当M为椭圆的下顶点时,.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设点S,T满足 , ,证明:平面上存在两个定点,使得T到这两定点距离之和为定值.
【答案】(1) (2)证明见解析
【解析】(1)当M为椭圆的下顶点时, ,则 .
设C的焦距为2c,则 ,即 .
因为Q在C上,故 ,解得 .
则椭圆C的标准方程为 .
(2)设 ,直线PQ的斜率不为0,设其方程为 ,设 .
联立直线PQ和C的方程,消x得 .
, ,
由 得S为弦PQ的中点,故 .
由 得S是线段FT的中点,故 .
设T的坐标为 ,则 , ,故
,即 ,这表明T在中心为原点, 为长轴端点, 为短轴端点的椭圆上运动,故T到两焦点
的距离之和为定值.代入得两焦点坐标为 .
综上所述,平面上存在两定点 , ,使得T到这两定点距离之和为定值.
4.(2022·山东潍坊·二模)已知M,N为椭圆 和双曲线 的公共顶点,
, 分别为 和 的离心率.
(1)若 .
(ⅰ)求 的渐近线方程;
(ⅱ)过点 的直线l交 的右支于A,B两点,直线MA,MB与直线 相交于 , 两点,记
A,B, , 的坐标分别为 , , , ,求证: ;
(2)从 上的动点 引 的两条切线,经过两个切点的直线与 的两条渐近线围成三角形
的面积为S,试判断S是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)(ⅰ) ;(ⅱ)证明见解析(2)是定值,
【解析】(1)由题意得 , ,
所以 ,又 ,解得 ,
(ⅰ)故双曲线 的渐近线方程为 ,(ⅱ)设直线AB的方程为 ,
则 消元得, , ,
且 ,所以 ,故 ,
又直线 的方程为 ,
所以 ,同理 ,
所以
,
故 ;
(2)解:设两个切点 , ,由题意知 , 斜率存在,
直线 的方程为 ,
联立 由 得 ,所以 ,同理直线 方程为 ,
由 , 过P点可得 可得直线 的方程为 ,
不妨设,直线 与双曲线两渐近线 交于两点 , ,
则围成三角形的面积 ,
因P在双曲线 上, ,
则 为定值.
5.(2022·河北保定·二模)已知抛物线 .
(1)直线 与 交于 、 两点, 为坐标原点.
从下面的①②两个问题中任选一个作答,如果两个都作答,则按所做的第一个计分.
①证明: .
②若 ,求 的值;
(2)已知点 ,直线 与 交于 、 两点(均异于点 ),且 .过 作直线 的垂线,垂
足为 ,试问是否存在定点 ,使得 为定值?若存在,求出定值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)①证明见解析;② (2)存在,定值为 .
【解析】(1)解:选①:设点 、 ,
联立 可得 ,(*)
当 时,方程(*)即为 ,此时直线 与抛物线 只有一个公共点,不合乎题意,所以, , ,
则 , ,
所以
.
因为 经过抛物线 的焦点,
所以 ,
故 .
选②:设点 、 ,
联立 可得 ,(*)
当 时,方程(*)即为 ,此时直线 与抛物线 只有一个公共点,不合乎题意,
所以, , ,
则 , ,
.
因为
,所以 ,解得 .
(2)
解:若直线 的斜率为零,则直线 与抛物线 只有一个公共点,不合乎题意,
设直线 的方程为 ,设点 、 ,
联立 得 , ,
由韦达定理可得 , .
因为 ,所以 ,
所以 ,即 .
所以直线 的方程为 ,则直线 过定点 .
因为 ,所以当点 为 的中点时, 为定值,
故存在定点 ,使得 为定值.
6.(2022·安徽·合肥市第八中学模拟预测(文))生活中,椭圆有很多光学性质,如从椭圆的一个焦点出
发的光线射到椭圆镜面后反射,反射光线经过另一个焦点.现椭圆C的焦点在y轴上,中心在坐标原点,从
下焦点 射出的光线经过椭圆镜面反射到上焦点 ,这束光线的总长度为4,且反射点与焦点构成的三角
形面积最大值为 ,已知椭圆的离心率e .
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若从椭圆C中心O出发的两束光线OM、ON,分别穿过椭圆上的A、B点后射到直线 上的M、N两点,若AB连线过椭圆的上焦点 ,试问,直线BM与直线AN能交于一定点吗?若能,求出此定点:若不
能,请说明理由.
【答案】(1) (2)能,定点为(0, )
(1)由已知可设椭圆方程为 ,
则 , ,
又 所以 ,
故椭圆C的标准方程为
(2)设AB方程为 ,由 ,得 ,
设 ,则 ..
由对称性知,若定点存在,则直线BM与直线AN交于y轴上的定点,
由 得 ,则直线BM方程为 ,
令 ,则
又 ,
则 ,所以,直线BM过定点(0, ),同理直线AN也过定点 .
则点(0, )即为所求点.
7.(2022·福建省福州格致中学模拟预测)圆 : 与 轴的两个交点分别为 , ,
点 为圆 上一动点,过 作 轴的垂线,垂足为 ,点 满足
(1)求点 的轨迹方程;
(2)设点 的轨迹为曲线 ,直线 交 于 , 两点,直线 与 交于点 ,试问:是否存在
一个定点 ,当 变化时, 为等腰三角形
【答案】(1) (2)存在,证明见解析
【解析】(1)设点 在圆 上,
故有 ,设 ,又 ,可得 , ,
即 ,
代入 可得 ,
化简得: ,故点 的轨迹方程为: .
(2)根据题意,可设直线 的方程为 ,
取 ,可得 , ,
可得直线 的方程为 ,直线 的方程为
联立方程组,可得交点为 ;若 , ,由对称性可知交点 ,
若点 在同一直线上,则直线只能为 : 上,
以下证明:对任意的 ,直线 与直线 的交点 均在直线 : 上.
由 ,整理得
设 , ,则 ,
设 与 交于点 ,由 ,可得
设 与 交于点 ,由 ,可得 ,
因为
,
因为 ,即 与 重合,
所以当 变化时,点 均在直线 : 上,
因为 , ,所以要使 恒为等腰三角形,只需要 为线段 的垂直平分线即可,根据
对称性知,点 .
故存在定点 满足条件.
8.(2022·江苏南通·模拟预测)已知F(- ,0),F( ,0)为双曲线C的焦点,点P(2,-1)
1 2
在C上.
(1)求C的方程;(2)点A,B在C上,直线PA,PB与y轴分别相交于M,N两点,点Q在直线AB上,若 + ,
=0,证明:存在定点T,使得|QT|为定值.
【答案】(1) (2)证明见解析
【解析】(1)设双曲线C的方程为 ,
由题意知 ,
∴双曲线C的方程为
(2)设直线AB的方程为 ,A( 、 ),B( , ),P(2,-1)
,
则 , ,
∴直线PA方程为 ,
令 ,则 ,同理N(0, ),
由 ,可得
∴∴
∴
∴
∴
∴ ,
当 时, ,
此时直线AB方程为 恒过定点P(2,-1),显然不可能
∴ ,直线AB方程为 恒过定点E(0,-3)
∵ ,∴ ,取PE中点T,∴T(1,-2)
∴ 为定值,∴存在T(1,-2)使|QT|为定值 .
【点睛】求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
1.(2020·山东·高考真题)已知椭圆C: 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)详见解析.【解析】(1)由题意可得: ,解得: ,故椭圆方程为: .
(2)[方法一]:通性通法
设点 ,
若直线 斜率存在时,设直线 的方程为: ,
代入椭圆方程消去 并整理得: ,
可得 , ,
因为 ,所以 ,即 ,
根据 ,代入整理可得:
,
所以 ,
整理化简得 ,
因为 不在直线 上,所以 ,
故 ,于是 的方程为 ,
所以直线过定点直线过定点 .
当直线 的斜率不存在时,可得 ,
由 得: ,
得 ,结合 可得: ,解得: 或 (舍).
此时直线 过点 .
令 为 的中点,即 ,
若 与 不重合,则由题设知 是 的斜边,故 ,
若 与 重合,则 ,故存在点 ,使得 为定值.
[方法二]【最优解】:平移坐标系
将原坐标系平移,原来的O点平移至点A处,则在新的坐标系下椭圆的方程为 ,设直
线 的方程为 .将直线 方程与椭圆方程联立得 ,即
,化简得 ,即
.
设 ,因为 则 ,即 .
代入直线 方程中得 .则在新坐标系下直线 过定点 ,则在原坐标系下
直线 过定点 .
又 ,D在以 为直径的圆上. 的中点 即为圆心Q.经检验,直线 垂直于x轴时也
成立.故存在 ,使得 .
[方法三]:建立曲线系
A点处的切线方程为 ,即 .设直线 的方程为 ,直线 的
方程为 ,直线 的方程为 .由题意得 .
则过A,M,N三点的二次曲线系方程用椭圆及直线 可表示为
(其中 为系数).
用直线 及点A处的切线可表示为 (其中 为系数).
即 .
对比 项、x项及y项系数得
将①代入②③,消去 并化简得 ,即 .
故直线 的方程为 ,直线 过定点 .又 ,D在以 为直径的圆上.
中点 即为圆心Q.
经检验,直线 垂直于x轴时也成立.故存在 ,使得 .
[方法四]:设 .
若直线 的斜率不存在,则 .
因为 ,则 ,即 .
由 ,解得 或 (舍).
所以直线 的方程为 .
若直线 的斜率存在,设直线 的方程为 ,则 .
令 ,则 .
又 ,令 ,则 .
因为 ,所以 ,
即 或 .
当 时,直线 的方程为 .所以直线 恒过 ,不合题意;
当 时,直线 的方程为 ,所以直线 恒过 .
综上,直线 恒过 ,所以 .
又因为 ,即 ,所以点D在以线段 为直径的圆上运动.
取线段 的中点为 ,则 .
所以存在定点Q,使得 为定值.
【整体点评】(2)方法一:设出直线 方程,然后与椭圆方程联立,通过题目条件可知直线过定点 ,
再根据平面几何知识可知定点 即为 的中点,该法也是本题的通性通法;
方法二:通过坐标系平移,将原来的O点平移至点A处,设直线 的方程为 ,再通过与椭圆方
程联立,构建齐次式,由韦达定理求出 的关系,从而可知直线过定点 ,从而可知定点 即为 的中点,该法是本题的最优解;
方法三:设直线 ,再利用过点 的曲线系,根据比较对应项系数可求出 的关系,
从而求出直线过定点 ,故可知定点 即为 的中点;
方法四:同方法一,只不过中间运算时采用了一元二次方程的零点式赋值,简化了求解 以及
的计算.
2.(2019·全国·高考真题(文))已知点A,B关于坐标原点O对称,│AB│ =4,⊙M过点A,B且与直线
x+2=0相切.
(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径.
(2)是否存在定点P,使得当A运动时,│MA│-│MP│为定值?并说明理由.
【答案】(1) 或 ;(2)见解析.
【解析】(1) 在直线 上 设 ,则
又 ,解得:
过点 , 圆心 必在直线 上
设 ,圆的半径为
与 相切
又 ,即
,解得: 或
当 时, ;当 时,
的半径为: 或
(2)存在定点 ,使得
说明如下:
, 关于原点对称且
直线 必为过原点 的直线,且①当直线 斜率存在时,设 方程为:
则 的圆心 必在直线 上
设 , 的半径为
与 相切
又
,整理可得:
即 点轨迹方程为: ,准线方程为: ,焦点
,即抛物线上点到 的距离
当 与 重合,即 点坐标为 时,
②当直线 斜率不存在时,则直线 方程为:
在 轴上,设
,解得: ,即
若 ,则
综上所述,存在定点 ,使得 为定值.
3.(2022·全国·高考真题(文))已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过
两点.
(1)求E的方程;
(2)设过点 的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.证明:直线HN过定点.
【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)设椭圆E的方程为 ,过 ,
则 ,解得 , ,所以椭圆E的方程为: .
(2) ,所以 ,
①若过点 的直线斜率不存在,直线 .代入 ,
可得 , ,代入AB方程 ,可得
,由 得到 .求得HN方程:
,过点 .
②若过点 的直线斜率存在,设 .
联立 得 ,
可得 , ,
且联立 可得
可求得此时 ,
将 ,代入整理得 ,
将 代入,得
显然成立,
综上,可得直线HN过定点
4.(2020·全国·高考真题(理))已知A、B分别为椭圆E: (a>1)的左、右顶点,G为E的
上顶点, ,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;
(2)证明:直线CD过定点.
【答案】(1) ;(2)证明详见解析.
【解析】(1)依据题意作出如下图象:
由椭圆方程 可得: , ,
, ,
椭圆方程为:
(2)[方法一]:设而求点法
证明:设 ,则直线 的方程为: ,即:
联立直线 的方程与椭圆方程可得: ,整理得:
,解得: 或
将 代入直线 可得:
所以点 的坐标为 .
同理可得:点 的坐标为
当 时,
直线 的方程为: ,
整理可得:
整理得:
所以直线 过定点 .
当 时,直线 : ,直线过点 .
故直线CD过定点 .[方法二]【最优解】:数形结合
设 ,则直线 的方程为 ,即 .
同理,可求直线 的方程为 .
则经过直线 和直线 的方程可写为 .
可化为 .④
易知A,B,C,D四个点满足上述方程,同时A,B,C,D又在椭圆上,则有 ,代入④式可
得 .
故 ,可得 或 .
其中 表示直线 ,则 表示直线 .
令 ,得 ,即直线 恒过点 .
5.(2019·北京·高考真题(文))已知椭圆 的右焦点为 ,且经过点 .
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设O为原点,直线 与椭圆C交于两个不同点P,Q,直线AP与x轴交于点M,直
线AQ与x轴交于点N,若|OM|·|ON|=2,求证:直线l经过定点.
【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ)见解析.
【解析】(Ⅰ)因为椭圆的右焦点为 ,所以 ;
因为椭圆经过点 ,所以 ,所以 ,故椭圆的方程为 .
(Ⅱ)设
联立 得 ,, ,
.
直线 ,令 得 ,即 ;
同理可得 .
因为 ,所以 ;
,解之得 ,所以直线方程为 ,所以直线 恒过定点 .
【点睛】解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:
(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;
(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三
角形的面积等问题.
6.(2019·全国·高考真题(理))已知曲线C:y= ,D为直线y= 上的动点,过D作C的两条切线,
切点分别为A,B.
(1)证明:直线AB过定点:
(2)若以E(0, )为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.
【答案】(1)见详解;(2) 3或 .
【解析】(1)证明:设 , ,则 .
又因为 ,所以 .则切线DA的斜率为 ,
故 ,整理得 .设 ,同理得 .
, 都满足直线方程 .
于是直线 过点 ,而两个不同的点确定一条直线,所以直线 方程为 .即
,
当 时等式恒成立.所以直线 恒过定点 .
(2)由(1)得直线 的方程为 .
由 ,可得 ,
于是
.
设 分别为点 到直线 的距离,则 .
因此,四边形ADBE的面积 .
设M为线段AB的中点,则 ,
由于 ,而 , 与向量 平行,所以 ,解得 或 .
当 时, ;当 时
因此,四边形 的面积为3或 .
7.(2017·全国·高考真题(理))已知椭圆C: (a>b>0),四点P(1,1),P(0,1),P(–
1 2 31, ),P(1, )中恰有三点在椭圆C上.
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(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)设直线l不经过P 点且与C相交于A,B两点.若直线PA与直线PB的斜率的和为–1,证明:l过
2 2 2
定点.
【答案】(1) .(2)证明见解析.
【解析】(1)由于 , 两点关于y轴对称,故由题设知C经过 , 两点.
又由 知,C不经过点P1,所以点P2在C上.
因此 ,解得 .
故C的方程为 .
(2)设直线P2A与直线P2B的斜率分别为k1,k2,
如果l与x轴垂直,设l:x=t,由题设知 ,且 ,可得A,B的坐标分别为(t, ),(t,
).
则 ,得 ,不符合题设.
从而可设l: ( ).将 代入 得
由题设可知 .设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2= ,x1x2= .
而 .
由题设 ,故 .
即 .
解得 .
当且仅当 时, ,欲使l: ,即 ,
所以l过定点(2, )
8.(2018·北京·高考真题(理))已知抛物线C: =2px经过点 (1,2).过点Q(0,1)的直线l与
抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N.
(Ⅰ)求直线l的斜率的取值范围;
(Ⅱ)设O为原点, , ,求证: 为定值.
【答案】(1) 取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1)(2)证明过程见解析
【解析】(Ⅰ)因为抛物线y2=2px经过点P(1,2),
所以4=2p,解得p=2,所以抛物线的方程为y2=4x.
由题意可知直线l的斜率存在且不为0,
设直线l的方程为y=kx+1(k≠0).
由 得 .
依题意 ,解得k<0或00,
所以 ,等号当且仅当 时取得.
此时 ,即 ,符号题意.
所以直线AB 的斜率的最小值为 .
10.(2016·北京·高考真题(文))已知椭圆 过点 两点.
(Ⅰ)求椭圆 的方程及离心率;
(Ⅱ)设 为第三象限内一点且在椭圆 上,直线 与 轴交于点 ,直线 与 轴交于点 ,求证:
四边形 的面积为定值.
【答案】(Ⅰ) ; (Ⅱ)见解析.
【解析】(Ⅰ)由题意得, .
所以椭圆 的方程 .
又 ,所以离心率 .
(Ⅱ)设 ,则 .又 , ,所以,直线 的方程为 .
令 ,得 ,从而 .
直线 的方程为 .
令 ,得 ,从而
所以四边形 的面积
.
从而四边形 的面积为定值.