1、第三课时定点、定值、探索性问题A组基础巩固一、单选题1(2021湖北宜昌部分示范高中协作体联考)椭圆1(ab0)的离心率,则双曲线1的离心率为(D)A2BCD解析椭圆离心率e1,e1,即,双曲线的离心率e.故选D.2直线l与抛物线C:y22x交于A,B两点,O为坐标原点,若直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,且满足k1k2,则直线l过定点(A)A(3,0)B(0,3)C(3,0)D(0,3)解析设A(x1,y1),B(x2,y2),因为k1k2,所以.又y2x1,y2x2,所以y1y26.将直线l:xmyb代入抛物线C:y22x得y22my2b0,所以y1y22b6,得b3,即直线l的方程为
2、xmy3,所以直线l过定点(3,0)3(2022安徽皖江名校联考)已知双曲线C:1(a0,b0)的右顶点为P,任意一条平行于x轴的直线交C于A,B两点,总有PAPB,则双曲线C的离心率为(A)ABCD解析设A(x0,y0),B(x0,y0),则yb2,又P(a,0),(x0a,y0),(x0a,y0),由已知PAPB,则xa2y0,即(a2b2)0,对于x0a或x0a恒成立,故a2b2,即ab,所以e.故选A.4(2020安徽1号卷A10联盟联考)已知椭圆C:1(ab0)上存在两点M、N关于直线2x3y10对称,且线段MN中点的纵坐标为,则椭圆C的离心率是(B)ABCD解析设M(x1,y1),
3、N(x2,y2),则1,1,两式相减可得0,即.线段MN中点的纵坐标为,2x310,解得x,于是,解得,椭圆C的离心率e,故选B.(或直接利用性质kMNkOP,其中P为线段MN的中点)5(2021福建莆田质检)已知直线l过抛物线C:x26y的焦点F,交C于A,B两点,交C的准线于点P,若,则|AB|(A)A8B9C11D16解析过A作准线的垂线,垂足为H,则|AF|AH|,又,|AH|AP|,kAP,又F,AB的方程为yx,由,得y25y0,yAyB5,|AB|yAyBp538,故选A.6(2021陕西省渭南市模拟)抛物线y24x的焦点为F,点P(x,y)为该抛物线上的动点,又点A(1,0),
4、则的最小值是(B)ABCD解析由题意可知,抛物线的准线方程为x1,A(1,0),过P作PN垂直直线x1于N,由抛物线的定义可知|PF|PN|,连接PA,最小NAP最小PAF最大PA与抛物线y24x相切设PA的方程为:yk(x1),所以,解得:k2x2(2k24)xk20,所以(2k24)24k40,解得k1,所以NPA45,cosNPA,故选B.二、多选题7(2022河北沧州质检)已知直线l:xty2与抛物线C:y28x交于A,B两点,若线段AB的中点是M(m,2),则(AB)AtBm3C|AB|8D点(2,2)在以AB为直径的圆内解析设A(x1,y1),B(x2,y2),将xty2与y28x
5、,联立消x可得,y28ty160,所以y1y28t4,解得t,选项A正确;因为M(m,2)在直线l:xy2上,所以m3,选项B正确;显然直线l过C的焦点,|AB|x1x2p(y1y2)4424410,选项C错误;设P(2,2),则|MP|5|AB|,所以点(2,2)在以AB为直径的圆上,选项D错误故选AB.8(2021山东青岛调研)在平面直角坐标系xOy中,动点P与两个定点F1(,0)和F2(,0)连线的斜率之积等于,记点P的轨迹为曲线E,直线l:yk(x2)与E交于A,B两点,则(AC)AE的方程为y21(x)BE的离心率为CE的渐近线与圆(x2)2y21相切D满足|AB|2的直线l仅有1条
6、解析设点P(x,y),由已知得,整理得y21,所以点P的轨迹曲线E的方程为y21(x),故A正确;又离心率e,故B不正确;圆(x2)2y21的圆心(2,0)到曲线E的渐近线yx的距离为d1,又圆(x2)2y21的半径为1,故C正确;(2,0)为双曲线y21的右焦点,且x2时,y,过右焦点的双曲线最短的弦(通径)为,又两顶点间距离为2,满足|AB|2的直线有3条,故D错选AC.三、填空题9(2021北京高考)已知抛物线C:y24x,焦点为F,点M为抛物线C上的点,且|FM|6,则M的横坐标是 5 ;作MNx轴于N,则SFMN4.解析因为抛物线的方程为y24x,故p2且F(1,0)因为|MF|6,
7、xM6,解得xM5,故yM2,所以SFMN(51)24.10(2021华东师大附中期中)若点Q(4,1)是抛物线y28x的弦AB的中点,则直线AB的方程为 4xy150 .解析解法一:点差法,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y8x1,y8x2,两式相减,得yy8(x1x2),所以直线AB的斜率k4,所以直线AB的方程为y14(x4),即4xy150.解法二:斜率法:设直线AB的方程为y1k(x4),代入y28x,得k2x2(8k22k8)x(14k)20,设A(x1,y1),B(x2,y2),Q(4,1),所以x1x28,解得k4,所以直线AB的方程为4xy150.11(2021河南中
8、原名校联考)直线l与抛物线y24x交于两不同点A,B,其中A(x1,y1),B(x2,y2),若y1y236,则直线l恒过点的坐标是 (9,0) .解析设直线l的方程为xmyn,则由得y24my4n0,又y1y236,4n36,n9,直线l方程为xmy9,恒过(9,0)四、解答题12(2021江苏连云港模拟)已知椭圆E:1(ab0)的离心率为,过椭圆的左、右焦点F1,F2分别作倾斜角为的两条直线,且这两条直线之间的距离为.(1)求椭圆E的标准方程;(2)过F2与坐标轴不垂直的直线l与椭圆交于A,B两点,过点A作与x轴垂直的直线与椭圆交于点Q,证明:直线QB过定点解析(1)因为过椭圆E的左、右焦
9、点倾斜角为的两条直线间的距离为.所以sin ,所以c1,又因为椭圆的离心率为,所以a2,所以b2a2c23,椭圆E的标准方程为1.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l:xmy1,则Q(x1,y1),因为直线l与坐标轴不垂直,所以直线QB:yy1(xx1),所以yxx,由,得(3m24)y26my90,所以y1y2,y1y2,所以y(x4),所以直线QB过定点(4,0)13(2022河南九师联盟摸底)已知椭圆C1:1(b0)的左、右焦点分别为F1,F2,点F2也为抛物线C2:y28x的焦点(1)若M,N为椭圆C1上两点,且线段MN的中点为(1,1),求直线MN的斜率;(2)若过椭圆
10、C1的右焦点F2作两条互相垂直的直线分别交椭圆于A,B和C,D,设线段AB,CD的长分别为m,n,证明:是定值解析因为抛物线C2:y28x的焦点为(2,0),所以8b24,故b24.所以椭圆C1方程为:1.(1)设M(x1,y1),N(x2,y2),则两式相减得0,又MN的中点为(1,1),所以x1x22,y1y22.所以.显然,点(1,1)在椭圆内部,所以直线MN的斜率为.(2)椭圆右焦点F2(2,0),当直线AB的斜率不存在或者为0时,.当直线AB的斜率存在且不为0时,设直线AB的方程为yk(x2),设A(x1,y1),B(x2,y2),联立方程得消去y并化简得(12k2)x28k2x8k
11、280,因为(8k2)24(12k2)(8k28)32(k21)0,所以x1x2,x1x2.所以m,同理可得n,所以为定值14(2021广东省中山市期末)已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为1(ab0),则椭圆在其上一点A(x,y)处的切线方程为1,试运用该性质解决以下问题:在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:1(ab0)的离心率为,且经过点A.(1)求椭圆C的方程;(2)设F为椭圆C的右焦点,直线l与椭圆C相切于点P(点P在第一象限),过原点O作直线l的平行线与直线PF相交于点Q,问:线段PQ的长是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由解析(1)由题意知,椭圆C的方程为y21.(2)设
12、P(x0,y0),题意可知,切线l的方程为x0x2y0y2,过原点O且与l平行的直线l的方程为x0x2y0y0,椭圆C的右焦点F(1,0),所以直线PF的方程为y0x(x01)yy00,联立,所以Q,所以|PQ|为定值B组能力提升1(2021山东质检)已知椭圆C:1(ab0)过点P(2,1),且该椭圆的一个短轴端点与两焦点F1,F2为等腰直角三角形的三个顶点(1)求椭圆C的方程;(2)设直线l不经过P点且与椭圆C相交于A,B两点若直线PA与直线PB的斜率之积为1,证明:直线l过定点解析(1)由题意1,bc,结合a2b2c2,解得a,b,椭圆方程为1.(2)证明:当直线l斜率不存在时,设直线l:
13、xm,A(m,ym),B(m,ym),kPAkPB1,解得m2(舍)或m6(舍),故不满足当直线l斜率存在时,设l:ykxt,A(x1,y1),B(x2,y2),联立,整理得(2k21)x24ktx2t260.8(6k2t23)0,x1x2,x1x2.则kPAkPB1,(k21)x1x2(tkk2)(x1x2)t22t30,将代入上式可得12k28ktt22t30,(2kt1)(6kt3)0,若2kt10,t12k,直线l经过P点与已知矛盾,若6kt30,t36k,48(5k26k1)存在k使得0成立直线l的方程为yk(x6)3,故直线l过定点(6,3)2(2022广西柳州模拟)已知椭圆C:1
14、(ab0)的离心率为,短轴长为2.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设直线l:ykxm与椭圆C交于M,N两点,O为坐标原点,若kOMkON,求证:点(m,k)在定圆上解析(1)由已知e,2b2,b1,a2,椭圆C的标准方程为y21.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),联立得(4k21)x28kmx4m240,依题意,(8km)24(4k21)(4m24)0,化简得m24k21,x1x2,x1x2,y1y2(kx1m)(kx2m)k2x1x2km(x1x2)m2,若kOMkON,则,即4y1y25x1x2,4k2x1x24km(x1x2)4m25x1x2,(4k25)4km4m20,即(4
15、k25)(m21)8k2m2m2(4k21)0,化简得m2k2,由得0m2,0,b0)过点(2,1),离心率为,抛物线y216x的准线l交x轴于点A,过点A作直线交椭圆C于M,N.(1)求椭圆C的标准方程和点A的坐标;(2)设P,Q是直线l上关于x轴对称的两点,问:直线PM与QN的交点是否在一条定直线上?请说明你的理由解析(1)由题意,椭圆C:1(a0,b0)过点(2,1),离心率为,可得1且e,又由c2a2b2,解得a28,b22,即椭圆C的方程为1,又由抛物线y216x,可得准线方程为l:x4,所以A(4,0)(2)设P(4,t),Q(4,t),可得MN:xky4,设M(x1,y1),N(x2,y2),联立方程组,整理得(k24)y28ky80,所以y1y2,y1y2,则y1y2ky1y2,又由直线PM:yx,QN:yx,交点横坐标为x42,所以PM与QN的交点恒在直线x2上