1、1已知动圆 Q 过定点 M(2,0)且与 y 轴截得的弦 MN 的长为4.(1)求动圆圆心 Q 的轨迹 C 的方程;(2)已知点 P(2,1),动直线 l 和坐标轴不垂直,且与轨迹 C相交于 A,B 两点,试问:在 x 轴上是否存在一定点 G,使直线 l过点 G,且使得直线 PA,PG,PB 的斜率依次成等差数列?若存在,请求出定点 G 的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)设 Q(x,y),根据题意得|x|222 x22y2,整理得 y24x,所以动圆圆心 Q 的轨迹 C 的方程是 y24x.(2)设存在符合题意的定点 G.设直线 l 的方程为 xnym(n0 且 nR),则 G(m,0)将
2、 xmny 代入 y24x 中,整理得 y24ny4m0.由题意得 16n216m0,即 n2m0.设 A(x1,y1),B(x2,y2),则 y1y24n,y1y24m,kPAy11x12y11y21424y11y218,kPB4y21y228,kPG12m1m2,由题意得 kPAkPB2kPG,即 kPAkPB2kPG0,所以2y11y218 2y21y228 1m20,即 2(m2)y1y2(y1y2)16(m2)(y1y2)2(y1y2)22y1y2(2m)(y1y2)232m0,把 y1y24n,y1y24m 代入上式,整理得(m2)n(m2)(2m),又因为 nR,所以m22m0,
3、m20,解得 m2,所以存在符合题意的定点 G,且点 G 的坐标为(2,0)2椭圆x2a2y2b21(ab0)的经过中心的弦称为椭圆的一条直径,平行于该直径的所有弦的中点的轨迹为一条直线段,称为该直径的共轭直径已知椭圆的方程为x216y241.(1)若一条直径的斜率为12,求该直径的共轭直径所在的直线方程;(2)若椭圆的两条共轭直径为 AB 和 CD,它们的斜率分别为k1,k2.证明:四边形 ACBD 的面积为定值解:(1)设与斜率为12的直径平行的弦的端点坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),该弦中点为(x,y),则有x2116y2141,x2216y2241,相减得x1x2x1x216
4、y1y2y1y240,由于 xx1x22,yy1y22,且y1y2x1x212,所以 x2y0,故该直径的共轭直径所在的直线方程为 x2y0.(2)椭圆的两条共轭直径为 AB 和 CD,它们的斜率分别为 k1,k2.四边形 ACBD 显然为平行四边形,设与 AB 平行的弦的端点坐标分别为(x3,y3)、(x4,y4),则 k1y3y4x3x4,k2y3y4x3x4,而x2316y2341,x2416y2441,x23x2416y23y2440,故 k1k2y23y24x23x2414.由 yk1x,x216y241,得 A,B 的坐标分别为414k21,4k114k21,414k21,4k11
5、4k21,故|AB|814k211k21,同理 C,D 的坐标分别为414k22,4k214k22,414k22,4k214k22,所以,点 C 到直线 AB 的距离 d4k114k224k214k221k214|k1k2|1k21 14k22,设四边形 ACBD 的面积为 S,则S d|AB|4|k1k2|1k21 14k22814k211k21 32|k1k2|14k21 14k2232k21k222k1k214k21k2216k21k2216,为定值3已知椭圆 C:x2a2y2b21(ab0)的左、右焦点分别为 F1(1,0),F2(1,0),椭圆 C 的上顶点与右顶点的距离为 3,过
6、F2 的直线与椭圆 C交于 A,B 两点(1)求椭圆 C 的标准方程;(2)点 M 在直线 x2 上,直线 MA,MB 的斜率分别为 k1,k2,若 k1k22,求证:点 M 为定点解:(1)由题意知a2b23,a2b21,解得a22,b21,所以椭圆 C 的标准方程为x22 y21.(2)若直线 AB 的斜率不存在,直线 AB 的方程为 x1.不妨设A1,22,B1,22,M(2,m),则 k1m 2221 m 22,k2m 2221m 22,k1k22,2m2,m1,点 M 为(2,1)若直线 AB 的斜率存在,设为 k,则直线 AB 的方程为 yk(x1),A(x1,y1),B(x2,y2),M(2,m),由 ykx1,x22 y21,得(12k2)x24k2x2(k21)0,x1x2 4k212k2,x1x22k2112k2,k1kx11mx12,k2kx21mx22,k1k22kx1x23kmx1x24kmx1x22x1x244k2m4m2k21 2,m1,定点 M(2,1)