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第 74 讲 存在性问题的探究
知识梳理
题型一:存在点使向量数量积为定值
例1.(2024·甘肃天水·高二天水市第一中学校考期末)已知椭圆E的中心在原点,焦点在
x轴上,椭圆的左顶点坐标为 ,离心率为 .
求椭圆E的方程;
过点 作直线l交E于P、Q两点,试问:在x轴上是否存在一个定点M,使
为定值?若存在,求出这个定点M的坐标;若不存在,请说明理由.
例2.(2024·山西大同·高二统考期末)已知椭圆 的一个焦点与抛物线
的焦点 重合,且椭圆短轴的两个端点与 构成正三角形.
(1)求椭圆的方程;
(2)若过点 的直线 与椭圆交于不同两点 ,试问在 轴上是否存在定点 ,
使 恒为定值? 若存在,求出 的坐标及定值;若不存在,请说明理由.
例3.(2024·重庆渝北·高二重庆市松树桥中学校校考阶段练习)已知椭圆 的中心在坐标原点,焦点在 轴上,其左、右焦点分别为 , ,短轴长为 .点 在椭圆 上,且满
足 的周长为6.
(I)求椭圆 的方程;
(Ⅱ)过点 的直线 与椭圆 相交于 , 两点,试问在 轴上是否存在一定点 ,
使得 恒为定值?若存在,求出该点 的坐标;若不存在,请说明理由.
变式1.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆 的离心率为 ,
椭圆经过点 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)过点 作直线 交 于 两点,试问:在 轴上是否存在一个定点 ,使
为定值?若存在,求出这个定点 的坐标;若不存在,请说明理由.
变式2.(2024·辽宁锦州·统考模拟预测)已知 为双曲线 的
左、右焦点, 的离心率为 为 上一点,且 .
(1)求 的方程;(2)设点 在坐标轴上,直线 与 交于异于 的 两点,且点 在以线段 为直径的
圆上,过 作 ,垂足为 ,是否存在点 ,使得 为定值?若存在,求出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
变式3.(2024·山西大同·统考模拟预测)已知椭圆 的离心率为
,且直线 是抛物线 的一条切线.
(1)求椭圆 的方程;
(2)过点 的动直线 交椭圆 于 两点,试问:在直角坐标平面上是否存在一个
定点 ,使得以 为直径的圆恒过定点 ?若存在,求出 的坐标;若不存在,请说明理
由.
变式4.(2024·江苏扬州·统考模拟预测)已知椭圆 的左顶点为 ,
过右焦点 且平行于 轴的弦 .
(1)求 的内心坐标;
(2)是否存在定点 ,使过点 的直线 交 于 ,交 于点 ,且满足
?若存在,求出该定点坐标,若不存在,请说明理由.题型二:存在点使斜率之和或之积为定值
例4.(2024·山东泰安·统考模拟预测)已知为 坐标原点,
, , 和 交点为 .
(1)求点 的轨迹 ;
(2)直线 和曲线 交与 两点,试判断是否存在定点 使 ?
如果存在,求出 点坐标,不存在请说明理由.
例5.(2024·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)已知点 , ,
是异于A, 的动点, , 分别是直线 , 的斜率,且满足 .
(1)求动点 的轨迹方程;
(2)在线段 上是否存在定点 ,使得过点 的直线交 的轨迹于 , 两点,且对直线
上任意一点 ,都有直线 , , 的斜率成等差数列.若存在,求出定点 ,
若不存在,请说明理由.
例6.(2024·吉林·吉林省实验校考模拟预测)以双曲线 的右焦点为圆心作圆,与 的一条渐近线相切于点
(1)求 的方程.
(2)在 轴上是否存在定点 ,过点 任意作一条不与坐标轴垂直的直线 ,当 与 交于
两点时,直线 的斜率之和为定值?若存在,求出 点的坐标,若不存在,说
明理由.
变式5.(2024·湖北荆州·高二荆州中学校考阶段练习)已知圆C方程为
,椭圆中心在原点,焦点在x轴上.
(1)证明圆C恒过一定点M,并求此定点M的坐标;
(2)判断直线 与圆C的位置关系,并证明你的结论;
(3)当 时,圆C与椭圆的左准线相切,且椭圆过(1)中的点M,求此时椭圆方程;
在x轴上是否存在两定点A,B使得对椭圆上任意一点Q(异于长轴端点),直线 ,
的斜率之积为定值?若存在,求出A,B坐标;若不存在,请说明理由.
变式6.(2024·河北·高三校联考阶段练习)已知椭圆 : 的左、右
焦点分别为 , ,焦距为2,实轴长为4.
(1)求椭圆 的方程;
(2)设过点 不与 轴重合的直线 与椭圆 相交于 , 两点,试问在 轴上是否存在一个点 ,使得直线 , 的斜率之积恒为定值?若存在,求出该定值及点 的坐标;
若不存在,请说明理由.
变式7.(2024·吉林长春·高三长春外国语学校校考开学考试)已知椭圆
的离心率为 , 、 分别是椭圆的左、右焦点, 是椭圆上一
点,且 的周长是6.
(1)求椭圆 的方程;
(2)设直线 经过椭圆的右焦点 且与 交于不同的两点 , ,试问:在 轴上是否
存在点 ,使得直线 与直线 的斜率的和为定值?若存在,请求出点 的坐标;若
不存在,请说明理由.
变式8.(2024·全国·高三专题练习)设椭圆 的离心率是 ,过点
的动直线 于椭圆相交于 两点,当直线 平行于 轴时,直线 被椭圆 截得弦
长为 .
(Ⅰ)求 的方程;
(Ⅱ)在 上是否存在与点 不同的定点 ,使得直线 和 的倾斜角互补?若存在,
求 的坐标;若不存在,说明理由.题型三:存在点使两角度相等
例7.(2024·新疆阿勒泰·统考三模)已知椭圆 的左右焦点分别为
, 分别为椭圆 的上,下顶点, 到直线 的距离为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)直线 与椭圆 交于不同的两点 ,直线 分别交x轴于 两点.问:y
轴上是否存在点R,使得 ?若存在,求出点R的坐标;若不存在,请说明
理由.
例8.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆 经过点 且两
个焦点及短轴两顶点围成四边形的面积为 .
(1)求椭圆 的方程和离心率;
(2)设 , 为椭圆 上不同的两个点,直线 与 轴交于点 ,直线 与 轴交于点 ,
且 、 、 三点共线.其中 为坐标原点.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.例9.(2024·四川绵阳·模拟预测)已知点A是圆 上的任意一点,点
,线段AF的垂直平分线交AC于点P.
(1)求动点P的轨迹E的方程;
(2)若过点 且斜率不为O的直线l交(1)中轨迹E于M、N两点,O为坐标原点,点
.问:x轴上是否存在定点T,使得 恒成立.若存在,请求出点T的
坐标,若不存在,请说明理由.
变式9.(2024·陕西西安·陕西师大附中校考模拟预测)已知椭圆 经过
点 ,过点 的直线交该椭圆于 , 两点.
(1)求 面积的最大值,并求此时直线 的方程;
(2)若直线 与 轴不垂直,在 轴上是否存在点 使得 恒成立?若存
在,求出 的值;若不存在,说明理由.
变式10.(2024·四川成都·高三四川省成都市新都一中校联考开学考试)已知椭圆
过点 ,且上顶点与右顶点的距离为 .
(1)求椭圆 的方程;(2)若过点 的直线 交椭圆 于 两点, 轴上是否存在点 使得 ,
若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
变式11.(2024·河南信阳·高三信阳高中校考阶段练习)在平面直角坐标系 中,动点
到点 的距离等于点 到直线 距离的 倍,记动点 的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)已知直线 : 与曲线 交于 两点,问曲线 上是否存在两点 满
足 ,若存在,请求出两点坐标,不存在,请说明理由.
题型四:存在点使等式恒成立
例10.(2024·福建漳州·统考模拟预测)已知 是圆 : 上的动点,点
,直线 与圆 的另一个交点为 ,点 在直线 上, ,动点 的
轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)若过点 的直线 与曲线 相交于 , 两点,且 , 都在 轴上方,问:在
轴上是否存在定点 ,使得 的内心在一条定直线上?请你给出结论并证明.例11.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆 的左、右焦点分别为
,过点 且与直线 垂直的直线交 轴负半轴于 ,且 .
(1)求椭圆 的离心率;
(2)若过 、 、 三点的圆恰好与直线 相切,求椭圆 的方程;
(3)设 .过椭圆 右焦点 且不与坐标轴垂直的直线 与椭圆 交于 、 两点,点
是点 关于 轴的对称点,在 轴上是否存在一个定点 ,使得 、 、 三点共线?若
存在,求出点 的坐标;若不存在,说明理由.
例12.(2024·福建福州·福州三中校考模拟预测)如图,双曲线的中心在原点,焦点到渐
近线的距离为 ,左、右顶点分别为A、B.曲线C是以双曲线的实轴为长轴,虚轴为短
轴,且离心率为 的椭圆,设P在第一象限且在双曲线上,直线BP交椭圆于点M,直线
AP与椭圆交于另一点N.
(1)求椭圆及双曲线的标准方程;
(2)设MN与x轴交于点T,是否存在点P使得 (其中 , 为点P,T的横坐标),若存在,求出P点的坐标,若不存在,请说明理由.
变式12.(2024·福建福州·福州四中校考模拟预测)已知在平面直角坐标系 中,椭圆
的左顶点和右焦点分别为 ,动点 满足 ,记动点 的
轨迹为曲线 .
(1)求 的方程;
(2)设点 在 上,过 作 的两条切线,分别与 轴相交于 两点.是否存在点 ,使
得 等于 的短轴长?若存在,求点 的坐标;若不存在,请说明理由.
变式13.(2024·甘肃定西·统考模拟预测)已知点M到点 的距离比它到直线l:
的距离小 ,记动点M的轨迹为E.
(1)求E的方程;
(2)若过点F的直线交E于 , 两点,则在x轴的正半轴上是否存在点P,
使得PA,PB分别交E于另外两点C,D,且 ?若存在,请求出P点坐标,若不
存在,请说明理由.变式14.(2024·北京海淀·中关村中学校考三模)已知椭圆 的焦距
为2,长轴长为4.
(1)求椭圆 的方程及离心率;
(2)过点 且与 轴不重合的直线 与椭圆 交于不同的两点 、 ,点 关于 轴的
对称点为 .问:平面内是否存在定点 ,使得 恒在直线 上?若存在,求出点 的坐
标;若不存在,说明理由.
题型五:存在点使线段关系式为定值
例13.(2024·全国·高三专题练习)椭圆 经过两点 , ,过点 的动直
线 与椭圆相交于 , 两点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)若椭圆 的右焦点是 ,其右准线与 轴交于点 ,直线 的斜率为 ,直线 的斜
率为 ,求证: ;
(3)设点 是椭圆 的长轴上某一点(不为长轴顶点及坐标原点),是否存在与点 不
同的定点 ,使得 恒成立?只需写出点 的坐标,无需证明.例14.(2024·福建宁德·校考模拟预测)已知双曲线C与双曲线 有相同的渐近
线,且过点 .
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)已知点 ,E,F是双曲线C上不同于D的两点,且 , 于点
G,证明:存在定点H,使 为定值.
例15.(2024·四川成都·高三校考阶段练习)已知椭圆C: 的离心率
为 ,过椭圆右焦点F的直线l与椭圆交于A,B两点,当直线l与x轴垂直时, .
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)当直线l的斜率为k 时,在x轴上是否存在一点P(异于点F),使x轴上任意一
点到直线PA与到直线PB的距离相等?若存在,求P点坐标;若不存在,请说明理由.
变式15.(2024·陕西安康·陕西省安康中学校考模拟预测)已知椭圆 的中心为坐标原点,
对称轴为坐标轴,且过点 , .直线 (不经过点 )与椭圆 交于
两点, ,直线 与椭圆 交于另一点 ,点 满足 ,且 在直线 上.
(1)求 的方程;(2)证明:直线 过定点,且存在另一个定点 ,使 为定值.
变式16.(2024·湖南衡阳·高三衡阳市八中校考阶段练习)已知双曲线
的右焦点,右顶点分别为 , , , ,点 在线
段 上,且满足 ,直线 的斜率为1, 为坐标原点.
(1)求双曲线 的方程.
(2)过点 的直线 与双曲线 的右支相交于 , 两点,在 轴上是否存在与 不同的定
点 ,使得 恒成立?若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理
由.
变式17.(2024·河北秦皇岛·校联考模拟预测)如图,椭圆 的左、
右顶点分别为A,B.左、右焦点分别为 , ,离心率为 ,点 在椭圆C上.(1)求椭圆C的方程;
(2)已知P,Q是椭圆C上两动点,记直线AP的斜率为 ,直线BQ的斜率为 , .
过点B作直线PQ的垂线,垂足为H.问:在平面内是否存在定点T,使得 为定值,若
存在,求出点T的坐标;若不存在,试说明理由.
变式18.(2024·四川遂宁·高三射洪中学校考阶段练习)在平面直角坐标系 中,设点
的轨迹为曲线 .①过点 的动圆恒与 轴相切, 为该圆的直径;②点 到
的距离比 到y轴的距离大1.
在①和②中选择一个作为条件:
(1)选择条件: 求曲线 的方程;
(2)在 轴正半轴上是否存在一点 ,当过点 的直线 与抛物线 交于 两点时,
为定值?若存在,求出点 的坐标,若不存在,请说明理由.
变式19.(2024·四川成都·高三树德中学校考开学考试)已知椭圆
的离心率为 ,且经过点 .P为椭圆C在第一象限内部分上的一点.(1)若 , ,求 面积的最大值;
(2)是否存在点P,使得过点P作圆 的两条切线,分别交y轴于D,E两
点,且 .若存在,点求出P的坐标;若不存在,说明理由