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微专题21 圆锥曲线经典难题之一类探索性问题的通性通法研究
【秒杀总结】
1、基本思路
(1)探索性问题,一般先对结论作肯定存在的假设,然后由此肯定的假设出发,结合已知条件进行
推理论证.
(2)若导出矛盾,则否定先前假设(否定型);若推出合理的结论,则说明假设正确(肯定型),
由此得出问题的结论.
(3)“假设一推证一定论”是解答此类问题的三个步骤.
2、技巧总结
(1)解决是否存在常数的问题时,应首先假设存在,看是否能求出符合条件的参数值,如果推出矛
盾就不存在,否则就存在.
(2)解决是否存在点的问题时,可依据条件,直接探究其结果;也可以举特例,然后再证明.
(3)解决是否存在直线的问题时,可依据条件寻找适合条件的直线方程,联立方程消元得出一元二
次方程,利用判别式得出是否有解(存在).
(4)解决是否存在最值问题时,可依据条件,得出函数解析式,依据解析式判定其最值是否存在,
然后得出结论.
【典型例题】
例1.(2024·高三·山西·阶段练习)已知
为平面上一个动点,
到定直线
的距离与到定点
距离的比等于
,记动点
的轨迹为曲线
.
(1)求曲线
的方程;
(2)若
轴上是否存在定点
,使过
点且斜率为
的直线与曲线
相交于
(均不同
于
两点,且
分别为直线
的斜率)?若存在,求出定点
的坐标;若不存在,
请说明理由.
例2.(2024·河南·一模)已知椭圆
的左右焦点分别为
,
,其长轴长为6,离
心率为e 且
,点D 为E 上一动点,
的面积的最大值为
,过
的直线,
分别与椭
圆E 交于A,B 两点(异于点P),与直线
交于M,N 两点,且M,N 两点的纵坐标之和为11.过坐标
原点O 作直线
的垂线,垂足为H.
1
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(1)求椭圆E 的方程;
(2)问:平面内是否存在定点Q,使得
为定值?若存在,请求出Q 点坐标;若不存在,请说明理由.
例3.(2024·广东佛山·二模)已知以下事实:反比例函数
(
)的图象是双曲线,两条坐标轴是
其两条渐近线.
(1)(ⅰ)直接写出函数
的图象
的实轴长;
(ⅱ)将曲线
绕原点顺时针转
,得到曲线
,直接写出曲线
的方程.
(2)已知点
是曲线
的左顶点.圆
:
(
)与直线:
交于
、
两点,直
线
、
分别与双曲线
交于
、
两点.试问:点A 到直线
的距离是否存在最大值?若存在,
求出此最大值以及此时的值;若不存在,说明理由.
例4.(2024·广东广州·一模)已知
为坐标原点,双曲线
的焦距为
,且经过点
.
(1)求
的方程:
(2)若直线与
交于
,
两点,且
,求
的取值范围:
(3)已知点
是
上的动点,是否存在定圆
,使得当过点
能作圆
的两条切线
,
时(其中
,
分别是两切线与
的另一交点),总满足
?若存在,求出圆
的半径:
若不存在,请说明理由.
例5.(2024·福建泉州·模拟预测)已知中心在原点、焦点在x 轴上的圆锥曲线E 的离心率为2,过E 的右
焦点F 作垂直于x 轴的直线,该直线被E 截得的弦长为6.
(1)求E 的方程;
2
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(2)若面积为3 的
的三个顶点均在E 上,边
过F,边
过原点,求直线
的方程:
(3)已知
,过点
的直线l 与E 在y 轴的右侧交于不同的两点P,Q,l 上是否存在点S 满足
,且
?若存在,求点S 的横坐标的取值范围,若不存在,请说明理由.
例6.(2024·陕西西安·一模)在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线
,其焦点为F,过
点F 的直线l 交抛物线S 于A 和B 两点,
,角
(如图).
(1)求抛物线S 的方程;
(2)在抛物线S 上是否存在关于直线l 对称的相异两点,若存在,求出该两点所在直线的方程,若不存在,
请说明理由.
例7.(2024·高三·重庆·阶段练习)设
、
是椭圆
上的两点,点
是线段
的中点,
线段
的中垂线与椭圆交于
,
两点;
(1)求
的方程,并确定
的取值范围:
(2)判断是否存在
,使
、
、
、
四点共圆,若存在,则写出圆的标准方程;若不存在,请说明原因.
例8.(2024·高三·江苏苏州·阶段练习)设
是平面直角坐标系
上的两点,现定义由点
到点
的一种折线距离
为
.对于平面
上给定的不同的两点
.
3
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(1)若点
是平面
上的点,试证明:
;
(2)若
两点在平行于坐标轴的同一条直线上,在平面
上是否存在点
,同时满足:①
;②
?若存在,请求出所有符合条件的点;若不存在,请说明
理由.
例9.(2024·重庆·模拟预测)已知点
和直线
,点
到
的距离
.
(1)求点
的轨迹方程;
(2)不经过圆点
的直线与点
的轨迹交于
,
两点. 设直线
,
的斜率分别为
,
,记
,
是否存在值使得
的面积为定值,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【过关测试】
1.(2024·高三·江西·开学考试)已知椭圆
的右焦点为
,过
的直线与
交于
两点.
(1)若点
为
上一动点,求
的最大值与最小值;
(2)若
,求的斜率;
(3)在
轴上是否存在定点
,使得
为定值?若存在,求出定点
的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2024·北京丰台·一模)已知椭圆
(
)的焦距为
,以椭圆
的四个顶点为顶点
的四边形的周长为16.
(1)求椭圆
的标准方程;
(2)过点
的直线交椭圆
于
,
两点,线段
的中点为
.是否存在定点
,使得
?
若存在,求出
的坐标;若不存在,请说明理由.
4
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3.(2024·江苏·一模)已知椭圆C:
的右焦点为
,右顶点为A,直线l:
与x 轴交于点M,且
,
(1)求C 的方程;
(2)B 为l 上的动点,过B 作C 的两条切线,分别交y 轴于点P,Q,
①证明:直线BP,BF,BQ 的斜率成等差数列;
②⊙N 经过B,P,Q 三点,是否存在点B,使得,
?若存在,求
;若不存在,请说明理
由.
4.(2024·辽宁抚顺·一模)已知双曲线
的中心为坐标原点,其右焦点到渐近线的距离为
,离心率为
,
(1)求双曲线
的标准方程;
(2)记双曲线
的左、右顶点分别为
,点
为双曲线
的右支上异于点
的动点,直线
与直线
相交于点
,直线
与双曲线
的另一个交点为
,直线
垂直
于点
,问是否存在点
,使得
为定值?若存在,请求出点
的坐标;若不存在,请说明理由,
5.(2024·内蒙古包头·一模)已知椭圆
:
,
是
的一个焦点,
是
上一点,
为
的左顶点,直线
与
交于不同的两点
,
.
(1)求
的方程;
(2)直线
,
分别交
轴于
,
两点,
为坐标原点;在
轴上是否存在点
,使得
,若存在,求出点
的坐标;若不存在,说明理由.
5
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6.(2024·高三·北京顺义·阶段练习)已知
分别是椭圆
的左、右焦点,
分
别为椭圆
的左右顶点,且
(1)求椭圆
的方程;
(2)若
为直线
上的一动点(点
不在
轴上),连接
交椭圆于
点,连接
并延长交椭圆于
点,试问是否存在
,便得
成立,若存在,求出
的值;若不存在,说明理由.
7.(2024·高三·北京海淀·开学考试)已知椭圆
,与x 轴不重合的直线l 经过左焦点
,且与
椭圆G 相交于
两点,弦
的中点为M,直线
与椭圆G 相交于
两点.
(1)若直线l 的斜率为1,求直线
的斜率;
(2)是否存在直线l,使得
成立?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.
8.(2024·福建·模拟预测)在
中,
,
,
的平分线交AB 于点D,
.平面α 过直线AB,且与
所在的平面垂直.
(1)求直线CD 与平面
所成角的大小;
(2)设点
,且
,记E 的轨迹为曲线Γ.
(i)判断Γ 是什么曲线,并说明理由;
(ii)不与直线AB 重合的直线l 过点D 且交Γ 于P,Q 两点,试问:在平面α 内是否存在定点T,使得无论
l 绕点D 如何转动,总有
?若存在,指出点T 的位置;若不存在,说明理由.
9.(2024·安徽阜阳·一模)已知双曲线
的左、右顶点分别为
,动直
6
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线过点
,当直线与双曲线
有且仅有一个公共点时,点
到直线的距离为
.
(1)求双曲线
的标准方程.
(2)当直线与双曲线
交于异于
的两点
时,记直线
的斜率为
,直线
的斜率为
.是否存
在实数
,使得
成立?若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由.
10.(2024·高三·上海·阶段练习)如图,设椭圆
为
的左、右焦点,过点
的
直线与
交于
两点.
(1)若椭圆
的离心率为
的周长为6,求椭圆
的方程;
(2)求证:
为定值;
(3)是否存在直线,使得
为等腰直角三角形?若存在,求出
的离心率的值,若不存在,请说明
理由.
11.(2024·广东·一模)在平面直角坐标系中,
,
,M 为平面内的一个动点,满足:
.
(1)求动点M 的轨迹C 的方程;
(2)设动直线
与曲线C 有且只有一个公共点P,且与直线
相交于点Q,该平面上是否存在
定点H,使得以PQ 为直径的圆恒过点H?若存在,求出点H 的坐标;若不存在,请说明理由.
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12.(2024·广东江门·一模)已知椭圆
的离心率是
,过点
的动直线与
椭圆相交于
,
两点,当直线与
轴垂直时,直线被椭圆
截得的线段长为
.
(1)求椭圆
的方程;
(2)是否存在与点
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.
13.(2024·高三·重庆·阶段练习)已知椭圆
与双曲线
的离心率的平方和
为
.
(1)求
的值;
(2)过点
的直线与椭圆
和双曲线
分别交于点
,
,
,
,在
轴上是否存在一点
,直
线
,
,
,
的斜率分别为
,
,
,
,使得
为定值?若存在,请
求出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
14.(2024·福建厦门·二模)已知
,
,
为平面上的一个动点.设直线
的斜率分别为
,
,且满足
.记
的轨迹为曲线
.
(1)求
的轨迹方程;
(2)直线
,
分别交动直线
于点
,过点
作
的垂线交
轴于点
.
是否存在最大值?
若存在,求出最大值;若不存在,说明理由.
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15.(2024·北京怀柔·模拟预测)椭圆
的离心率为
,
,
是椭圆的左、右焦点,
以
为圆心、
为半径的圆与以
为圆心、
为半径的圆的交点在椭圆C 上.
(1)求椭圆C 的方程和长轴长;
(2)已知直线
与椭圆C 有两个不同的交点A,B,P 为x 轴上一点.是否存在实数k,使得
是以
点P 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出k 的值及点P 的坐标;若不存在,说明理由.
16.(2024·福建漳州·模拟预测)已知椭圆
的右焦点为
是
上的点,直
线
的斜率为
.
(1)求
的方程;
(2)过点
作两条相互垂直的直线分别交
于
两点和
两点,
的中点分别记为
,且
为垂足.试判断是否存在点
,使得
为定值?若存在,请求出点
的坐标;若不存在,
请说明理由.
17.(2024·高三·甘肃定西·开学考试)“工艺折纸”是一种把纸张折成各种不同形状物品的艺术活动,在
我国源远流长.某些折纸活动蕴含丰富的数学内容,例如:用一张圆形纸片,按如下步骤折纸(如图).
步骤1:设圆心为E,在圆内异于圆心处取一点,标记为F;
步骤2:把纸片折叠,使圆周正好通过点F;
步骤3:把纸片展开,并留下一道折痕;
步骤4:不停重复步骤2 和3,就能得到越来越多的折痕.
已知这些折痕所围成的图形是一个椭圆.若取半径为6 的圆形纸片,设定点F 到圆心E 的距离为4,按上
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述方法折纸.
(1)以点F、E 所在的直线为x 轴,建立适当的坐标系,求折痕围成的椭圆C 的标准方程;
(2)若过点
且不与y 轴垂直的直线l 与椭圆C 交于M,N 两点,在x 轴的正半轴上是否存在定点
,使得直线TM,TN 的斜率之积为定值?若存在,求出该定点和定值;若不存在,请说明理由.
18.(2024·高三·全国·专题练习)在平面直角坐标系xQy 中,圆O:
.
(1)P 为直线l:
上一点.
①若点P 在第一象限,且
,求过点P 的圆O 的切线方程;
②若存在过点P 的直线交圆O 于点A,B,且B 恰为线段AP 的中点,求点P 纵坐标的取值范围;
(2)已知
,M 为圆O 上任一点,问:是否存在定点D(异于点C),使
为定值,若存在,求出
D 坐标;若不存在,说明你的理由.
19.(2024·四川成都·模拟预测)已知点
是椭圆
的右焦点,过原点的直线交椭圆
于
两点,△
面积的最大值为
,
.
(1)求椭圆
的标准方程;
(2)已知过点
的直线与椭圆
交于
两点,是否存在定点
,使得直线
的斜率之和为
定值?若存在,求出定点
的坐标及该定值.若不存在,请说明理由.
20.(2024·高三·天津南开·阶段练习)已知椭圆C:
,若椭圆的焦距为4 且经过点
,过点
的直线交椭圆于P,Q 两点.
(1)求椭圆方程;
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(2)求
面积的最大值,并求此时直线
的方程;
(3)若直线
与x 轴不垂直,在x 轴上是否存在点
使得
恒成立?若存在,求出s 的值;
若不存在,说明理由.
21.(2024·广东深圳·一模)已知动点
与定点
的距离和
到定直线
的距离的比为常数
.
其中
,且
,记点
的轨迹为曲线
.
(1)求
的方程,并说明轨迹的形状;
(2)设点
,若曲线
上两动点
均在
轴上方,
,且
与
相交于点
.
①当
时,求证:
的值及
的周长均为定值;
②当
时,记
的面积为,其内切圆半径为,试探究是否存在常数
,使得
恒成立?若
存在,求
(用
表示);若不存在,请说明理由.
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