1、圆锥曲线中的证明与存在性问题建议用时:45分钟1(2018全国卷)已知斜率为k的直线l与椭圆C:1交于A,B两点,线段AB的中点为M(1,m)(m0)(1)证明:k;(2)设F为C的右焦点,P为C上一点,且0.证明:2|.证明(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),则1,1.两式相减,并由k得k0.由题设知1,m,于是k.由题设得0m,故k.(2)由题意得F(1,0)设P(x3,y3),则(x31,y3)(x11,y1)(x21,y2)(0,0)由(1)及题设得x33(x1x2)1,y3(y1y2)2m0.又点P在C上,所以m,从而P,|.于是|2.同理|2.所以|4(x1x2)3.故2|
2、.2(2019福州模拟)设抛物线E:y22px(p0)的焦点为F,直线xp与E交于A,B两点,ABF的面积为8.(1)求E的方程;(2)若M,N是E上的两个动点,|MF|NF|8,试问:是否存在定点S,使得|SM|SN|?若存在,求出S的坐标;若不存在,请说明理由解(1)依题意得F.由得yp,不妨设A(p,p),B(p,p),则|AB|2p .又F到直线AB的距离为,所以SABF2pp2.依题意得,p28,解得p4,所以E的方程为y28x.(2)法一:设M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点为C(x0,y0),则x0,y0.由抛物线的定义,得|MF|NF|x12x22,因为|MF|NF
3、|8,所以x1x24,所以x02.当x1x2时,y1y20,kMN,线段MN的垂直平分线为yy0(x2),即y(x6),所以线段MN的垂直平分线恒过定点S(6,0);当x1x2时,线段MN的垂直平分线为x轴,它也过点S(6,0)综上,存在定点S(6,0),使得|SM|SN|.法二:假设存在定点S,使得对E上满足条件的动点M,N恒有|SM|SN|,由对称性可知,点S必在x轴上,故可设S(t,0),M(x1,y1),N(x2,y2)由抛物线的定义,得|MF|NF|x12x22,因为|MF|NF|8,所以x1x24,由|SM|SN|,得,所以(x1t)28x1(x2t)28x2,即(x1x2)(82
4、t)(x1x2)0,所以(6t)(x1x2)0,因为对满足条件的任意M,N恒成立,所以t6.故存在定点S(6,0),使得|SM|SN|.法三:设M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点为C(x0,y0)由抛物线的定义,得|MF|NF|x12x22,因为|MF|NF|8,所以x1x24,故x02.当直线MN的斜率存在时,可设其方程为ykxb(k0),由得ky28y8b0.6432kb,令0,得kb0)分别相交于A,B两点,且OAOB.(1)求抛物线C的方程;(2)试问:在x轴的正半轴上是否存在一点D,使得ABD的外心在抛物线C上?若存在,求点D的坐标;若不存在,请说明理由解(1)设A(x1
5、,y1),B(x2,y2),由题意知,联立得x22px8p0,则x1x22p,x1x28p,从而y1y2(x14)(x24)x1x24(x1x2)16.OAOB,x1x2y1y22x1x24(x1x2)160,即16p8p160,解得p2,故抛物线C的方程为x24y.(2)设线段AB的中点为N(x0,y0),由(1)知,x02,y0x046,则线段AB的中垂线方程为y6(x2),即yx8.联立得x24x320,解得x8或x4,从而ABD的外心P的坐标为(4,4)或(8,16)假设存在点D(m,0)(m0),若点P的坐标为(4,4),|AB|4,|PA|4,则|DP|4.m0,m44.若点P的坐标为(8,16),则|PA|4,|DP|4,则点P的坐标不可能为(8,16)故在x轴的正半轴上存在一点D(44,0),使得ABD的外心在抛物线C上