文档内容
专题突破卷 21 圆锥曲线中的定直线问题
题型一:椭圆中的定直线问题
1.已知椭圆C: 的左右顶点分别为A,B,过 的直线与椭圆C交于E,
F两点(异于左右顶点),直线AE,BF相交于点P.
(1)求证:点P在定直线上;
(2)线段EF的中点为M,求 面积的最大值.
【答案】(1)证明见解析(2)
【分析】(1)设直线EF: ,联立椭圆方程,结合韦达定理,再联立直线
的方程,即可求解;
(2)由题意将 转化成 ,结合(1)由 即可求解.
【详解】(1)由题意知直线EF斜率不为0,设直线 : , ,,
将直线EF与椭圆C的方程联立得 ,
消去x得 ,则 , 是该方程的两根,
则 , ,
将直线 方程联立,得
消去y,得 ,
解得点 的横坐标为 ,则点 在定直线 上.
(2)由题意知:
2
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!而
令
当 时,取等号,
所以 面积的最大值为
2.已知椭圆C: 的右顶点为 ,离心率为 ,过点 的直
线l与C交于M,N两点.
(1)若C的上顶点为B,直线BM,BN的斜率分别为 , ,求 的值;
(2)过点M且垂直于x轴的直线交直线AN于点Q,证明:线段MQ的中点在定直线上.
【答案】(1)-3(2)证明见解析
【分析】(1)根据离心率和 ,待定系数法求出 , , ,得到椭圆方
程,设直线l的方程,联立椭圆方程,得到两根之和,两根之积,
,代入两根之和,两根之积,求出 的值;
(2)设线段MQ的中点为 ,又M(x ,y ),故 ,根据三点共线,得
1 1
到 ,计算出 ,故 ,得到线段MQ的中点在定直线 上.
【详解】(1)由题意知 ,
解得 , , ,
所以C的方程为 ,
显然直线l的斜率存在,设直线l的方程为: ,M(x ,y ),N(x ,y ),
1 1 2 2
由 ,得 ,
由方程 的判别式 ,可得 ,
所以 , ,
易得 ,所以 , ,
所以
,
(2)证明:设线段MQ的中点为 ,又M(x ,y ),N(x ,y ),
1 1 2 2
4
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!所以 , ,即 ,又A,N,Q三点共线,
所以 ,即 ,
所以 ,又 ,
又
所以
,
所以 ,即线段MQ的中点在定直线 上.
3.已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,上、下顶点分别为 ,
四边形 的面积为 且有一个内角为 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若以线段 为直径的圆与椭圆 无公共点,过点 的直线与椭圆 交于 两点(点 在点 的上方),线段 上存在点 ,使得 ,求 的最小值.
【答案】(1) 或 (2)
【分析】(1)由题意可得 的值及 的值,即求出椭圆的方程;
(2)由线段 为直径的圆与椭圆 无公共点,可得 ,分直线 的斜率存在
和不存在两种情况讨论,设直线 的方程,与椭圆的方程联立,可得两根之和及两根之积,
设点 的坐标,由 ,可得点 的横纵坐标的关系,由
,可得 的最小值.
【详解】(1)由题意可得 ,可得 ,
,或 ,
所以椭圆的方程为: 或 ;
(2)由以线段 为直径的圆与椭圆 无公共点,得 ,
所以椭圆 的标准方程为: ,
因为 ,所以点 在椭圆 外,
设 ,
6
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!当直线 的斜率存在时, ,
由 ,可得 ,解得 ,(*)
设直线 ,
联立 ,整理可得: ,
由 ,
整理可得: ,解得 或 ,
且 ,
代入 整理可得 ,
代入直线 的方程,得 ,
可得 ,
当直线 的斜率不存在时, ,则 ,
由 ,得 ,也满足方程 ,
所以点 在直线 (在椭圆 内部)上,设点F (1,0)关于直线 的对称点为 ,
2
则 解得 ,
所以 ,
此时点 在椭圆 内,符合题意,
所以 的最小值为 .
4.已知椭圆 的短轴长为 ,左、右顶点分别为 ,过右焦点
的直线 交椭圆 于 两点(不与 重合),直线 与直线 交于点 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)求证:点 在定直线上.
8
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!【答案】(1) ;(2)证明见解析.
【分析】(1)根据给定条件,求出 即可得解.
(2)设出直线 方程,与椭圆方程联立,再求出直线 与直线 的交点横坐标,并
结合韦达定理计算即得.
【详解】(1)依题意, ,半焦距 ,则 ,
所以椭圆 的方程为 .
(2)显然直线 不垂直于y轴,设直线 ,
由 消去x并整理得 ,
,设A(x ,y ),B(x ,y ),
1 1 2 2
则 ,且有 ,
直线 ,直线 ,
联立消去y得 ,即 ,
整理得 ,
即 ,
于是 ,而 ,
则 ,因此 ,
所以点 在定直线 上.5.已知椭圆 的左、右焦点分别为 是 上一点,且点
到点 的距离之和为 .
(1)求 的方程;
(2)斜率为 的直线 与 交于 两点,则 的外心是否在一条定直线上?若在,求
出该直线的方程;若不在,请说明理由.
【答案】(1) (2)存在,
【分析】(1)由已知可得 ,求解即可;
(2)设直线 的方程为 ,联立方程组可得 ,且 ,
,可求得 ,设直线 的方程为
,即 ,与椭圆联立方程组可得 ,
求得 的垂直平分线方程,同理可求 的垂直平分线方程,可求得 的外心在定直
10
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!线上.
【详解】(1)由题意,得 ,解得 ,
故 的方程为 .
(2) 的外心在定直线 0上.理由如下:
由题意设直线 的方程为 ,
联立 ,得 ,
所以 ,
即 ,且 .
设 的中点为 ,
则 ,
所以
,
即直线 与 的斜率互为相反数.设直线 的方程为 ,即 .
联立 ,得 ,
则 ,
所以 ,
所以 ,
即 ,
所以线段 的垂直平分线的方程为 ,
即 ①.
直线 的方程为 ,同理可得线段 的垂直平分线的方程为
②
联立①②,得 ,
得 ,
故 的外心在定直线 上.
6.已知椭圆 的两个顶点分别为 、 ,焦点在 轴上,离心率为 ,直线
12
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!与椭圆 交于 、 两点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)当 变化时,是否存在过点 的定直线 ,使直线 平分 ?若存在,求出该定
直线的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) (2)存在,
【分析】(1)根据题意,得到 ,由 ,求得 ,即可求得椭圆 的方程的标
准方程;
(2)假设存在定直线 ,设为 ,联立方程组求得 ,化简 ,设直线
、 及直线 的倾角分别为 , , ,且直线 与直线 交于点 ,利用斜率公式,
化简得到 且 ,求得 ,即可求解.
【详解】(1)解:由椭圆 的两个顶点分别为 、 ,可得 ,
又由 ,解得 ,
所以椭圆 的方程的标准方程为 .
(2)解:假设存在定直线 ,显然直线 的斜率存在,设为 ,且M(x ,y )、
1 1
N(x ,y ),
2 2
联立方程组 ,整理得 ,则 ,且 , ,
由
.
设直线 、 及直线 的倾角分别为 , , ,设直线 与直线 交于点 ,
则 , ,所以 ,
即 ,
所以 即 ,
化简得 且 ,
所以 ,解得 或 (舍),
所以存在过点 的定直线 ,使直线 平分 ,该定直线的方程为 ;
7.已知椭圆 的右焦点为 ,过点 且不垂直于坐标轴的直线交
于 两点, 在 两点处的切线交于点 .
(1)求证:点 在定直线上,并求出该直线方程;
(2)设点 为直线 上一点,且 ,求 的最小值.
14
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!【答案】(1)证明见解析, (2)12
【分析】(1)由题得出椭圆方程,设直线 方程为 ,
写出 两点处的切线方程,由对称性得,点 处于与 轴垂直的直线上,法一:两切线
方程联立得 ,再代入 即可证明;法二:由点 在两切线
上得直线 的方程 ,结合直线 过点F(1,0),即可得出 ;
(2)由(1)得出直线 的方程,设直线 和 交于点 ,得出 为线段 的中点,
由弦长公式得出|AB|进而得出 ,由两直线夹角公式得出 ,得出
,根据基本不等式求解即可.
【详解】(1)由题意可知, ,
所以 ,所以椭圆方程为 ,
设直线 方程为 ,
联立 ,消 可得,(3+4k2)x2−8k2x+4k2−12=0,
所以 ,
因为过点 的切线为 ,过点 的切线为 ,
由对称性可得,点 处于与 轴垂直的直线上,
法一:联立 ,消去 得, ,将 代入上式得 ,
所以 点在直线 上.
法二:因为点 在两切线上,所以 ,
所以直线 的方程为 ,
又直线 过点F(1,0),所以 ,解得 .
(2)将 代入 得, ,
直线 的方程为 ,
设直线 和 交于点 ,联立 ,解得 ,
又 ,所以 为线段 的中点,
因为 ,
所以 ,
又因为 ,
所以 ,
当且仅当 时,等号成立,
16
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!故 的最小值为12.
8.已知椭圆C: 的左、右焦点分别为 是C上一点,
.点 分别为C的上、下顶点,直线 : 与C相交于 两点,
直线 交于点P.
(1)求C的标准方程;
(2)证明点Р在定直线 上,并求直线 , 围成的三角形面积的最小值.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)设焦距,分类讨论 是否为直角,结合两点斜率公式与正切的差角公
式计算即可;
(2)设 坐标,联立椭圆方程利用韦达定理得横坐标的关系,再含参表示 方
程,化简计算得点Р在定直线 : 上,设直线 与直线 的交点分别为 ,
含参表示其坐标求三角形面积的最值即可.
【详解】(1)设椭圆的焦距为 ,则 .
①当 时,则 ,满足题意;
②当 时,则 ,分别设直线 的斜率为 ,则 , ,
所以 ,即 ,
整理得 ,解得 或 .
又 ,且 ,所以没有c满足方程 .
综上 ,
因为点 在椭圆C上,所以 ,
又 ,解之得 , ,
所以C的方程为 ;
(2)设 ,联立方程组 ,
整理得 ,
则 , ,显然 ,
由椭圆解析式 知其上下顶点坐标为: ,
可得直线 的方程为 ,
直线 的方程为 ,
18
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!则
,
解得 ,
故点Р在定直线 : 上,
设直线 与直线 的交点分别为E,F,
易得E ,F
,
当且仅当 时,等号成立.
9.平面直角坐标系xOy中,面积为9的正方形 的顶点 分别在x轴和y轴上滑动,
且 ,记动点P的轨迹为曲线 .
(1)求 的方程;
(2)过点 的动直线l与曲线 交于不同的两点 时,在线段 上取点Q,满足.试探究点Q是否在某条定直线上?若是,求出定直线方程;若
不是,说明理由.
【答案】(1) (2)点Q在定直线上,定直线方程为
【分析】(1)设点 的坐标,利用平面向量的坐标表示消参得 ,结合正方
形面积得 的方程;
(2)设 , 的坐标,与椭圆联立并根据韦达定理得 横坐标关系,
再根据线段乘积关系化为比值关系得 ,化简得 ,代入直线方程即
可 ,从而求出定直线方程.
【详解】(1)设 ,
由 ,得 ,
所以 ,
因为正方形ABCD的面积为 ,即 ,
所以 ,整理可得 ,
因此C的轨迹方程为 .
20
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(2)依题意,直线l存在斜率,设l: ,即 ,
设点 ,M(x ,y ),N(x ,y ) ,
1 1 2 2
由 ,消y得 ,
即 ,
由
,
可以得到 ,
所以 ,
可得 , ,
由 ,得 ,
所以 ,
可得
,
所以 ,因为 ,
所以点Q在定直线上,定直线方程为 .
10.已知椭圆 的离心率为 ,点 在 上.
(1)求 的方程;
(2)过点 的直线交 于P,Q两点,过点 作垂直于 轴的直线与直线AQ相交于点
,证明:线段PM的中点在定直线上.
【答案】(1) ;(2)证明见解析.
【分析】(1)由题意联立方程组解出 ,代入即可求解;
(2)设点直曲联立,解法一利用整体法求出中点坐标 与 的关系 ,进而
得出结论;解法二利用根与系数的关系寻求 与 的关系,进而确定 与 的函数关
系得以证明.
【详解】(1)由题意可得 ,解得 ,所以 的方程为 .
(2)
22
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!如图:设 的中点 ,
则直线AQ方程为 ,所以 ,
于是 ,
由题可知直线PQ的斜率存在,设PQ的方程为 ,
联立 ,
解法一:消去 得 ,
所以 , ,即 .
则有 ,
又因为 ,
所以 ,
于是 ,
即 ,即 ,即 ,
即点 在直线 上.
解法二:
,
,即
故点 的纵坐标 为:
,
即 , ,
即 ,
又因为 ,
即 ,所以 ,
故 ,同理 ,所以 即 ,
即点 在直线 上.
题型二:双曲线中的定直线问题
24
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!11.已知双曲线 的右焦点为 ,过点 的直线 交双曲线 于点 ,
且 的最小值为 .
(1)求 的方程;
(2)若 均在 的右支上且 的外心落在 轴上,求直线 的方程.
【答案】(1) (2) 或
【分析】(1)分别求出 均位于双曲线 的右支时或 分别位于双曲线 的左、右支
时|AB|的最小值,再根据题意进行取舍,进而求出曲线 的方程即可;
(2)先讨论斜率不存在时,不符合题意;当直线 的斜率存在时,直线与双曲线联立,解
出 的取值范围,由 的外心 落在 轴上,可得 ,则
,最后解出 的值,进而解出直线 的方程.
【详解】(1)当 均位于 的右支时, ,
当 分别位于 的左、右支时, ,
因为 ,且 ,所以 (舍),
所以 ,即 ,
所以双曲线 的方程为 .
(2)由曲线 的方程为 ,可得 ,
当直线 的斜率不存在时,直线的方程为 ,解得 ,
则 ,
此时, 为等腰三角形, 边上中垂线为 轴,
若外心 的横坐标 ,则 ,但此时 , ,
由 ,则不符合题意;
当直线 的斜率存在时,设 ,联立 消去 可得
,
由题意知 恒成立,
设A(x ,y ),B(x ,y ),则 ,
1 1 2 2
由于 位于双曲线 的右支,所以 ,即 ,
26
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!解得 或 ,
.
设 的中点 ,
则 在 的中垂线上,设直线 的斜率为 ,则 ,
所以 ,显然 ,则 ,可得 ,
由 ,则 ,
又因为 ,
可得: ,
整理得 ,
,
即 ,由 ,则 ,满足 ,
所以直线方程为 ,即 或 .
12.动点 与定点 的距离和它到定直线 的距离的比是2,记动点 的
轨迹为曲线 .
(1)求 的方程;
(2)过 的直线 与 交于 两点,且 ,若点 满足 ,
证明:点 在一条定直线上.【答案】(1) (2)证明见解析
【分析】(1)根据题意列等式,然后化简即可得到 的方程;
(2)分斜率为0和不为0两种情况考虑,当直线 的斜率为0时得到 ,当直线
的斜率不为0时,联立直线和双曲线方程,结合韦达定理和 得到点 在定直
线 上,又 也在直线 上,即可证明点 在一条定直线上.
【详解】(1)由题意知 ,所以 ,
所以 ,
化简得, 的方程为 .
(2)
依题意,设 ,
28
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!①当直线 的斜率为0时,则 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,从而 ,
则 ,即 ,解得 ,即 .
②当直线 的斜率不为0时,设 的方程为 ,
由 消去 ,得 ,
则 且 ,
因为 ,所以 ,
消去 ,得 ,
所以 ,
从而 ,
又 也在直线 上.
综上,点 在直线 上.
13.在平面直角坐标系 中,O为坐标原点, ,动点P满足 ,
设点P的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)过点 的直线l与曲线 在y轴右侧交于不同的两点M,N,在线段MN上取异于点M,N的点D,满足 .证明:点D在定直线上.
【答案】(1) (2)证明见解析
【分析】(1)设点P的坐标为 ,根据斜率乘积为定值化简即可;
(2)设直线l的方程为 ,联立双曲线方程得到韦达定理式,化简弦长得
,代入韦达定理式计算即可.
【详解】(1)设点P的坐标为 ,
由 得 ,化简整理得 ,
所以曲线 的方程为 .
(2)若直线l的斜率不存在,则直线l与曲线 只有一个交点,不符合题意,
所以直线l的斜率存在,设为k,则直线l的方程为 ,
设点 ,
联立方程组 ,整理得 ,易知 ,
,解得 ,
,解得 或 ,
综上 或 ,
30
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!因为 ,
同理由 得 ,
化简整理得 ,
所以 ,
化简整理得 ,代入 ,
化简整理得 ,
所以点D在定直线 上.
14.已知双曲线C的中心为坐标原点O,C的一个焦点坐标为 ,离心率为 .
(1)求C的方程;
(2)设C的上、下顶点分别为 , ,若直线l交C于 , ,且点N在第
一象限, ,直线 与直线 的交点P在直线 上,证明:直线MN过定点.
【答案】(1) ;(2)证明见解析.
【分析】(1)利用待定系数法即可求解双曲线方程;
(2)首先设直线MN: ,并得到韦达定理,并表示直线 , 的方程,根据交点在直线 上,化简得到 ,即可得证.
【详解】(1)由题意得 , ,则 ,所以 ,
故C的方程为 ;
(2)证明:由已知条件得直线MN的斜率存在,设直线MN: ,
联立 ,消去y整理得, ,
由题设条件得 , ,
则 , .
由(1)得 , ,
则直线 : ,直线 : ,
两式相除得 .
因为直线 与直线 的交点P在直线 上,所以 .
32
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!因为 ,所以 ,即 ,
所以 .
又 ,
,
所以 ,解得 ,
所以直线MN过定点 .
15.已知双曲线 的左、右顶点分别是 ,直线 与 交于 两点(不与
重合),设直线 的斜率分别为 ,且 .
(1)判断直线 是否过 轴上的定点.若过,求出该定点;若不过,请说明理由.
(2)若 分别在第一和第四象限内,证明:直线 与 的交点 在定直线上.
【答案】(1)过定点 .(2)证明过程见解析
【分析】(1)根据题意设出直线 的方程,联立直线与双曲线的方程,得出韦达定理的等
式,再通过斜率之间的关系即可得出 ,即可得出定点坐标.
(2)根据题意得出两条直线方程,再联立化简得到关于 的等式,从而得到定直线方程.【详解】(1)由题意可知 ,设直线 的方程为
.
由 消去 ,可得 ,
则 , ,即 ,
.
因为
,
所以 ,
故直线 的方程为 ,恒过点 .
(2)由题可知,直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,
因为
,
所以 ,故点 在定直线 上.
34
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!16.已知双曲线C: ,直线l在x轴上方与x轴平行,交双曲线C于
A,B两点,直线l交y轴于点D.当l经过C的焦点时,点A的坐标为 .
(1)求C的方程;
(2)设OD的中点为M,是否存在定直线l,使得经过M的直线与C交于P,Q,与线段AB
交于点N, , 均成立;若存在,求出l的方程;若不存在,请说明理
由.
【答案】(1) (2)存在,
【分析】
(1)由点A的坐标求得 ,结合双曲线的定义求得 ,进一步计算得出双曲线的方程即可;
(2)设直线PQ的方程为 ,与双曲线联立得出韦达定理,结合两个向量共
线的坐标表示求得 ,得到直线l的方程.
【详解】(1)
由已知C: ,点A的坐标为 ,得 ,
焦点 , , .
所以 , ,故C: .(2)设l的方程为 ,则 ,故 ,
由已知直线PQ斜率存在,设直线PQ的方程为 ,故 .
与双曲线方程联立得: ,
由已知得 , ,设 , ,
则 , ①
由 , 得: , ,
消去 得: ,
即 ②
由①②得: ,由已知 ,
故存在定直线l: 满足条件.
17.已知曲线 上的动点 满足 ,且 .
(1)求 的方程;
(2)若直线 与 交于 、 两点,过 、 分别做 的切线,两切线交于点 .在以下两
个条件①②中选择一个条件,证明另外一个条件成立.
36
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!①直线 经过定点 ;
②点 在定直线 上.
【答案】(1) ( )(2)答案见解析
【分析】(1)由双曲线的定义得出曲线 的方程;
(2)若选择①证明②成立:利用导数得出过 和过 的方程,从而得出交点 的横坐标,
再由 证明点 在定直线 上;若选择②证明①成立:利用导数
得出过 和过 的方程,从而得出 ,再由直线 的方程
证明直线 经过定点 .
【详解】(1)因为 ,
所以曲线 是以 、 为焦点,以 为实轴长的双曲线的右支,
所以 ,即 ,
又因为 ,所以 ,得 ,
所以曲线 的方程为 ( ).
(2)若选择①证明②成立.
依题意, 在双曲线右支上,此时直线 的斜率必不为 ,
设直线方程为 , ,不妨设 在第一象限, 在第四象限.
因为 ,所以 ,且 ,求导得 ,
所以过点 的直线方程为 ,化简为 ①,同理 ②,
联立方程①②得,交点 的横坐标为 ,
因为 、 点在直线 上,所以 ,
所以 ,
所以 的横坐标 .
即点 在定直线 上.
若选择②证明①成立.
不妨设 在第一象限, 在第四象限.设 ,
因为 ,所以 ,且 ,
求导得 ,所以过点 的直线方程为 ,
化简为 ①,同理 ②
联立方程①②得交点 的横坐标为 ,
由题意, ,
即 ③.
因为 ,
38
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!所以过直线 的方程为 ,
化简 ,
整理得
由③式可得 ,
易知 ,即直线 过定点 .
18.已知双曲线C: 的离心率为 ,过点 的直线l与C左右
两支分别交于M,N两个不同的点(异于顶点).
(1)若点P为线段MN的中点,求直线OP与直线MN斜率之积(O为坐标原点);
(2)若A,B为双曲线的左右顶点,且 ,试判断直线AN与直线BM的交点G是否在
定直线上,若是,求出该定直线,若不是,请说明理由
【答案】(1)1(2)是在定直线上,定直线
【分析】(1)根据题意列出方程组得到 ,设 , , ,利用
点差法即可求解;
(2)根据(1)的结论得出 , ,设直线l: , ,设 ,
,联立直线与曲线方程,利用韦达定理联立直线 与直线 的方程得出 ,
进而得证.【详解】(1)由题意得 ,所以 ,
设 , , ,
则 ,
作差得 ,
又MN的斜率 , ,
所以 .
(2)∵ ,∴ , , ,
直线l: , ,
设 , ,
联立 得 ,
所以 ,所以 ,
40
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!设直线AN: ,BM: ,
所以 ,
所以 .故存在定直线 ,使直线AN与直线BM的交点G在定直线上.
19.已知双曲线 的离心率为 ,左、右焦点分别为 ,点
坐标为 ,且 .
(1)求双曲线 的方程;
(2)过点 的动直线 与 的左、右两支分别交于两点 ,若点 在线段 上,满足
,证明: 在定直线上.
【答案】(1) (2)证明见解析
【分析】(1)根据离心率设 ,代入 得到 ,得到答案.
(2)设 ,联立方程得到根与系数的关系,根据 得到
,代入数据整理得到 ,得到答案.
【详解】(1)设 ,因为双曲线 的离心率为 ,
设 ,
所以 ,所以 ,解得 或 (舍),
所以双曲线 的方程为 ,
(2)设 ,当直线斜率不存在时不成立,设 ,
即 ,
由 ,可得 ,
由于点 在双曲线 内部,易得 ,所以 .
设 ,根据题意, ,又 ,可得 ,
整理得: ,
即 ,化简得
又 ,消去 ,得 ,
所以点 在定直线 上.
20.已知 、 分别为双曲线 的上、下焦点,其中 坐标为
42
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!点 是双曲线 上的一个点.
(1)求双曲线 的方程;
(2)已知过点 的直线与 上支交于不同的A、B两点,在线段
AB上取点Q,满足 ,证明:点Q总在某条定直线上.
【答案】(1) (2)证明见解析
【分析】(1)根据焦点坐标与双曲线过点 ,得到 、 的方程,解得即可;
(2)设直线与双曲线交于 , ,点 ,依题意 ,
,即可得到 ,从而得到动点的轨迹方程.
【详解】(1)由 坐标为 得 ,
点 在双曲线 上得 ,
解得 ,双曲线方程为
(2)设直线与双曲线交于 , ,点 ,
由 得 且 , , ,
代入坐标得 , ,
整理得: ① ②,得 ③,
同理 ④, ⑤,得 ⑥,由于双曲线 上的点满足 ,
⑥ ③得 ,
即 ,所以 ,
表示点 在定直线 上.
题型三:抛物线中的定直线问题
21.已知抛物线 ,过点 的直线 与 交于不同的两点 .当直线
的倾斜角为 时, .
(1)求 的方程;
(2)在线段 上取异于点 的点 ,且满足 ,试问是否存在一条定直线,使
得点 恒在这条定直线上?若存在,求出该直线;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) (2)点 恒在直线 上.
【分析】(1)先求直线 的方程,再与抛物线联立组成方程组,利用韦达定理及两点距离
公式,求弦 的长即可;
(2)设直线 方程,再与抛物线联立组成方程组,利用韦达定理及相似三角形求解即可.
【详解】(1)设A(x ,y ),B(x ,y ).
1 1 2 2
44
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!若直线 的倾斜角为 ,则直线 的方程为 .
联立 得 ,
则 ,
且 ,
所以 .
因为 ,所以 ,故 的方程为 .
(2)存在,定直线为 .
由题意知直线 的斜率存在,
设直线 的方程为 , .
联立 得 .
由 ,得 且 ,
.
不妨设 ,则 ,
过点 向 轴作垂线,垂足分别为点 ,如图所示,
则 , .
因为 ,所以 ,
整理得 ,所以 .代入直线 的方程得 .
因为 ,所以点 恒在直线 上.
22.已知抛物线 的焦点为 ,过 作互相垂直的直线 ,分别与 交
于 和 两点(A,D在第一象限),当直线 的倾斜角等于 时,四边形 的
面积为 .
(1)求C的方程;
(2)设直线AD与BE交于点Q,证明:点 在定直线上.
【答案】(1) (2)证明见解析.
【分析】(1)由抛物线的对称性知 ,由四边形的面积求出 ,又 的方
程为 ,联立直线与抛物线方程,利用韦达定理及焦点弦公式求出 ,即可得解;
(2)设直线 的方程为y=k(x−1) ,则直线 的方程为 ,设
A(x ,y ),B(x ,y ),联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,表示出直线 、
1 1 2 2
的方程,联立解得 ,即可得证.
【详解】(1)当直线 的倾斜角等于 时,直线 的倾斜角等于 ,
46
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!直线 的方程为 ,由抛物线的对称性知 ,
所以 ,得 .
联立方程组 ,消去 得 .
设 两点的横坐标分别为 ,则 , .
又 ,所以 ,所以 的方程为 .
(2)由(1)知F(1,0),依题意,可设直线 的方程为y=k(x−1) ,
则直线 的方程为 .
联立方程组 消去 得 ,显然 ,
设A(x ,y ),B(x ,y ),则 .
1 1 2 2
设 ,同理可得 ,
所以 ,同理可得 .
直线 的方程为 ,
即 .
同理,直线 的方程为
.
两直线方程联立得 ,解得 ,即直线 与 的交点 在定直线 上.
23.若抛物线 的方程为 ,焦点为 ,设 是抛物线 上两个不同的动点.
(1)若 ,求直线 的斜率;
(2)设 中点为 ,若直线 斜率为 ,证明 在一条定直线上.
【答案】(1) (2)证明见解析
【分析】(1)根据焦半径公式得到 ,求出 ,从而求出斜率;
(2)法一: ,联立抛物线方程,设 ,得到两根之和,
两根之积,得到 ,求出答案;
法二:设 ,得到 ,从而确定 ,得到
,得到答案.
【详解】(1) ,
48
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!,将 代入 得, ,
所以 ;
(2)法一:设 ,
,即 ,
代入 ,得 ,
由韦达定理,有 ,
故 , 在定直线 上.
法二:设 ,
由题意, ,
故 ,
故 , 在定直线 上.
24.已知抛物线C:x2= y,过点 作直线交抛物线C于A,B两点,过A,B两点分别
作抛物线C的切线交于点P.
(1)证明:P在定直线上;
(2)若F为抛物线C的焦点,证明:∠PFA=∠PFB.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析
【分析】(1)设出A(x ,x2),B(x ,x2),求出直线 的方程,与抛物线联立,由 与
1 1 2 2
都和抛物线相切,得到两条切线的方程联立证明即可;
⃗FA⋅⃗FP ⃗FB⋅⃗FP
(2)要证∠PFA=∠PFB.即证 = ,求出向量的坐标证明即可.
|⃗FA| |⃗FB|
x2−x2
【详解】(1)证明:设A(x ,x2),B(x ,x2),则k = 1 2=x +x ,
1 1 2 2 AB x −x 1 2
1 2
直线 的方程为y−x2=(x +x )(x−x ),即y=(x +x )x−x x ,
1 1 2 1 1 2 1 2
又因为直线 过点E(0,2),所以−x x =2,即 ,
1 2
设直线 的方程为y−x2=k(x−x ),与抛物线方程 联立,解得 或x=k−x ,
1 1 1
又因为直线 与抛物线相切,所以x =k−x ,即k=2x ,
1 1 1
所以直线 的方程为y−x2=2x (x−x ),即y=2xx −x2 ,
1 1 1 1 1
同理直线 的方程为y=2xx −x2 ,
2 2
{y=2xx −x2 (x +x ) (x +x )
由 1 1 ,解得P 1 2,x x ,即P 1 2,−2 ,
y=2xx −x2 2 1 2 2
2 2
故点P在直线 上.
⃗FA⋅⃗FP ⃗FB⋅⃗FP
cos∠PFA= cos∠PFB=
(2)证明:∵ , ,
|⃗FA|⋅|⃗FP| |⃗FB|⋅|⃗FP|
⃗FA⋅⃗FP ⃗FB⋅⃗FP
注意到两角都在(0,π)内,可知要证∠PFA=∠PFB.即证 = .
|⃗FA| |⃗FB|
而⃗FA= ( x ,x2− 1) ,⃗FP= (x 1 +x 2,− 9) ,
1 1 4 2 4
50
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!所以⃗FA⋅⃗FP=x ⋅
x
1
+x
2−
9(
x2−
1)
=−
7
(4x2+1),
1 2 4 1 4 16 1
又|F ⃗ A|= √ x2+ ( x2− 1) 2 =x2+ 1 ,
1 1 4 1 4
7
− (4x2+1)
⃗FA⋅⃗FP 16 1 7 ⃗FB⋅⃗FP 7
所以 = =− ,同理 =− ,
|⃗FA|
x2+
1 4 |⃗FB| 4
1 4
⃗FA⋅⃗FP ⃗FB⋅⃗FP
即有 = ,故∠PFA=∠PFB.
|⃗FA| |⃗FB|
25.已知抛物线 的焦点为 ,直线 : 与直线 与抛物
线 分别交于点 和点 .
(1)若 ,求 的面积;
(2)若直线 与 交于点 ,证明:点 在定直线上.
【答案】(1) (2)证明见解析
【分析】(1)联立抛物线与直线 ,消去 得 ,设 ,由
韦达定理得出 ,即可根据抛物线弦长公式得出|PQ|,再由点到直线的距离公
式得出点F(1,0)到直线 的距离,即可根据三角形面积公式得出答案;(2)设 , ,分别联立抛物线与直线 和抛物线
与直线 ,消去 根据韦达定理得出 , ,根据直线的点斜式化简得出直线
与 的方程,即可联立两直线方程消去 ,再代入 , ,化解得出定直
线.
【详解】(1)
依题意,F(1,0),
联立 ,得 .
设 ,
故 ,
故 ,
,
52
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!点F(1,0)到直线 的距离 ,
故 .
(2)
设 , ,
联立 得 ,
则 .
同理可得, .
则直线 ,
化简得, ,
同理可得,直线 ,
联立①②消去 可得,故点 在直线 上.
26.已知抛物线 ,过点 的两条直线 、 分别交 于 、 两点
和 、 两点.当 的斜率为 时, .
(1)求 的标准方程;
(2)设 为直线 与 的交点,证明:点 在定直线上.
【答案】(1) (2)证明见解析
【分析】(1)当直线 的斜率为 时,写出直线 的方程,设点 、 ,将
直线 的方程与抛物线 的方程联立,列出韦达定理,利用弦长公式可得出关于 的方程,
结合 可求出 的值,即可得出抛物线 的标准方程;
(2)分析可知直线 、 都不与 轴重合,设直线 的方程为 ,将该直线的方
程与抛物线的方程联立,设 、 ,由韦达定理可得 ,同理可得
出 ,写出直线 、 的方程,求出这两条直线的交点 的横坐标,即可证得结
论成立.
【详解】(1)解:当直线 的斜率为 时,直线 的方程为 ,设点 、
,
54
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!联立 可得 ,
,因为 ,可得 ,
由韦达定理可得 , ,
,
整理可得 ,解得 或 (舍去),
因此,抛物线 的方程为 .
(2)证明:当直线 与 轴重合时,直线 与抛物线 只有一个交点,不合乎题意,
所以,直线 不与 轴重合,同理可知直线 也不与 轴重合,
设直线 的方程为 ,联立 可得 ,
则 可得 ,
设点 、 ,由韦达定理可得 ,
设直线 的方程为 ,设点 、 ,同理可得 ,
直线 的方程为 ,即 ,
化简可得 ,
同理可知,直线 的方程为 ,
因为点 在抛物线的对称轴上,由抛物线的对称性可知,交点 必在垂直于 轴的直线上,所以只需证明点 的横坐标为定值即可,
由 ,消去 ,
因为直线 与 相交,则 ,
解得
,
所以,点 的横坐标为 ,因此,直线 与 的交点 必在定直线 上.
27.已知抛物线C: ,过 的直线与C相交于A,B两点,其中O为坐标原点.
(1)证明:直线OA,OB的斜率之积为定值;
(2)若线段AB的垂直平分线交y轴于M,且 ,求直线AB的方程.
【答案】(1)证明见解析(2) 或
【分析】(1)直线与抛物线方程联立,利用韦达定理表示斜率乘积;
56
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(2)结合二倍角公式,求 ,以及弦长公式求 ,并利用韦达定理表示 ,
利用比值,即可求直线方程.
【详解】(1)设 ,设直线AB:x=my+1.
联立 化简可得:
由韦达定理可得: ;
所以 ,
所以直线OA,OB的斜率之积为定值 .
(2)设线段AB的中点N,设 .
则 ,解得 ,
所以 ,即 ;
所以 ;
又线段AB的中点N,可得 ,所以 .
因为 ,所以 ,所以 .
所以 ,解得 ;
所以直线AB的方程为: 或 .
28.已知抛物线 和圆 ,倾斜角为45°的直线 过 的焦
点且与 相切.
(1)求p的值:
(2)点M在 的准线上,动点A在 上, 在A点处的切线l 交y轴于点B,设
2,求证:点N在定直线上,并求该定直线的方程.
【答案】(1) ;(2)证明见解析,定直线方程为 .
【分析】
(1)设直线l1的方程为 ,再根据直线和圆相切求出 的值得解;
(2)依题意设 ,求出切线l2的方程和B点坐标,求出 ,
,即得证.
【详解】(1)
由题得抛物线 的焦点坐标为 ,
设直线l1的方程为 ,
由已知得圆 的圆心 ,半径 ,
因为直线l1与圆 相切,
所以圆心到直线 的距离 ,
即 ,解得 或 (舍去).
所以 .
(2)
依题意设 ,由(1)知抛物线 方程为 ,
所以 ,所以 ,设A , ),则以A为切点的切线l2的斜率为
58
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!所以切线l2的方程为 .
令 ,即l2交y轴于B点坐标为 ,
所以 ,
∴ ,
∴ .
设N点坐标为(x,y),则 ,
所以点N在定直线 上.
29.已知直线 与抛物线C: 交于A,B两点,分别过A,B两点作C的切线,
两条切线的交点为 .
(1)证明点D在一条定直线上;
(2)过点D作y轴的平行线交C于点E,线段 的中点为 ,
①证明: 为 的中点;
②求 面积的最小值.
【答案】(1)证明见解析(2)①证明见解析;②
【分析】(1)求导得到 ,确定切线方程,化简得到A,B两点两点都在直线
上,对比得到 , ,得到答案.
(2)联立方程得到根与系数的关系,计算得到 的横坐标均为 ,纵坐标满足,得到证明,计算 ,点到直线的距离为 ,计算
面积得到答案.
【详解】(1)设 , , ,由 得 ,
C在点A处的切线方程为 ,
将 代入上式得 ,故 ,
同理 ,
A,B两点两点都在直线 上,
所以直线 与直线 是同一直线,故 , ,
即点D在定直线 上.
(2)① ,即 为 , 为 ,
将 与 联立得 , ,
故 ,
线段 的中点为 ,故 三点共线,
60
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!, ,故 为 的中点.
② , ,
点 到直线 的距离为:
,
(当 时取等),
面积的最小值为 .
30.已知直线 与抛物线C: 交于A,B两点,分别过A,B两点作C的切线,
两条切线的交点为D.
(1)证明点D在一条定直线上;
(2)过点D作y轴的平行线交C于点E,求 面积的最小值.
【答案】(1)证明见解析(2)
【分析】(1)设 , , ,利用导数的几何意义求出点 处的切
线方程,即可得到 ,同理 ,从而得到直线 与直
线 是同一直线,即可求出 ,从而得解;
(2)由(1)知 则 为 ,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,
即可表示出 点坐标,即可得到 为 的中点,再用弦长公式表示出 及 到直线
的距离 ,即可求出 的最小值,即可得解.
【详解】(1)设 , , ,由 得 ,则在点 处的切线方程为 ,
将 代入上式得 ,
∴ ,
同理 ,
∴ , 两点都在直线 上,所以直线 与直线 是同一直
线,
∴ , ,即点 在定直线 上.
(2)由(1)可知, ,即 为 ,∴ 为 ,
将 与 联立得 ,
∴ , ,
∴线段 的中点为 ,
∴ , , 三点共线,且 为 的中点.
∵ ,
到直线 的距离 ,
∴ (当 时取等)
∵ ,
∴ 面积的最小值为 .
62
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1.椭圆 的左右焦点分别为 ,焦距为 ,点M为椭圆上位
于x轴上方的一点, ,且 的面积为2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点 的直线l与椭圆交于A,B两点,且 ,求直线l的方程.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)依题意可得 ,根据椭圆的定义、三角形面积公式及勾股定理求
出 ,即可求出 ,从而得解;
(2)首先求出 的坐标,分直线 的斜率为 与不为 两种情况讨论,当直线 的斜率不
为 时,设直线 的方程为 , , ,,联立直线 与椭圆的方程,
结合韦达定理可得 , ,由 ,推出 ,解得 ,
进而可得答案.
【详解】(1)解:因为 ,所以 ,即 ,所以
,所以又 , , ,
所以 ,即 ,所以 ,
所以 ,
所以椭圆方程为 .
(2)解:由(1)知 , ,所以 ,即
,
当直线 的斜率为 时,此时 ,不合题意,
当直线 的斜率不为 时,设直线 的方程为 , , ,
联立 ,得 ,
所以 , ,
因为 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
解得 或 ,
当 时,直线 过点 ,不符合题意,
64
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!所以直线 的方程为 .
2.已知 为 的两个顶点, 为 的重心,边 上的两条中
线长度之和为6.
(1)求点 的轨迹 的方程.
(2)已知点 ,直线 与曲线 的另一个公共点为 ,直线 与
交于点 ,求证:当点 变化时,点 恒在一条定直线上.
【答案】(1) (2)证明见解析
【分析】(1)由三角形重心的性质与椭圆的定义求解即可;
(2)设直线 的方程为: , ,联立直线与椭圆,再表示出直
线又直线 与 的方程,联立求出交点,即可求解
【详解】(1)因为 为 的重心,且边 上的两条中线长度之和为6,
所以 ,
故由椭圆的定义可知 的轨迹 是以 为焦点的椭圆(不包括长轴的端点),
且 ,所以 ,
所以 的轨迹 的方程为 ;
(2)设直线 的方程为: , ,
联立方程 得: ,
则 ,所以 ,
又直线 的方程为: ,
又直线 的方程为: ,
联立方程 得: ,
把 代入上式得:
,
所以当点 运动时,点 恒在定直线 上
3.已知椭圆 的左、右顶点分别为 , ,且 ,离心率为
,过点 的直线l与椭圆C顺次交于点Q,P.
(1)求椭圆C的方程;
(2)是否存在定直线 与直线 交于点G,使 ,G,Q共线.
【答案】(1) (2)存在 满足条件,分析见解析.
【分析】(1)由条件列关于 的方程,解方程可得椭圆C的方程;(2)联立方程组,利用
设而不求结论求直线 , 的交点,由此确定 的方程.
【详解】(1)∵ ,所以 ,故 ,
66
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!∵ ∴ ,又 ,所以
∴椭圆C的方程为∴
(2)由已知可得直线l的斜率一定存在,
设直线l的方程为
得: ,
.
设 , ,则
,
∴
, ,
, ,
令
∴ ,
∴
∴存在直线 满足题意
4.已知双曲线 的左、右焦点分别为 、 , 且双曲线 经过点 .
(1)求双曲线 的方程;
(2)过点 作动直线 ,与双曲线的左、右支分别交于点 、 ,在线段 上取异于
点 、 的点 ,满足 ,求证:点 恒在一条定直线上.
【答案】(1) (2)证明见解析
【分析】(1)求出 的值,利用双曲线的定义可求得 的值,再根据 可求得
的值,即可得出双曲线 的方程;
(2)设点 、 、 ,设 ,可得出 ,根
据向量的坐标运算结合 化简可得出关于 、 所满足的一元二次方程,即可
证得结论.
【详解】(1)解:因为 ,则 ,
由双曲线的定义可得
,
所以, ,则 ,
因此,双曲线 的方程为 .
68
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(2)证明:设点 、 、 ,
则 ,可得 ,
设 ,则 ,其中 ,
即 ,整理可得 ,
所以, , ,
将 代入 可得 ,
将 代入 可得
,即 ,
所以,点 恒在直线 上.
5.在直角坐标平面内,已知 , ,动点 满足条件:直线 与直线 的斜
率之积等于 ,记动点 的轨迹为 .
(1)求 的方程;
(2)过点 作直线 交 于 , 两点,直线 与 交点 是否在一条定直线上?
若是,求出这条直线方程;若不是,说明理由.【答案】(1) (2)点 在直线 上
【分析】(1)设P(x,y) ,由斜率公式得到方程,整理即可得解;
(2)依题意直线 的斜率不为 ,设直线 的方程为 , , ,
联立直线与双曲线方程,消元、列出韦达定理,表示出直线 、 的方程,即可得到
直线 , 的交点 的坐标满足 ,根据韦达定理求出
,即可求出 ,从而得解.
【详解】(1)解:设P(x,y) ,则 ,得 ,即
,
故轨迹 的方程为: .
(2)解:根据题意,直线 的斜率不为 ,
设直线 的方程为 ,
由 ,消去 并整理得 ,
其中 .
设 , ,则 , .
显然 ,
从而可设直线 的方程为 ①,
70
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!直线 的方程为 ②,
所以直线 , 的交点 的坐标满足: .
而
,
因此, ,即点 在直线 上.
6.已知双曲线 的右焦点为 ,渐近线方程为 .
(1)求双曲线 的方程;
(2)已知点 是双曲线 的右支上异于顶点 的任意点,点 在直线 上,且 ,
为 的中点,求证:直线 与直线 的交点在某定曲线上.
【答案】(1) (2)证明见解析.
【分析】(1)根据右焦点和渐近线方程,可列出关于 的方程,进而求解即可;
(2)先设出 和直线 与直线 的交点,先表示出 坐标,再由 ,列出方程
组,最后消参可得定曲线方程.
【详解】(1)解:由于双曲线右焦点为 ,渐近线为 ,
所以 , ,
解得 ,
所以双曲线 的方程为:(2)证明:设 ,直线 与直线 的交点为 ,
设直线 为 ,
由题可知: ,
联立 ,化简得 ,
所以 ,由 可得 ,
那么 ,
所以 ,
由于 是 中点,所以 ,
因为 ,所以 且 ,解得 ,
因为直线 与直线 的交点为 ,
根据斜率相等可得 ,
代入 的坐标得
化简得 ,
将两式相乘得 ,即为 ,
72
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!所以直线 与直线 的交点在定曲线 上.
7.设抛物线 的焦点为 ,过 且斜率k 的直线 与 交于A,D两点,
.
(1)求 ;
(2)若 在 上,过点 作 的弦 , ,若 ,证明:直线 过定点,
并求出定点的坐标.
【答案】(1) ;(2)证明见解析,定点 .
【分析】(1)设出 的方程为 ,与抛物线 联立方程组,表示出弦长
,求出斜率k;
(2)设直线 : ,联立 把 表示为 ,找出m、n的
关系,把直线 用点斜式表示,得到直线过定点.
【详解】解:(1)由题意得 , 的方程为 , ,
设 , ,
由 ,得 ,
,故 ,
所以 ,
解得 (舍), .
(2)因为 在 上,所以 ,
设直线 的方程为 , , .联立 ,得 ,
由 得 , , .
因为 ,所以 .
所以 ,又因为 , ,
所以 ,
所以 或 ,
所以 或 .
因为 恒成立,所以 ,
所以直线 的方程 ,
所以直线 过定点 .
8.已知F为抛物线 的焦点,直线 与C交于A,B两点且
.
(1)求C的方程.
(2)若直线 与C交于M,N两点,且 与 相交于点T,证明:点
T在定直线上.
【答案】(1) ;(2)证明见解析.
【分析】(1)解:设 , ,直线方程与抛物线方程联立方程组消去 后应
用韦达定理得 ,利用焦半径公式及韦达定理的结果可求得 得抛物线方程;
74
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(2)设 , , ,把 两点坐标代入抛物线方程相减琍
,同理可得 ,然后求得交点 的横坐标为常数即证(由 .
化为坐标表示后相加即可得).
【详解】(1)解:设 , ,由 ,得 ,
则 ,
从而 ,
解得 ,故 的方程为 .
(2)证明:设 , , , .
因为 ,所以 .
根据 得 ,则 ,
同理得 .
又 两式相加得 ,
即 ,由于 ,所以 .
故点 在定直线 上.
9.设抛物线 的焦点为 ,过点 的动直线 与抛物线 交于 ,
两点,当 在 上时,直线 的斜率为 .
(1)求抛物线的方程;
(2)在线段 上取点 ,满足 , ,证明:点 总在定直线上.【答案】(1) ;(2)证明见解析.
【分析】(1)利用直线 的斜率列方程,化简求得 ,由此求得抛物线方程.
(2)设直线 的方程为 ,联立直线 的方程和抛物线方程,化简写出根与系数
关系.利用向量的坐标运算建立 中 的关系式,由此求得 点所在定直线方程.
【详解】(1)由题意,得 ,则 ,解得 ,
故抛物线的方程为 .
(2)证明:设 , , ,
直线 的方程为 .
由 得 ,
, .
由 , ,得 , ,
故 ,化简得 .
又 ,故 ,
化简得 ,
即 ,则 或 .
76
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!当点 在定直线 上时,直线 与抛物线 只有一个交点,与题意不符.
故点 在定直线 上.
10.已知抛物线C: ( )与圆O: 相交于A,B两点,且点A的
横坐标为 .F是抛物线C的焦点,过焦点的直线l与抛物线C相交于不同的两点M,N.
(1)求抛物线C的方程.
(2)过点M,N作抛物线C的切线 , , 是 , 的交点,求证:点P在定直
线上.
【答案】(1) ;(2)证明见解析.
【分析】(1)易得点A的坐标为 ,然后利用待定系数法即可求得抛物线的方程;
(2)抛物线 ,则 ,设 , ,可分别求得切线PM的方程和
切线PN的方程,联立解得点 ,设直线MN的方程为 ,代入抛物
线的方程得 ,所以 ,进而可得点 的纵坐标为 ,命题得证.
【详解】(1)点A的横坐标为 ,所以点A的坐标为 ,
代入解得 ,所以抛物线的方程为 ;
(2)抛物线 ,则 ,设 , ,
所以切线PM的方程为 ,即 ,同理切线PN的方程为 ,
联立解得点 ,
设直线MN的方程为 ,代入 ,
得 ,所以 ,
所以点P在 上,结论得证.
78
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!