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培優(yōu)點(diǎn)08圓錐曲線(xiàn)中非對(duì)稱(chēng)韋達(dá)定理的應(yīng)用(2大考點(diǎn)+強(qiáng)化訓(xùn)練)在圓錐曲線(xiàn)問(wèn)題中,我們聯(lián)立直線(xiàn)和圓錐曲線(xiàn)方程,消去x或y,得到一個(gè)一元二次方程,往往能夠利用韋達(dá)定理來(lái)快速處理|x1-x2|,xeq\o\al(2,1)+xeq\o\al(2,2),eq\f(1,x1)+eq\f(1,x2)之類(lèi)的結(jié)構(gòu),但在有些問(wèn)題中,我們會(huì)遇到涉及x1,x2的不同系數(shù)的代數(shù)式的運(yùn)算,比如求eq\f(x1,x2),eq\f(3x1x2+2x1-x2,2x1x2-x1+x2)或λx1+μx2之類(lèi)的結(jié)構(gòu),我們把這種系數(shù)不對(duì)等的結(jié)構(gòu),稱(chēng)為“非對(duì)稱(chēng)韋達(dá)結(jié)構(gòu)”.知識(shí)導(dǎo)圖考點(diǎn)分類(lèi)講解考點(diǎn)一分式型規(guī)律方法非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的常規(guī)處理方法有和積轉(zhuǎn)換、配湊、求根公式(暴力法)、曲線(xiàn)方程代換、第三定義等方法,將其轉(zhuǎn)化為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)計(jì)算.【例1】(2023·新高考全國(guó)Ⅱ)已知雙曲線(xiàn)C的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),左焦點(diǎn)為(-2eq\r(5),0),離心率為eq\r(5).(1)求C的方程;(2)記C的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,過(guò)點(diǎn)(-4,0)的直線(xiàn)與C的左支交于M,N兩點(diǎn),M在第二象限,直線(xiàn)MA1與NA2交于點(diǎn)P.證明:點(diǎn)P在定直線(xiàn)上.【變式1】(2024·浙江·模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線(xiàn)的左右焦點(diǎn)分別為,點(diǎn)在的漸近線(xiàn)上,且滿(mǎn)足.(1)求的方程;(2)點(diǎn)為的左頂點(diǎn),過(guò)的直線(xiàn)交于兩點(diǎn),直線(xiàn)與軸交于點(diǎn),直線(xiàn)與軸交于點(diǎn),證明:線(xiàn)段的中點(diǎn)為定點(diǎn).【變式2】(23-24高三上·江蘇·開(kāi)學(xué)考試)已知雙曲線(xiàn).(1)求C的右支與直線(xiàn)圍成的區(qū)域內(nèi)部(不含邊界)整點(diǎn)(橫縱坐標(biāo)均為整數(shù)的點(diǎn))的個(gè)數(shù).(2)記C的左、右頂點(diǎn)分別為,過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與C的左支交于M,N兩點(diǎn),M在第二象限,直線(xiàn)與交于點(diǎn)P,證明:點(diǎn)P在定直線(xiàn)上.【變式3】(23-24高三上·河北唐山·階段練習(xí))已知雙曲線(xiàn)的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),左焦點(diǎn)為,離心率為.(1)求的方程;(2)記C的右頂點(diǎn)為A,過(guò)點(diǎn)A作直線(xiàn)與C的左支交于兩點(diǎn),且,,為垂足.證明:存在定點(diǎn),使得為定值.考點(diǎn)二比值型規(guī)律方法比值型問(wèn)題適用于x1=λx2型,可以采用倒數(shù)相加,但有時(shí)得到的可能不是這種形式,而是x1=λx2+k的形式,此時(shí)采用待定系數(shù)法,例如x1=-3x2+4,可以轉(zhuǎn)化x1-1=-3(x2-1),得到eq\f(x1-1,x2-1)=-3,繼續(xù)采用倒數(shù)相加解決.【例2】(2023·深圳模擬)在平面直角坐標(biāo)系Oxy中,已知雙曲線(xiàn)C:eq\f(y2,a2)-eq\f(x2,b2)=1(a>0,b>0)的一條漸近線(xiàn)為y=eq\f(\r(3),3)x,且點(diǎn)Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(3),\r(2)))在C上.(1)求C的方程;(2)設(shè)C的上焦點(diǎn)為F,過(guò)F的直線(xiàn)l交C于A,B兩點(diǎn),且eq\o(AF,\s\up6(→))=7eq\o(BF,\s\up6(→)),求l的斜率.【變式1】(2024·河南·模擬預(yù)測(cè))已知分別為雙曲線(xiàn)的左?右頂點(diǎn),,動(dòng)直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)交于兩點(diǎn).當(dāng)軸,且時(shí),四邊形的面積為.(1)求雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程.(2)設(shè)均在雙曲線(xiàn)的右支上,直線(xiàn)與分別交軸于兩點(diǎn),若,判斷直線(xiàn)是否過(guò)定點(diǎn).若過(guò),求出該定點(diǎn)的坐標(biāo);若不過(guò),請(qǐng)說(shuō)明理由.【變式2】(2024高三·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí))已知橢圓C:的左右頂點(diǎn)為A,B,點(diǎn)P為橢圓C上不同于A,B的一點(diǎn),且直線(xiàn)PA,PB的斜率之積為.(1)求橢圓的離心率;(2)設(shè)為橢圓C的左焦點(diǎn),直線(xiàn)l過(guò)點(diǎn)F與橢圓C交與不同的兩點(diǎn)M,N,且,求直線(xiàn)l的斜率.【變式3】(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線(xiàn)C的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),對(duì)稱(chēng)軸為坐標(biāo)軸,點(diǎn)在C上,點(diǎn)P與C的上、下焦點(diǎn)連線(xiàn)所在直線(xiàn)的斜率之積為.(1)求雙曲線(xiàn)C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)經(jīng)過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)C交于E,F(xiàn)兩點(diǎn)(異于點(diǎn)P),過(guò)點(diǎn)F作平行于x軸的直線(xiàn),直線(xiàn)PE與交于點(diǎn)D,且求直線(xiàn)AB的斜率.強(qiáng)化訓(xùn)練一、單選題1.(2023·江西·一模)已知橢圓:的右焦點(diǎn)和上頂點(diǎn)分別為,且焦距等于4,的延長(zhǎng)線(xiàn)交橢圓于點(diǎn),,則橢圓的離心率為(
)A. B. C. D.2.(2023·內(nèi)蒙古包頭·一模)已知點(diǎn)在雙曲線(xiàn)上,斜率為k的直線(xiàn)l過(guò)點(diǎn)且不過(guò)點(diǎn)P.若直線(xiàn)l交C于M,N兩點(diǎn),且,則(
)A. B. C. D.3.(2023·河南·三模)過(guò)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)F作斜率為k的直線(xiàn)與拋物線(xiàn)交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)M的坐標(biāo)為,若,則(
)A.1 B.2 C.3 D.44.(23-24高二下·吉林·開(kāi)學(xué)考試)如圖,已知拋物線(xiàn),圓,過(guò)圓心的直線(xiàn)與拋物線(xiàn)和圓依次交于,則的最小值為(
)A.14 B.23 C.18 D.155.(2024·江蘇南通·二模)設(shè)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)為F,C的準(zhǔn)線(xiàn)與x軸交于點(diǎn)A,過(guò)A的直線(xiàn)與C在第一象限的交點(diǎn)為M,N,且,則直線(xiàn)MN的斜率為()A. B. C. D.6.(23-24高二上·北京·期中)已知橢圓的上、下頂點(diǎn)為,過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與橢圓相交于兩個(gè)不同的點(diǎn)(在線(xiàn)段之間),則的取值范圍為(
)A. B. C. D.7.(22-23高三上·黑龍江哈爾濱·期末)已知橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)是短軸長(zhǎng)的2倍,過(guò)橢圓的上焦點(diǎn)作斜率為的直線(xiàn),直線(xiàn)交橢圓于兩點(diǎn),若,則(
)A. B. C. D.8.(2023·內(nèi)蒙古包頭·一模)已知點(diǎn)在雙曲線(xiàn):()上,斜率為的直線(xiàn)過(guò)點(diǎn)且不過(guò)點(diǎn).若直線(xiàn)交于,兩點(diǎn),且以線(xiàn)段為直徑的圓過(guò)點(diǎn),則(
)A. B. C. D.二、多選題1.(23-24高三上·山東青島·期末)已知橢圓,直線(xiàn)與相交于兩點(diǎn),,若橢圓恒過(guò)定點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是(
)A. B.C.|AB|的長(zhǎng)可能為3 D.|AB|的長(zhǎng)可能為42.(23-24高三上·江蘇·階段練習(xí))雙曲線(xiàn):,左、右頂點(diǎn)分別為,,為坐標(biāo)原點(diǎn),如圖,已知?jiǎng)又本€(xiàn)與雙曲線(xiàn)左、右兩支分別交于,兩點(diǎn),與其兩條漸近線(xiàn)分別交于,兩點(diǎn),則下列命題正確的是(
)A.存在直線(xiàn),使得B.在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,始終有C.若直線(xiàn)的方程為,存在,使得取到最大值D.若直線(xiàn)的方程為,,則雙曲線(xiàn)的離心率為3.(23-24高三上·遼寧大連·期末)已知橢圓左焦點(diǎn),左頂點(diǎn),經(jīng)過(guò)的直線(xiàn)交橢圓于兩點(diǎn)(點(diǎn)在第一象限),則下列說(shuō)法正確的是(
)A.若,則的斜率B.的最小值為C.以為直徑的圓與圓相切D.若直線(xiàn)的斜率為,則三、填空題1.(23-24高三上·廣東深圳·期末)已知橢圓的左焦點(diǎn)為,直線(xiàn)與交于,兩點(diǎn),若,則的離心率是.2.(2023高三·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí))已知雙曲線(xiàn),過(guò)點(diǎn)的動(dòng)直線(xiàn)與C交于兩點(diǎn)P,Q,若曲線(xiàn)C上存在某定點(diǎn)A使得為定值,則定點(diǎn)A的坐標(biāo)為.3.(2023高三·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí))已知雙曲線(xiàn)C的焦點(diǎn)在y軸上,對(duì)稱(chēng)中心O為坐標(biāo)原點(diǎn),焦距為,且過(guò)點(diǎn),則C的標(biāo)準(zhǔn)方程為;若斜率為2的直線(xiàn)l與C交于P,Q兩點(diǎn).且,則.四、解答題1.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線(xiàn):的右焦點(diǎn)為,直線(xiàn):與的漸近線(xiàn)相交于點(diǎn),,且的面積為.(1)求C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過(guò)點(diǎn)F作直線(xiàn)與C的右支相交于M,N兩點(diǎn),若x軸上的點(diǎn)G使得等式恒成立,求證:點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.2.(2024·河北·一模)已知橢圓E:過(guò)點(diǎn),且其離心率為.(1)求橢圓E的方程;(2)過(guò)點(diǎn)的斜率不為零的直線(xiàn)與橢圓E交于C,D兩點(diǎn),A,B分別為橢圓E的左、右頂點(diǎn),直線(xiàn)AC,BD交于一點(diǎn)P,M為線(xiàn)段PB上一點(diǎn),滿(mǎn)足,問(wèn)是否為定值,若是,求出該定值;若不是,說(shuō)明理由(O為坐標(biāo)原點(diǎn)).3.(2024·四川成都·模擬預(yù)測(cè))已知橢圓的離心率為,短軸長(zhǎng)為,過(guò)點(diǎn)斜率存在且不為0的直線(xiàn)與橢圓有兩個(gè)不同的交點(diǎn).(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)橢圓左右頂點(diǎn)為,設(shè)中點(diǎn)為,直線(xiàn)交直線(xiàn)于點(diǎn)是否為定值?若是請(qǐng)求出定值,若不是請(qǐng)說(shuō)明理由.4.(23-24高三上·福建福州·期末)已知橢圓的上、下頂點(diǎn)分別是A,B,點(diǎn)E(異于A,B兩點(diǎn))在橢圓C上,直線(xiàn)EA與EB的斜率之積為,橢圓C的短軸長(zhǎng)為2.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)點(diǎn)Q是橢圓C長(zhǎng)軸上的不同于左右頂點(diǎn)的任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)Q作斜率不為0的直線(xiàn)l,l與橢圓的兩個(gè)交點(diǎn)分別為P,N,若為定值,則稱(chēng)點(diǎn)Q為“穩(wěn)定點(diǎn)”,問(wèn):是否存在這樣的穩(wěn)定點(diǎn)?若有,求出所有的“穩(wěn)定點(diǎn)”;若沒(méi)有,請(qǐng)說(shuō)明理由.5.(23-24高三下·陜西安康·階段練習(xí))設(shè)橢圓,,分別是C的左、右焦點(diǎn),C上的點(diǎn)到的最小距離為1,P是C上一點(diǎn),且的周長(zhǎng)為6.(1)求C的方程;(2)過(guò)點(diǎn)且斜率為k的直線(xiàn)l與C交于M,N兩點(diǎn),過(guò)原點(diǎn)且與l平行的直線(xiàn)與C交于A,B兩點(diǎn),求證:為定值.培優(yōu)點(diǎn)08圓錐曲線(xiàn)中非對(duì)稱(chēng)韋達(dá)定理的應(yīng)用(2大考點(diǎn)+強(qiáng)化訓(xùn)練)在圓錐曲線(xiàn)問(wèn)題中,我們聯(lián)立直線(xiàn)和圓錐曲線(xiàn)方程,消去x或y,得到一個(gè)一元二次方程,往往能夠利用韋達(dá)定理來(lái)快速處理|x1-x2|,xeq\o\al(2,1)+xeq\o\al(2,2),eq\f(1,x1)+eq\f(1,x2)之類(lèi)的結(jié)構(gòu),但在有些問(wèn)題中,我們會(huì)遇到涉及x1,x2的不同系數(shù)的代數(shù)式的運(yùn)算,比如求eq\f(x1,x2),eq\f(3x1x2+2x1-x2,2x1x2-x1+x2)或λx1+μx2之類(lèi)的結(jié)構(gòu),我們把這種系數(shù)不對(duì)等的結(jié)構(gòu),稱(chēng)為“非對(duì)稱(chēng)韋達(dá)結(jié)構(gòu)”.知識(shí)導(dǎo)圖考點(diǎn)分類(lèi)講解考點(diǎn)一分式型規(guī)律方法非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的常規(guī)處理方法有和積轉(zhuǎn)換、配湊、求根公式(暴力法)、曲線(xiàn)方程代換、第三定義等方法,將其轉(zhuǎn)化為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)計(jì)算.【例1】(2023·新高考全國(guó)Ⅱ)已知雙曲線(xiàn)C的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),左焦點(diǎn)為(-2eq\r(5),0),離心率為eq\r(5).(1)求C的方程;(2)記C的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,過(guò)點(diǎn)(-4,0)的直線(xiàn)與C的左支交于M,N兩點(diǎn),M在第二象限,直線(xiàn)MA1與NA2交于點(diǎn)P.證明:點(diǎn)P在定直線(xiàn)上.【解析】(1)解設(shè)雙曲線(xiàn)C的方程為eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0),由焦點(diǎn)坐標(biāo)可知c=2eq\r(5),則由e=eq\f(c,a)=eq\r(5),可得a=2,b=eq\r(c2-a2)=4,所以雙曲線(xiàn)C的方程為eq\f(x2,4)-eq\f(y2,16)=1.(2)證明由(1)可得A1(-2,0),A2(2,0),設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),顯然直線(xiàn)MN的斜率不為0,設(shè)直線(xiàn)MN的方程為x=my-4,且-eq\f(1,2)<m<eq\f(1,2),與eq\f(x2,4)-eq\f(y2,16)=1聯(lián)立可得(4m2-1)y2-32my+48=0,且Δ=64(4m2+3)>0,則y1+y2=eq\f(32m,4m2-1),y1y2=eq\f(48,4m2-1),直線(xiàn)MA1的方程為y=eq\f(y1,x1+2)(x+2),直線(xiàn)NA2的方程為y=eq\f(y2,x2-2)(x-2),聯(lián)立直線(xiàn)MA1與直線(xiàn)NA2的方程可得eq\f(x+2,x-2)=eq\f(y2x1+2,y1x2-2)=eq\f(y2my1-2,y1my2-6)=eq\f(my1y2-2y2,my1y2-6y1),方法一(和積轉(zhuǎn)化)因?yàn)閙y1y2=eq\f(3,2)(y1+y2),所以eq\f(my1y2-2y2,my1y2-6y1)=eq\f(\f(3,2)y1+y2-2y2,\f(3,2)y1+y2-6y1)=eq\f(\f(3,2)y1-\f(1,2)y2,-\f(9,2)y1+\f(3,2)y2)=-eq\f(1,3).方法二(配湊)因?yàn)閙y1y2=eq\f(3,2)(y1+y2),所以eq\f(my1y2-2y2,my1y2-6y1)=eq\f(my1y2-2y1-2y2+2y1,my1y2-6y1)=eq\f(my1y2-2y1+y2+2y1,my1y2-6y1)=eq\f(\f(3,2)y1-\f(1,2)y2,-\f(9,2)y1+\f(3,2)y2)=-eq\f(1,3).由eq\f(x+2,x-2)=-eq\f(1,3)可得x=-1,即xP=-1,據(jù)此可得點(diǎn)P在定直線(xiàn)x=-1上運(yùn)動(dòng).【變式1】(2024·浙江·模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線(xiàn)的左右焦點(diǎn)分別為,點(diǎn)在的漸近線(xiàn)上,且滿(mǎn)足.(1)求的方程;(2)點(diǎn)為的左頂點(diǎn),過(guò)的直線(xiàn)交于兩點(diǎn),直線(xiàn)與軸交于點(diǎn),直線(xiàn)與軸交于點(diǎn),證明:線(xiàn)段的中點(diǎn)為定點(diǎn).【答案】(1);(2)證明見(jiàn)解析.【分析】(1)根據(jù)給定條件,借助向量垂直的坐標(biāo)表示及雙曲線(xiàn)漸近線(xiàn)方程求出即可得解.(2)設(shè)出直線(xiàn)的方程,與雙曲線(xiàn)方程聯(lián)立,借助韋達(dá)定理及向量共線(xiàn)的坐標(biāo)表示求出的中點(diǎn)縱坐標(biāo)即可得解.【詳解】(1)設(shè),,由,得,解得,即,而曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為,由點(diǎn)在的漸近線(xiàn)上,得,即,因此,所以的方程為.(2)由(1)知,設(shè)直線(xiàn)為,由消去y得:,則,,由三點(diǎn)共線(xiàn),得,同理,因此,所以的中點(diǎn)為定點(diǎn).【變式2】(23-24高三上·江蘇·開(kāi)學(xué)考試)已知雙曲線(xiàn).(1)求C的右支與直線(xiàn)圍成的區(qū)域內(nèi)部(不含邊界)整點(diǎn)(橫縱坐標(biāo)均為整數(shù)的點(diǎn))的個(gè)數(shù).(2)記C的左、右頂點(diǎn)分別為,過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與C的左支交于M,N兩點(diǎn),M在第二象限,直線(xiàn)與交于點(diǎn)P,證明:點(diǎn)P在定直線(xiàn)上.【答案】(1)(2)【分析】(1)由題意開(kāi)始求整點(diǎn)通項(xiàng),再應(yīng)用等差數(shù)列求和個(gè)數(shù)計(jì)算即可得;(2)設(shè)出直線(xiàn)方程,與雙曲線(xiàn)方程聯(lián)立,然后由點(diǎn)的坐標(biāo)分別寫(xiě)出直線(xiàn)與的方程,聯(lián)立直線(xiàn)方程,消去,結(jié)合韋達(dá)定理計(jì)算可得,即交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為定值,據(jù)此可證得點(diǎn)在定直線(xiàn)上.【詳解】(1)因?yàn)殡p曲線(xiàn)方程為,令時(shí),整點(diǎn)時(shí)為,整點(diǎn)個(gè)數(shù)為,區(qū)域內(nèi)部(不含邊界)整點(diǎn)為個(gè).(2)由(1)可得,設(shè),顯然直線(xiàn)的斜率不為0,所以設(shè)直線(xiàn)的方程為,且,與聯(lián)立可得,且,則,
直線(xiàn)的方程為,直線(xiàn)的方程為,聯(lián)立直線(xiàn)與直線(xiàn)的方程可得:,由可得,即,據(jù)此可得點(diǎn)在定直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng).【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:求雙曲線(xiàn)方程的定直線(xiàn)問(wèn)題,其中根據(jù)設(shè)而不求的思想,利用韋達(dá)定理得到根與系數(shù)的關(guān)系可以簡(jiǎn)化運(yùn)算,是解題的關(guān)鍵.【變式3】(23-24高三上·河北唐山·階段練習(xí))已知雙曲線(xiàn)的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),左焦點(diǎn)為,離心率為.(1)求的方程;(2)記C的右頂點(diǎn)為A,過(guò)點(diǎn)A作直線(xiàn)與C的左支交于兩點(diǎn),且,,為垂足.證明:存在定點(diǎn),使得為定值.【答案】(1);(2)證明見(jiàn)解析.【分析】(1)由已知求出雙曲線(xiàn)參數(shù),即可得方程;(2)法1:討論直線(xiàn)MN的斜率存在性,設(shè)直線(xiàn)方程聯(lián)立雙曲線(xiàn),應(yīng)用韋達(dá)定理及垂直關(guān)系列方程求所設(shè)直線(xiàn)中的參數(shù)關(guān)系,代入直線(xiàn)方程確定定點(diǎn)即可;法2:設(shè)直線(xiàn)MN方程為,聯(lián)立雙曲線(xiàn)得到,結(jié)合直線(xiàn)垂直關(guān)系、韋達(dá)定理求參數(shù)m,進(jìn)而確定定點(diǎn).【詳解】(1)由題意,所以雙曲線(xiàn)方程;(2)法1:由(1)知,當(dāng)直線(xiàn)MN斜率存在時(shí),設(shè)直線(xiàn)MN方程為,聯(lián)立方程組,,即,設(shè),由韋達(dá)定理可得因?yàn)?,所以,,,,或,將代入直線(xiàn),此時(shí)直線(xiàn)MN過(guò)定點(diǎn),不合題意;將代入直線(xiàn),此時(shí)直線(xiàn)MN過(guò)定點(diǎn),當(dāng)直線(xiàn)MN的斜率不存在時(shí),不妨設(shè)直線(xiàn)方程為,因?yàn)椋詾榈妊苯侨切?,此時(shí)M點(diǎn)坐標(biāo)為,所以(舍)或,此時(shí)MN過(guò)定點(diǎn),綜上可知,直線(xiàn)MN恒過(guò)定點(diǎn).因?yàn)椋藭r(shí)存在以AP為斜邊的直角三角形,所以存在定點(diǎn)Q為AP中點(diǎn)滿(mǎn)足,此時(shí).法2:由(1)知,設(shè)直線(xiàn)MN方程為,聯(lián)立方程組,,,兩邊同時(shí)除以,得,設(shè),因?yàn)椋?,,,即,由韋達(dá)定理得,代入直線(xiàn),直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn).因?yàn)?,此時(shí)存在以AP為斜邊的直角三角形,所以存在定點(diǎn)Q為AP中點(diǎn)滿(mǎn)足,此時(shí).【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:設(shè)含參的直線(xiàn)MN方程,聯(lián)立雙曲線(xiàn),應(yīng)用韋達(dá)定理及已知垂直關(guān)系求得直線(xiàn)方程中參數(shù)關(guān)系或參數(shù)值為關(guān)鍵.考點(diǎn)二比值型規(guī)律方法比值型問(wèn)題適用于x1=λx2型,可以采用倒數(shù)相加,但有時(shí)得到的可能不是這種形式,而是x1=λx2+k的形式,此時(shí)采用待定系數(shù)法,例如x1=-3x2+4,可以轉(zhuǎn)化x1-1=-3(x2-1),得到eq\f(x1-1,x2-1)=-3,繼續(xù)采用倒數(shù)相加解決.【例2】(2023·深圳模擬)在平面直角坐標(biāo)系Oxy中,已知雙曲線(xiàn)C:eq\f(y2,a2)-eq\f(x2,b2)=1(a>0,b>0)的一條漸近線(xiàn)為y=eq\f(\r(3),3)x,且點(diǎn)Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(3),\r(2)))在C上.(1)求C的方程;(2)設(shè)C的上焦點(diǎn)為F,過(guò)F的直線(xiàn)l交C于A,B兩點(diǎn),且eq\o(AF,\s\up6(→))=7eq\o(BF,\s\up6(→)),求l的斜率.【解析】解(1)由雙曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程可知,其漸近線(xiàn)方程為y=±eq\f(a,b)x,所以eq\f(\r(3),3)=eq\f(a,b),可得b2=3a2,將點(diǎn)Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(3),\r(2)))代入雙曲線(xiàn)C的方程可得eq\f(2,a2)-eq\f(3,b2)=1,解得a2=1,b2=3,所以雙曲線(xiàn)C的方程為y2-eq\f(x2,3)=1.(2)由(1)可知,上焦點(diǎn)F(0,2),設(shè)直線(xiàn)l的斜率為k,A(x1,y1),B(x2,y2),則直線(xiàn)l的方程為y=kx+2,聯(lián)立eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y2-\f(x2,3)=1,,y=kx+2,))整理得(3k2-1)x2+12kx+9=0,所以x1+x2=-eq\f(12k,3k2-1),x1x2=eq\f(9,3k2-1),又eq\o(AF,\s\up6(→))=7eq\o(BF,\s\up6(→)),即(-x1,2-y1)=7(-x2,2-y2),可得x1=7x2,方法一因?yàn)閑q\f(x1,x2)=7,所以eq\f(x1,x2)+eq\f(x2,x1)=eq\f(x1+x22,x1x2)-2=eq\f(50,7),即eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(12k,3k2-1)))2,\f(9,3k2-1))-2=eq\f(50,7),解得k=±eq\f(2\r(5),5),所以直線(xiàn)l的斜率為±eq\f(2\r(5),5).方法二eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x1+x2=8x2=-\f(12k,3k2-1),,x1x2=7x\o\al(2,2)=\f(9,3k2-1),))即eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(3k,23k2-1)))2=eq\f(9,73k2-1),解得k=±eq\f(2\r(5),5),所以直線(xiàn)l的斜率為±eq\f(2\r(5),5).方法三利用焦點(diǎn)弦定理(此方法只能在小題中使用):|ecosα|=eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(λ-1,λ+1))).由題意得eq\o(AF,\s\up6(→))=-7eq\o(FB,\s\up6(→)),則λ=-7,e=2,α為直線(xiàn)l的傾斜角,則有|2cosα|=eq\f(4,3),解得|cosα|=eq\f(2,3),則k=tanα=±eq\f(2\r(5),5).【變式1】(2024·河南·模擬預(yù)測(cè))已知分別為雙曲線(xiàn)的左?右頂點(diǎn),,動(dòng)直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)交于兩點(diǎn).當(dāng)軸,且時(shí),四邊形的面積為.(1)求雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程.(2)設(shè)均在雙曲線(xiàn)的右支上,直線(xiàn)與分別交軸于兩點(diǎn),若,判斷直線(xiàn)是否過(guò)定點(diǎn).若過(guò),求出該定點(diǎn)的坐標(biāo);若不過(guò),請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)(2)直線(xiàn)恒過(guò)定點(diǎn)【分析】(1)首先求點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù)坐標(biāo)表示梯形的面積,即可求解雙曲線(xiàn)方程;(2)首先根據(jù)條件設(shè),并利用方程聯(lián)立求點(diǎn)的坐標(biāo),并求直線(xiàn)的方程,化簡(jiǎn)后即可求定點(diǎn)坐標(biāo).【詳解】(1)由知,.當(dāng)軸時(shí),根據(jù)雙曲線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性,不妨設(shè)點(diǎn)在第一象限,則由,可得.代入雙曲線(xiàn)的方程,得.因?yàn)樗倪呅蔚拿娣e為,所以.解得.所以雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)因?yàn)?,所以可設(shè).直線(xiàn)的方程為,直線(xiàn)的方程為.又雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為,顯然直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)的兩支各交于一點(diǎn),直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)的右支交于兩點(diǎn),則有解得.由消去,得.設(shè)點(diǎn),則.解得.所以.由消去,得.設(shè)點(diǎn),則.解得.所以.當(dāng)直線(xiàn)不垂直于軸時(shí),.所以直線(xiàn)的方程為.所以,也即.顯然直線(xiàn)恒過(guò)定點(diǎn).當(dāng)直線(xiàn)垂直于軸時(shí),由,得.此時(shí).直線(xiàn)的方程為,恒過(guò)定點(diǎn).綜上可知,直線(xiàn)恒過(guò)定點(diǎn).【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:一般求直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題,需求出直線(xiàn)方程,轉(zhuǎn)化為含參直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題.【變式2】(2024高三·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí))已知橢圓C:的左右頂點(diǎn)為A,B,點(diǎn)P為橢圓C上不同于A,B的一點(diǎn),且直線(xiàn)PA,PB的斜率之積為.(1)求橢圓的離心率;(2)設(shè)為橢圓C的左焦點(diǎn),直線(xiàn)l過(guò)點(diǎn)F與橢圓C交與不同的兩點(diǎn)M,N,且,求直線(xiàn)l的斜率.【答案】(1)(2)【分析】(1)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,根據(jù)結(jié)合點(diǎn)在橢圓上求出的關(guān)系,再根據(jù)橢圓的離心率公式即可得解;(2)先求出橢圓方程,設(shè)直線(xiàn)的方程為,,根據(jù)求出的關(guān)系,聯(lián)立方程,利用韋達(dá)定理求出,進(jìn)而可求得,即可得解.【詳解】(1)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,因?yàn)椋?,整理得,即,故;?)因?yàn)闉闄E圓的左焦點(diǎn),則,故橢圓方程為,設(shè)直線(xiàn)的方程為,聯(lián)立,消得,設(shè),則,因?yàn)?,即,所以,所以,則,所以,所以,解得,所以直線(xiàn)l的斜率為.
【變式3】(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線(xiàn)C的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),對(duì)稱(chēng)軸為坐標(biāo)軸,點(diǎn)在C上,點(diǎn)P與C的上、下焦點(diǎn)連線(xiàn)所在直線(xiàn)的斜率之積為.(1)求雙曲線(xiàn)C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)經(jīng)過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)C交于E,F(xiàn)兩點(diǎn)(異于點(diǎn)P),過(guò)點(diǎn)F作平行于x軸的直線(xiàn),直線(xiàn)PE與交于點(diǎn)D,且求直線(xiàn)AB的斜率.【答案】(1)(2)【分析】(1)由題意知雙曲線(xiàn)焦點(diǎn)在軸上,設(shè)雙曲線(xiàn)方程為,將代入雙曲線(xiàn)方程,然后根據(jù)直線(xiàn)斜率公式即可得到關(guān)于的兩個(gè)方程,即可求解.(2)由題意設(shè)直線(xiàn)方程為,,,與雙曲線(xiàn)聯(lián)立后根據(jù)根與系數(shù)關(guān)系可以表示出與,分直線(xiàn)的斜率是否存在兩種情況進(jìn)行討論,通過(guò)直線(xiàn)的方程表示出點(diǎn)的坐標(biāo),由已知條件可知點(diǎn)為中點(diǎn),進(jìn)而可將點(diǎn)坐標(biāo)及直線(xiàn)斜率用表示,通過(guò)之前求得的與即可進(jìn)行求解.【詳解】(1)第一步:根據(jù)點(diǎn)P在雙曲線(xiàn)上得a,b的關(guān)系式由題意設(shè)雙曲線(xiàn)C的方程為(),由點(diǎn)在C上,得.①第二步:根據(jù)直線(xiàn)的斜率公式得a,b的關(guān)系式設(shè)C的上、下焦點(diǎn)分別為,,則,解得,所以.②第三步:聯(lián)立方程解得,的值由①②得,,第四步:得雙曲線(xiàn)C的標(biāo)準(zhǔn)方程故雙曲線(xiàn)C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)第一步:設(shè)直線(xiàn)方程,聯(lián)立方程得根與系數(shù)的關(guān)系由題意可知,直線(xiàn)EF的斜率不為0,設(shè)直線(xiàn)EF的方程為,,,聯(lián)立,得方程組整理得所以,,解得,所以,,則.第二步:用,表示點(diǎn)D的坐標(biāo)當(dāng)直線(xiàn)PE的斜率不存在時(shí),易得,,,,此時(shí)直線(xiàn)AB的斜率為.當(dāng)直線(xiàn)PE的斜率存在時(shí),直線(xiàn)PE的方程為,所以點(diǎn)D的坐標(biāo)為,由,可得,第三步:用,表示點(diǎn)B的坐標(biāo)由,得點(diǎn)B為DF的中點(diǎn),所以,則,第四步:根據(jù)斜率的計(jì)算公式求直線(xiàn)AB的斜率.所以.故直線(xiàn)AB的斜率為.【點(diǎn)睛】解決直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)的綜合問(wèn)題時(shí),要注意:(1)注意觀察應(yīng)用題設(shè)中的每一個(gè)條件,明確確定直線(xiàn)、雙曲線(xiàn)的條件;(2)強(qiáng)化有關(guān)直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)聯(lián)立得出一元二次方程后的運(yùn)算能力,重視根與系數(shù)之間的關(guān)系、弦長(zhǎng)、斜率、三角形的面積等問(wèn)題.強(qiáng)化訓(xùn)練一、單選題1.(2023·江西·一模)已知橢圓:的右焦點(diǎn)和上頂點(diǎn)分別為,且焦距等于4,的延長(zhǎng)線(xiàn)交橢圓于點(diǎn),,則橢圓的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)題意得出直線(xiàn)的方程,聯(lián)立方程組,利用韋達(dá)定理求出點(diǎn)的橫坐標(biāo),再結(jié)合即可求出的值,進(jìn)而求出橢圓的離心率.【詳解】由題意可知:,,則直線(xiàn)的方程為:,設(shè),將直線(xiàn)方程與橢圓方程聯(lián)立,整理化簡(jiǎn)可得:,則,又因?yàn)?,所以,則有,解得:,所以,又,所以橢圓的離心率為,故選:.2.(2023·內(nèi)蒙古包頭·一模)已知點(diǎn)在雙曲線(xiàn)上,斜率為k的直線(xiàn)l過(guò)點(diǎn)且不過(guò)點(diǎn)P.若直線(xiàn)l交C于M,N兩點(diǎn),且,則(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)點(diǎn)在雙曲線(xiàn)求出雙曲線(xiàn)方程,根據(jù)可得,利用韋達(dá)定理代入即可求解.【詳解】因?yàn)辄c(diǎn)在雙曲線(xiàn)上,所以解得,所以雙曲線(xiàn).設(shè),,聯(lián)立整理得,所以,所以,,因?yàn)?,所以,即,所以,整理得解得或,?dāng)時(shí),直線(xiàn)過(guò)點(diǎn),不滿(mǎn)足題意,所以,故選:A.3.(2023·河南·三模)過(guò)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)F作斜率為k的直線(xiàn)與拋物線(xiàn)交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)M的坐標(biāo)為,若,則(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【分析】設(shè)出直線(xiàn)方程,聯(lián)立直線(xiàn)和拋物線(xiàn)方程消元后利用韋達(dá)定理得到坐標(biāo)之間的關(guān)系式,結(jié)合條件,解出即可.【詳解】由題知拋物線(xiàn)的焦點(diǎn),則直線(xiàn)方程為,聯(lián)立,消去得,設(shè),則,,則,又因?yàn)?,所以,所以,解得,故選:B.4.(23-24高二下·吉林·開(kāi)學(xué)考試)如圖,已知拋物線(xiàn),圓,過(guò)圓心的直線(xiàn)與拋物線(xiàn)和圓依次交于,則的最小值為(
)A.14 B.23 C.18 D.15【答案】A【分析】設(shè)點(diǎn),分析可知,直線(xiàn)不與軸重合,設(shè)直線(xiàn)的方程為,將直線(xiàn)的方程與拋物線(xiàn)的方程聯(lián)立,列出韋達(dá)定理,利用拋物線(xiàn)的焦半徑公式以及基本不等式可求得的最小值.【詳解】易知拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)為,設(shè)點(diǎn),圓的半徑為1,由拋物線(xiàn)的定義可得,若直線(xiàn)與軸重合,則直線(xiàn)與拋物線(xiàn)只有一個(gè)公共點(diǎn),不合乎題意,設(shè)直線(xiàn)的方程為,聯(lián)立,可得,則,由韋達(dá)定理可得,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),即當(dāng)或時(shí),等號(hào)成立,因此的最小值為14,故A正確.故選:A.5.(2024·江蘇南通·二模)設(shè)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)為F,C的準(zhǔn)線(xiàn)與x軸交于點(diǎn)A,過(guò)A的直線(xiàn)與C在第一象限的交點(diǎn)為M,N,且,則直線(xiàn)MN的斜率為()A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)題意可設(shè)直線(xiàn)方程為,聯(lián)立直線(xiàn)與拋物線(xiàn)方程,通過(guò)根與系數(shù)的關(guān)系及拋物線(xiàn)的焦半徑公式,建立方程,即可求解,【詳解】根據(jù)題意可得拋物線(xiàn)的焦點(diǎn),準(zhǔn)線(xiàn)方程為,則有,設(shè)直線(xiàn)方程為,聯(lián)立,可得,則,得,故,設(shè),,到準(zhǔn)線(xiàn)距離為,到準(zhǔn)線(xiàn)距離為,又,有,即,得,,又,解得,,又,解得.故選:A6.(23-24高二上·北京·期中)已知橢圓的上、下頂點(diǎn)為,過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與橢圓相交于兩個(gè)不同的點(diǎn)(在線(xiàn)段之間),則的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】由題意畫(huà)出圖形,分直線(xiàn)的斜率不存在和存在兩種情況求解,當(dāng)直線(xiàn)斜率不存在時(shí),求得,當(dāng)直線(xiàn)斜率存在時(shí),設(shè)出直線(xiàn)方程,和橢圓方程聯(lián)立,由判別式大于0求得的范圍,再結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系寫(xiě)出數(shù)量積,由得范圍求得的范圍.【詳解】當(dāng)直線(xiàn)斜率不存在時(shí),直線(xiàn)方程為,,,此時(shí);當(dāng)直線(xiàn)斜率存在時(shí),設(shè)斜率為,設(shè),則直線(xiàn)方程為,聯(lián)立,得,,得.,..,,,則,綜上,的取值范圍是.故選:D.7.(22-23高三上·黑龍江哈爾濱·期末)已知橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)是短軸長(zhǎng)的2倍,過(guò)橢圓的上焦點(diǎn)作斜率為的直線(xiàn),直線(xiàn)交橢圓于兩點(diǎn),若,則(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)和長(zhǎng)軸是短軸長(zhǎng)的2倍可設(shè)橢圓方程,再聯(lián)立直線(xiàn)和橢圓方程通過(guò)韋達(dá)定理可求解出斜率,從而求得.【詳解】因?yàn)殚L(zhǎng)軸長(zhǎng)是短軸長(zhǎng)的2倍,所以,而,則.設(shè),直線(xiàn)的方程為代入橢圓方程可得,整理得,即.,.,,所以,則,即,化簡(jiǎn)得,解得,因?yàn)椋?故選:A.8.(2023·內(nèi)蒙古包頭·一模)已知點(diǎn)在雙曲線(xiàn):()上,斜率為的直線(xiàn)過(guò)點(diǎn)且不過(guò)點(diǎn).若直線(xiàn)交于,兩點(diǎn),且以線(xiàn)段為直徑的圓過(guò)點(diǎn),則(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)點(diǎn)在雙曲線(xiàn)上求出雙曲線(xiàn)方程,根據(jù)線(xiàn)段為直徑的圓過(guò)點(diǎn)可得,利用韋達(dá)定理代入即可求解.【詳解】因?yàn)辄c(diǎn)在雙曲線(xiàn):()上,所以由解得,所以雙曲線(xiàn),設(shè),,,聯(lián)立整理得,因?yàn)橹本€(xiàn)交于,兩點(diǎn),所以,,所以,,,,因?yàn)榫€(xiàn)段為直徑的圓過(guò)點(diǎn),所以,所以,即,所以,整理得,解得或,當(dāng)時(shí),直線(xiàn)過(guò)點(diǎn),不滿(mǎn)足題意;當(dāng)時(shí),滿(mǎn)足且;所以,故選:A二、多選題1.(23-24高三上·山東青島·期末)已知橢圓,直線(xiàn)與相交于兩點(diǎn),,若橢圓恒過(guò)定點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是(
)A. B.C.|AB|的長(zhǎng)可能為3 D.|AB|的長(zhǎng)可能為4【答案】AC【分析】聯(lián)立直線(xiàn)與橢圓方程,利用韋達(dá)定理,結(jié)合垂直關(guān)系的坐標(biāo)表示求出定點(diǎn),再逐項(xiàng)判斷即得.【詳解】由消去得:,點(diǎn)在橢圓內(nèi),必有,設(shè),則,而,,由,得,即,整理得,因此,整理得,于是橢圓恒過(guò)定點(diǎn),且,顯然,,A正確,B錯(cuò)誤;,而,則,,因此,C正確,D錯(cuò)誤.故選:AC【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:直線(xiàn)l:y=kx+b上兩點(diǎn)間的距離;直線(xiàn)l:x=my+t上兩點(diǎn)間的距離.2.(23-24高三上·江蘇·階段練習(xí))雙曲線(xiàn):,左、右頂點(diǎn)分別為,,為坐標(biāo)原點(diǎn),如圖,已知?jiǎng)又本€(xiàn)與雙曲線(xiàn)左、右兩支分別交于,兩點(diǎn),與其兩條漸近線(xiàn)分別交于,兩點(diǎn),則下列命題正確的是(
)A.存在直線(xiàn),使得B.在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,始終有C.若直線(xiàn)的方程為,存在,使得取到最大值D.若直線(xiàn)的方程為,,則雙曲線(xiàn)的離心率為【答案】BD【分析】根據(jù)與漸近線(xiàn)平行的直線(xiàn)不可能與雙曲線(xiàn)有兩個(gè)交點(diǎn)可對(duì)A項(xiàng)判斷;設(shè)直線(xiàn):分別與雙曲線(xiàn)聯(lián)立,漸近線(xiàn)聯(lián)立,分別求出和坐標(biāo),從而可對(duì)B、C項(xiàng)判斷;根據(jù),求出,從而可對(duì)D項(xiàng)判斷.【詳解】對(duì)于A項(xiàng):與漸近線(xiàn)平行的直線(xiàn)不可能與雙曲線(xiàn)有兩個(gè)交點(diǎn),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于B項(xiàng):設(shè)直線(xiàn):,與雙曲線(xiàn)聯(lián)立,得:,設(shè),,由根與系數(shù)關(guān)系得:,,所以線(xiàn)段中點(diǎn),將直線(xiàn):,與漸近線(xiàn)聯(lián)立得點(diǎn)坐標(biāo)為,將直線(xiàn):與漸近線(xiàn)聯(lián)立得點(diǎn)坐標(biāo)為所以線(xiàn)段中點(diǎn),所以線(xiàn)段與線(xiàn)段的中點(diǎn)重合,所以,故B項(xiàng)正確;對(duì)于C項(xiàng):由B項(xiàng)可得,,因?yàn)闉槎ㄖ?,?dāng)越來(lái)越接近漸近線(xiàn)的斜率時(shí),趨向于無(wú)窮,所以會(huì)趨向于無(wú)窮,不可能有最大值,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于D項(xiàng):聯(lián)立直線(xiàn)與漸近線(xiàn),解得,聯(lián)立直線(xiàn)與漸近線(xiàn),解得由題可知,,所以即,解得,所以,故D項(xiàng)正確.故選:BD.3.(23-24高三上·遼寧大連·期末)已知橢圓左焦點(diǎn),左頂點(diǎn),經(jīng)過(guò)的直線(xiàn)交橢圓于兩點(diǎn)(點(diǎn)在第一象限),則下列說(shuō)法正確的是(
)A.若,則的斜率B.的最小值為C.以為直徑的圓與圓相切D.若直線(xiàn)的斜率為,則【答案】BCD【分析】對(duì)于A,聯(lián)立直線(xiàn)的方程與橢圓方程,結(jié)合韋達(dá)定理以及即可驗(yàn)算;對(duì)于B,由弦長(zhǎng)公式、韋達(dá)定理可得為定值,結(jié)合基本不等式之“乘1法”即可判斷;對(duì)于C,結(jié)合橢圓定義以及兩點(diǎn)間距離公式即可判斷C;對(duì)于D,由韋達(dá)定理以及斜率公式即可判斷D.【詳解】易知:,對(duì)于A,若,顯然直線(xiàn)的斜率存在且大于0,設(shè)直線(xiàn),聯(lián)立橢圓方程,化簡(jiǎn)整理得,顯然又,故,由,解得,又,故,A錯(cuò)誤;對(duì)于B,由點(diǎn)在軸的上方,顯然,又,,故,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等,B正確;對(duì)于C,設(shè),的中點(diǎn)為,則,又,由橢圓定義知:,即,又的圓心為,半徑為2,故以()為直徑的圓與圓相切,C正確;對(duì)于D,,,D正確.故選:BCD.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:判斷B選項(xiàng)的關(guān)鍵是首先得出為定值,判斷C選項(xiàng)的關(guān)鍵是結(jié)合橢圓定義以及圓相切的條件,從而即可順利得解.三、填空題1.(23-24高三上·廣東深圳·期末)已知橢圓的左焦點(diǎn)為,直線(xiàn)與交于,兩點(diǎn),若,則的離心率是.【答案】【分析】依題意,設(shè),因?yàn)椋瑒t有,直線(xiàn)方程與橢圓方程聯(lián)立,借助韋達(dá)定理得到,從而得到離心率.【詳解】設(shè),因?yàn)?,所以,所?聯(lián)立整理得,則,,從而,整理得,故,故答案為:.2.(2023高三·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí))已知雙曲線(xiàn),過(guò)點(diǎn)的動(dòng)直線(xiàn)與C交于兩點(diǎn)P,Q,若曲線(xiàn)C上存在某定點(diǎn)A使得為定值,則定點(diǎn)A的坐標(biāo)為.【答案】【分析】先列出直線(xiàn)和雙曲線(xiàn)聯(lián)立,再得到的表達(dá)式,要使得為定值,則需滿(mǎn)足各項(xiàng)對(duì)應(yīng)的系數(shù)成比例,求出點(diǎn)坐標(biāo).【詳解】設(shè),若直線(xiàn)斜率不存在,此時(shí)為軸,與雙曲線(xiàn)沒(méi)有交點(diǎn),所以可令,,,則,由,可得,易知,則,,所以,所以,即,將代入,得,則,從而,解得或,當(dāng),時(shí),此時(shí)不在雙曲線(xiàn)上,舍去;當(dāng),時(shí),此時(shí)在雙曲線(xiàn)上,滿(mǎn)足題意;綜上,.故答案為:3.(2023高三·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí))已知雙曲線(xiàn)C的焦點(diǎn)在y軸上,對(duì)稱(chēng)中心O為坐標(biāo)原點(diǎn),焦距為,且過(guò)點(diǎn),則C的標(biāo)準(zhǔn)方程為;若斜率為2的直線(xiàn)l與C交于P,Q兩點(diǎn).且,則.【答案】【分析】根據(jù)雙曲線(xiàn)上的點(diǎn),結(jié)合雙曲線(xiàn)的定義可求得雙曲線(xiàn)方程;設(shè)直線(xiàn),聯(lián)立直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)方程,結(jié)合韋達(dá)定理可求得參數(shù)m,再根據(jù)弦長(zhǎng)公式即可求得.【詳解】由已知,可設(shè)焦點(diǎn)坐標(biāo)為根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義可知:即,解得:,又,解得故雙曲線(xiàn)的方程為:;設(shè)直線(xiàn)聯(lián)立方程組,可得:,,,解得,因此.四、解答題1.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線(xiàn):的右焦點(diǎn)為,直線(xiàn):與的漸近線(xiàn)相交于點(diǎn),,且的面積為.(1)求C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過(guò)點(diǎn)F作直線(xiàn)與C的右支相交于M,N兩點(diǎn),若x軸上的點(diǎn)G使得等式恒成立,求證:點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.【答案】(1)(2)見(jiàn)解析【分析】(1)首先求點(diǎn)的坐標(biāo),并利用坐標(biāo)表示的面積,即可求解雙曲線(xiàn)方程;(2)首先由幾何關(guān)系確定,再利用坐標(biāo)表示,代入韋達(dá)定理,即可求解.【詳解】(1)雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為,直線(xiàn)與漸近線(xiàn)的交點(diǎn)坐標(biāo)為,不妨設(shè),,,則,即,所以,且,得,,所以雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
(2)由可知,,根據(jù)正弦定理可知,,而,所以,所以,則,所以,設(shè)直線(xiàn),,聯(lián)立,得,,,,,,所以,即,則,解得:,所以點(diǎn)的橫坐標(biāo)為2.(2024·河北·一模)已知橢圓E:過(guò)點(diǎn),且其離心率為.(1)求橢圓E的方程;(2)過(guò)點(diǎn)的斜率不為零的直線(xiàn)與橢圓E交于C,D兩點(diǎn),A,B分別為橢圓E的左、右頂點(diǎn),直線(xiàn)AC,BD交于一點(diǎn)P,M為線(xiàn)段PB上一點(diǎn),滿(mǎn)足,問(wèn)是否為定值,若是,求出該定值;若不是,說(shuō)明
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