1、备考训练16圆锥曲线中的定点、定值、存在性问题大题备考1椭圆E:1(ab0)的左、右焦点分别为F1(1,0),F2(1,0),左、右顶点分别为A1,A2,P为椭圆E上的动点(不与A1,A2重合),且直线PA1与PA2的斜率的乘积为.(1)求椭圆E的方程;(2)过F2作两条互相垂直的直线l1与l2(均不与x轴重合)分别与椭圆E交于A,B,C,D四点,线段AB,CD的中点分别为M,N,求证:直线MN过定点,并求出该定点坐标22020山东师大附中模拟已知椭圆C:1(ab0)的离心率为,左、右焦点分别是F1,F2,椭圆C上短轴的一个端点与两个焦点构成的三角形的面积为.(1)求椭圆C的方程;(2)过F1
2、作垂直于x轴的直线l交椭圆C于A,B两点(点A在第二象限),M,N是椭圆上位于直线l两侧的动点,若MABNAB,求证:直线MN的斜率为定值32020山东临沂质量检测如图,已知点F为抛物线C:y22px(p0)的焦点,过点F的动直线l与抛物线C交于M,N两点,且当直线l的倾斜角为45时,|MN|16.(1)求抛物线C的方程;(2)试确定在x轴上是否存在点P,使得直线PM,PN关于x轴对称?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由42020山东潍坊学情调研已知椭圆C:1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,|F1F2|2,过点F1的直线与椭圆C交于A,B两点,延长BF2交椭圆C于点M,ABF
3、2的周长为8.(1)求C的离心率及方程;(2)试问:是否存在定点P(x0,0),使得为定值?若存在,求x0;若不存在,请说明理由5.2020山东高考第一次模拟设中心在原点,焦点在x轴上的椭圆E过点,且离心率为.F为E的右焦点,P为E上一点,PFx轴,F的半径为PF.(1)求E和F的方程;(2)若直线l:yk(x)(k0)与F交于A,B两点,与E交于C,D两点,其中A,C在第一象限,是否存在k使|AC|BD|?若存在,求l的方程;若不存在,请说明理由62020山东济宁质量检测已知椭圆E:1(ab0)的一个焦点为(0,),长轴与短轴的比为21.直线l:ykxm与椭圆E交于P、Q两点,其中k为直线l
4、的斜率(1)求椭圆E的方程;(2)若以线段PQ为直径的圆过坐标原点O,问:是否存在一个以坐标原点O为圆心的定圆O,不论直线l的斜率k取何值,定圆O恒与直线l相切?如果存在,求出圆O的方程及实数m的取值范围;如果不存在,请说明理由备考训练16圆锥曲线中的定点、定值、存在性问题大题备考1.解析:(1)设点P(x0,y0),由1得a2x,由题知,即xa2y,结合c1得a24,b23,所求椭圆方程为1.(2)证明:设直线AB的方程为yk(x1),与椭圆方程3x24y212联立,得(4k23)x28k2x4k2120.可得xM,yMk(xM1),同理可得xN,yN(xN1).由题,若直线AB关于x轴对称
5、后得到直线AB,则得到的直线MN与MN关于x轴对称,所以若直线MN经过定点,该定点一定是直线MN与MN的交点,该点必在x轴上设该点为P(s,0),(sxM,yM),(xMxN,yMyN),由得s,代入M,N坐标化简得s.所以直线MN过定点.2解析:(1)由题意可得a2c,bc,又a2b2c2,则a24,b23,c21,故椭圆C的方程为1.(2)证明:由(1)可得直线l:x1,A,设直线MN的方程为ykxm,代入椭圆方程,消去y可得(34k2)x28kmx4m2120,设M(x1,y1),N(x2,y2),则48(4k2m23)0,由韦达定理得x1x2,x1x2,MABNAB,kAMkAN0,0
6、,即(x21)(x11)0.2kx1x2(x1x2)2m32m30,化简可得(2k1)(2m2k3)0,k或2m2k30.当2m2k30时,直线MN的方程为yk(x1),直线MN经过点A,不满足题意,则k.故直线MN的斜率为定值.3解析:(1)当直线l的倾斜角为45,则l的斜率为1,F,l的方程为yx.由得x23px0.设 M(x1,y1),N(x2,y2),则x1x23p,|MN|x1x2p4p16,p4,抛物线C的方程为y28x.(2)假设满足条件的点P存在,设P(a,0),由(1)知F(2,0),当直线l不与x轴垂直时,设l的方程为yk(x2)(k0),由得k2x2(4k28)x4k20
7、,(4k28)24k24k264k2640,x1x2,x1x24.直线PM,PN关于x轴对称,kPMkPN0,kPM,kPN.k(x12)(x2a)k(x22)(x1a)k2x1x2(a2)(x1x2)4a0,a2时,此时P(2,0)当直线l与x轴垂直时,由抛物线的对称性,易知PM,PN关于x轴对称,此时只需P与焦点F不重合即可综上,存在唯一的点P(2,0),使直线PM,PN关于x轴对称4解析:(1)由题意可知,|F1F2|2c2,则c1,又ABF2的周长为8,所以4a8,即a2,则e,b2a2c23.故C的方程为1.(2)假设存在点P,使得为定值若直线BM的斜率不存在,直线BM的方程为x1,
8、B,M,则(x01)2.若直线BM的斜率存在,设BM的方程为yk(x1),设点B(x1,y1),M(x2,y2),联立得(4k23)x28k2x4k2120,根据韦达定理可得:x1x2,x1x2,由于(x2x0,y2),(x1x0,y1),则x1x2(x1x2)x0xy1y2(k21)x1x2(x0k2)(x1x2)k2x,因为为定值,所以,解得x0,计算得,此定值为,斜率不存在时也满足,故存在点P,且x0.5解析:(1)由题意得解得所以椭圆的标准方程为y21.当x时,|PF|,所以圆方程为(x)2y2.(2)假设存在k使|AC|BD|,设C(x1,y1),D(x2,y2),|AC|CF|,|
9、BD|DF|,|AC|BD|,|CF|DF|1,即|CD|1,由题意得消去y整理得:(4k21)x28k2x4(3k21)0,16(k21)0,x1x2,x1x2,|x1x2|,|CD|x1x2|1,即4k244k21,显然上式不成立,故不存在k使|AC|BD|.6解析:(1)由已知得:解得:椭圆E的方程为x21.(2)假设存在定圆O,不论直线l的斜率k取何值时,定圆O恒与直线l相切这时只需证明坐标原点O到直线l的距离为定值即可设直线OP的方程为:ytx,P点的坐标为(x0,y0),则y0tx0,联立方程组解得:x,|OP|2xy(1t2)x以线段PQ为直径的圆过坐标原点O,OPOQ,直线OQ的方程为:yx,在式中以换t,得|OQ|2又由OPOQ知:|PQ|2|OP|2|OQ|2,设坐标原点O到直线l的距离为d,则有|PQ|d|OP|OQ|,d2,d.又当直线OP与y轴重合时,P(0,2),Q(1,0)此时d.由坐标原点O到直线l的距离d为定值,所以存在定圆O,不论直线l的斜率k取何值时,定圆O恒与直线l相切,定圆O的方程为:x2y2.直线l与y轴交点为(0,m),且点(0,m)不可能在圆O内,又当k0时,直线l与定圆O切于点,所以m的取值范围是.