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专题05解析几何(解答题10种考
考法一定点
【例1-1】(2023·山西运城·山西省运城中学校校考二模)已知点为双曲线上一点,的左焦点到一条渐近线的距离为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)不过点的直线与双曲线交于两点,若直线PA,PB的斜率和为1,证明:直线过定点,并求该定点的坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析,定点为.
【解析】(1)设到渐近线,即的距离为,
则,结合得,
又在双曲线上,所以,得,
所以双曲线的标准方程为.
(2)联立,消去并整理得,
则,,即,
设,,
则,,
则
,
所以,
所以,
所以,
整理得,
所以,
所以,
因为直线不过,即,,
所以,即,
所以直线,即过定点.
????
【例1-2】(2023·全国·统考高考真题)已知椭圆的离心率是,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点.
【答案】(1)
(2)证明见详解
【解析】(1)由题意可得,解得,
所以椭圆方程为.
(2)由题意可知:直线的斜率存在,设,
联立方程,消去y得:,
则,解得,
可得,
因为,则直线,
令,解得,即,
同理可得,
则
,
所以线段的中点是定点.
??
【例1-3】(2023·江西九江·统考一模)已知过点的直线与抛物线交于两点,过线段的中点作直线轴,垂足为,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)若为上异于点的任意一点,且直线与直线交于点,证明:以为直径的圆过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)由题意,可设直线的方程为,
将代入,消去得,
设,,则,,
是线段的中点,
,,
即,又轴,
垂足的坐标为,
则,,
,
对任意的恒成立,
,又,解得,
故抛物线的方程为.
(2)??
设,,,由(1)可知,
,,
则,直线的方程为,
令,则,
,同理,
由抛物线的对称性可知,若以线段为直径的圆过定点,则定点必在轴上,
设该点坐标为,
则,,且,
,
,
或,
以为直径的圆过定点和.
【变式】
1.(2022·全国·统考高考真题)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过两点.
(1)求E的方程;
(2)设过点的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.证明:直线HN过定点.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)解:设椭圆E的方程为,过,
则,解得,,
所以椭圆E的方程为:.
(2),所以,
①若过点的直线斜率不存在,直线.代入,
可得,,代入AB方程,可得
,由得到.求得HN方程:
,过点.
②若过点的直线斜率存在,设.
联立得,
可得,,
且
联立可得
可求得此时,
将,代入整理得,
将代入,得
显然成立,综上,可得直线HN过定点
2.(2023·福建泉州·统考模拟预测)已知椭圆的离心率是,上、下顶点分别为,.圆与轴正半轴的交点为,且.
(1)求的方程;
(2)直线与圆相切且与相交于,两点,证明:以为直径的圆恒过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)由已知得,,.
则,,,所以.
因为,又,所以,.
故的方程为.
(2)当直线的斜率存在时,设的方程为,即.
因为直线与圆相切,所以,即.
设,,则,.
由化简,得,
由韦达定理,得
所以,
所以,
故,即以为直径的圆过原点.
当直线的斜率不存在时,的方程为或.
这时,或,.
显然,以为直径的圆也过原点.综上,以为直径的圆恒过原点.
3(2023·河南·校联考模拟预测)已知椭圆的焦距为2,圆与椭圆恰有两个公共点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知结论:若点为椭圆上一点,则椭圆在该点处的切线方程为.若椭圆的短轴长小于4,过点作椭圆的两条切线,切点分别为,求证:直线过定点.
【答案】(1)或
(2)证明见解析
【解析】(1)设椭圆的半焦距为.当圆在椭圆的内部时,,椭圆的方程为.
当圆在椭圆的外部时,,
椭圆的方程为.
(2)证明:设.
因为椭圆的短轴长小于4,所以的方程为.
则由已知可得,切线的方程为的方程为,
将代入的方程整理可得,
.
显然的坐标都满足方程,
故直线的方程为,
令,可得,即直线过定点.
考法二定值
【例2】(2023·四川南充·四川省南充高级中学校考三模)已知椭圆的左、右焦点为,,离心率为.点P是椭圆C上不同于顶点的任意一点,射线、分别与椭圆C交于点A、B,的周长为8.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若,,求证:为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)∵,
∴,
由离心率为得,从而,
所以椭圆C的标准方程为.
(2)??
设,,则,
可设直线PA的方程为,其中,
联立,化简得,
则,同理可得,.
因为,.
所以
,
所以是定值.
【变式】
1.(2023·河北保定·统考二模)已知椭圆的中
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