《2019年高考數(shù)學復習大二輪精準提分練習第二篇 第23練》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2019年高考數(shù)學復習大二輪精準提分練習第二篇 第23練(14頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第23練圓錐曲線中的定點、定值與存在性問題壓軸大題突破練明晰考情1.命題角度:圓錐曲線中的定點與定值、最值與范圍問題是高考??嫉膯栴};以橢圓或拋物線為背景,尤其是與條件或結論相關存在性開放問題.2.題目難度:偏難題.考點一圓錐曲線中的定值問題方法技巧(1)求定值問題常見的方法有兩種從特殊入手,求出定值,再證明這個值與變量無關;直接推理、計算,并在計算推理的過程中消去變量,從而得到定值.(2)定值問題求解的基本思路是使用參數(shù)表示要解決的問題,然后證明與參數(shù)無關,這類問題選擇消元的方向是非常關鍵的.1.已知橢圓1(ab0)的長軸長為4,且過點.(1)求橢圓的方程;(2)設A,B,M是橢圓上的三點.
2、若,點N為線段AB的中點,C,D,求證:|NC|ND|2.(1)解由已知可得故所以橢圓的方程為y21.(2)證明設A(x1,y1),B(x2,y2),則y1,y1.由,得M.因為M是橢圓C上一點,所以21,即2221,得2221,故y1y20.又線段AB的中點N的坐標為,所以22y1y21.從而線段AB的中點N在橢圓2y21上.又橢圓2y21的兩焦點恰為C,D,所以|NC|ND|2.2.(2018北京)已知拋物線C:y22px經(jīng)過點P(1,2),過點Q(0,1)的直線l與拋物線C有兩個不同的交點A,B,且直線PA交y軸于M,直線PB交y軸于N.(1)求直線l的斜率的取值范圍;(2)設O為原點,
3、求證:為定值.(1)解因為拋物線y22px過點(1,2),所以2p4,即p2.故拋物線C的方程為y24x.由題意知,直線l的斜率存在且不為0.設直線l的方程為ykx1(k0),由得k2x2(2k4)x10.依題意知(2k4)24k210,解得k0或0k1.又PA,PB與y軸相交,故直線l不過點(1,2).從而k3.所以直線l的斜率的取值范圍是(,3)(3,0)(0,1).(2)證明設A(x1,y1),B(x2,y2),由(1)知x1x2,x1x2.直線PA的方程為y2(x1),令x0,得點M的縱坐標為yM22.同理得點N的縱坐標為yN2.由,得1yM,1yN.所以2.所以為定值.3. 已知橢圓
4、C:1(ab0)的離心率為,點Q在橢圓上,O為坐標原點.(1)求橢圓C的方程;(2)已知點P,M,N為橢圓C上的三點,若四邊形OPMN為平行四邊形,證明四邊形OPMN的面積S為定值,并求該定值.解(1)橢圓1(ab0)的離心率為,e2,得a22b2,又點Q在橢圓C上,1,聯(lián)立得a28,b24.橢圓C的方程為1.(2)當直線PN的斜率k不存在時,PN的方程為x或x,從而有|PN|2,S|PN|OM|222;當直線PN的斜率k存在時,設直線PN的方程為ykxm(m0),P(x1,y1),N(x2,y2),將PN的方程代入橢圓C的方程,整理得(12k2)x24kmx2m280,16k2m24(2m2
5、8)(12k2)0,即m20恒成立.x1x2,x1x2.GH中點E1的坐標為.同理,MN中點E2的坐標為,的方程為y,即y,直線E1E2恒過定點;當兩直線的斜率分別為0和不存在時,的方程為y0,也過點.綜上所述,過定點.5.已知焦距為2的橢圓C:1(ab0)的右頂點為A,直線y與橢圓C交于P,Q兩點(P在Q的左邊),Q在x軸上的射影為B,且四邊形ABPQ是平行四邊形.(1)求橢圓C的方程;(2)斜率為k的直線l與橢圓C交于兩個不同的點M,N.若M是橢圓的左頂點,D是直線MN上一點,且DAAM.點G是x軸上異于點M的點,且以DN為直徑的圓恒過直線AN和DG的交點,求證:點G是定點.(1)解設坐標
6、原點為O,四邊形ABPQ是平行四邊形,|,|2|,|2|,則點B的橫坐標為,點Q的坐標為,代入橢圓C的方程得b22,又c22,a24,即橢圓C的方程為1.(2)證明設直線MN的方程為yk(x2),N(x0,y0),DAAM,D(2,4k).由消去y得(12k2)x28k2x8k240,則2x0,即x0,y0k(x02),則N,設G(t,0),則t2,若以DN為直徑的圓恒過直線AN和DG的交點,則DGAN,0恒成立.(2t,4k),(2t)4k0恒成立,即0恒成立,t0,點G是定點(0,0).6.(2017全國)已知橢圓C:1(ab0),四點P1(1,1),P2(0,1),P3,P4中恰有三點在
7、橢圓C上.(1)求C的方程;(2)設直線l不經(jīng)過P2點且與C相交于A,B兩點.若直線P2A與直線P2B的斜率的和為1,證明:l過定點.(1)解由于P3,P4兩點關于y軸對稱,故由題設知橢圓C經(jīng)過P3,P4兩點.又由知,橢圓C不經(jīng)過點P1,所以點P2在橢圓C上.因此解得故橢圓C的方程為y21.(2)證明設直線P2A與直線P2B的斜率分別為k1,k2.如果l與x軸垂直,設l:xt,由題設知t0,且|t|0.設A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x2,x1x2.而k1k2.由題設k1k21,故(2k1)x1x2(m1)(x1x2)0,即(2k1)(m1)0,解得k.當且僅當m1時,0,于是l:
8、yxm,即y1(x2),所以l過定點(2,1).考點三 圓錐曲線中的存在性問題方法技巧解決存在性問題的一般思路:假設滿足條件的元素(點、直線、曲線或參數(shù))存在,用待定系數(shù)法設出,列出關于待定系數(shù)的方程組,若方程組有實數(shù)解,則元素(點、直線、曲線或參數(shù))存在,否則,元素(點、直線、曲線或參數(shù))不存在.7.(2016全國)在直角坐標系xOy中,直線l:yt(t0)交y軸于點M,交拋物線C:y22px(p0)于點P,M關于點P的對稱點為N,連接ON并延長交C于點H.(1)求;(2)除H以外,直線MH與C是否有其它公共點?說明理由.解(1)如圖,由已知得M(0,t),P,又N為M關于點P的對稱點,故N
9、,ON的方程為yx,代入y22px,整理得px22t2x0,解得x10,x2,因此H.所以N為OH的中點,即2.(2)直線MH與C除H以外沒有其他公共點,理由如下:直線MH的方程為ytx,即x(yt).代入y22px,得y24ty4t20,解得y1y22t,即直線MH與C只有一個公共點,所以除H以外,直線MH與C沒有其他公共點.8.已知橢圓E:1的右焦點為F(c,0)且abc0,設短軸的一個端點D,原點O到直線DF的距離為,過原點和x軸不重合的直線與橢圓E相交于C,G兩點,且|4.(1)求橢圓E的方程;(2)是否存在過點P(2,1)的直線l與橢圓E相交于不同的兩點A,B且使得24成立?若存在,
10、試求出直線l的方程;若不存在,請說明理由.解(1)由橢圓的對稱性知,|2a4,a2.又原點O到直線DF的距離為,bc,又a2b2c24,abc0,b,c1.故橢圓E的方程為1.(2)當直線l與x軸垂直時不滿足條件.故可設A(x1,y1),B(x2,y2),直線l的方程為yk(x2)1,代入橢圓方程得(34k2)x28k(2k1)x16k216k80,x1x2,x1x2,32(6k3)0,k.4,即4(x12)(x22)(y11)(y21)5,4(x12)(x22)(1k2)5,即4x1x22(x1x2)4(1k2)5,4(1k2)45,解得k,k不符合題意,舍去,存在滿足條件的直線l,其方程為
11、x2y0.典例(12分)已知橢圓C:9x2y2m2(m0),直線l不過原點O且不平行于坐標軸,l與C有兩個交點A,B,線段AB的中點為M.(1)證明:直線OM的斜率與l的斜率的乘積為定值;(2)若l過點,延長線段OM與C交于點P,四邊形OAPB能否為平行四邊形?若能,求此時l的斜率;若不能,說明理由.審題路線圖(1)(2)規(guī)范解答評分標準(1)證明設直線l:ykxb(k0,b0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM,yM).2分將ykxb代入9x2y2m2,得(k29)x22kbxb2m20,4k2b24(k29)(b2m2)0,故xM,yMkxMb.4分于是直線OM的斜率kOM,即
12、kOMk9.所以直線OM的斜率與l的斜率的乘積為定值. 6分(2)解四邊形OAPB能為平行四邊形. 7分因為直線l過點,所以l不過原點且與C有兩個交點的充要條件是k0,k3.由(1)得OM的方程為yx.設點P的橫坐標為xP,由得x,即xP . 9分將點的坐標代入l的方程,得b,因此xM.10分四邊形OAPB為平行四邊形,當且僅當線段AB與線段OP互相平分,即xP2xM.于是2,解得k14,k24.因為ki0,ki3,i1,2,所以當l的斜率為4或4時,四邊形OAPB為平行四邊形. 12分構建答題模板第一步先假定:假設結論成立;第二步再推理:以假設結論成立為條件,進行推理求解;第三步下結論:若推
13、出合理結果,經(jīng)驗證成立則肯定假設;若推出矛盾則否定假設;第四步再回顧:查看關鍵點,易錯點(特殊情況、隱含條件等),審視解題規(guī)范性.1.(2017全國)設O為坐標原點,動點M在橢圓C:y21上,過M作x軸的垂線,垂足為N,點P滿足.(1)求點P的軌跡方程;(2)設點Q在直線x3上,且1.證明:過點P且垂直于OQ的直線l過C的左焦點F.(1)解設P(x,y),M(x0,y0),則N(x0,0),(xx0,y),(0,y0).由 得x0x,y0y.因為M(x0,y0)在C上,所以1.因此點P的軌跡方程為x2y22.(2)證明由題意知F(1,0).設Q(3,t),P(m,n),則(3,t),(1m,n
14、),33mtn,(m,n),(3m,tn).由1,得3mm2tnn21.又由(1)知m2n22,故33mtn0.所以0,即.又過點P存在唯一直線垂直于OQ,所以過點P且垂直于OQ的直線l過C的左焦點F.2.如圖,橢圓E:1(ab0),經(jīng)過點A(0,1),且離心率為.(1)求橢圓E的方程;(2)經(jīng)過點(1,1),且斜率為k的直線與橢圓E交于不同的兩點P,Q(均異于點A),證明:直線AP與AQ的斜率之和為定值.(1)解由題設知,b1,結合a2b2c2,解得a,所以橢圓的方程為y21.(2)證明由題設知,直線PQ的方程為yk(x1)1(k2),代入y21,得(12k2)x24k(k1)x2k(k2)
15、0,由已知0,設P(x1,y1),Q(x2,y2),x1x20,則x1x2,x1x2,從而直線AP,AQ的斜率之和 kAPkAQ2k(2k)2k(2k),2k(2k)2k2(k1)2.故kAPkAQ為定值2.3.已知橢圓E:1(ab0)的離心率是,點P在橢圓E上.(1)求橢圓E的方程;(2)過點P且斜率為k的直線l交橢圓E于點Q(xQ,yQ)(點Q異于點P),若0xQ1,求直線l的斜率k的取值范圍.解(1)由題意得解得橢圓E的方程為y21.(2)設直線l的方程為yk(x1),代入方程y21.消去y得(14k2)x2(4k8k2)x4k24k10,xQ1,0xQ1,01,即解得k,經(jīng)檢驗,滿足題
16、意.直線l的斜率k的取值范圍是.4.如圖所示,已知橢圓M:1(ab0)的四個頂點構成邊長為5的菱形,原點O到直線AB的距離為,其中A(0,a),B(b,0).直線l:xmyn與橢圓M相交于C,D兩點,且以CD為直徑的圓過橢圓的右頂點P(其中點C,D與點P不重合).(1)求橢圓M的方程;(2)證明:直線l與x軸交于定點,并求出定點的坐標.解(1)由已知,得a2b252,由點A(0,a),B(b,0)知,直線AB的方程為1,即axbyab0.又原點O到直線AB的距離為,即,所以a216,b29,c21697.故橢圓M的方程為1.(2)由(1)知P(3,0),設C(x1,y1),D(x2,y2),將
17、xmyn代入1,整理,得(16m29)y232mny16n21440,則y1y2,y1y2.因為以CD為直徑的圓過橢圓的右頂點P,所以0,即(x13,y1)(x23,y2)0,所以(x13)(x23)y1y20.又x1my1n,x2my2n,所以(my1n3)(my2n3)y1y20,整理,得(m21)y1y2m(n3)(y1y2)(n3)20,即(m21)m(n3)(n3)20,所以(n3)20,易知n3,所以16(m21)(n3)32m2n(16m29)(n3)0,整理,得25n210,即n.經(jīng)檢驗,n符合題意.所以直線l與x軸交于定點,定點的坐標為.5.已知拋物線C:x22py(p0)的
18、焦點為F,直線2xy20交拋物線C于A,B兩點,P是線段AB的中點,過P作x軸的垂線交拋物線C于點Q.(1)D是拋物線C上的動點,點E(1,3),若直線AB過焦點F,求|DF|DE|的最小值;(2)是否存在實數(shù)p,使|2|2|?若存在,求出p的值;若不存在,說明理由.解(1)直線2xy20與y軸的交點為(0,2),F(xiàn)(0,2),則拋物線C的方程為x28y,準線l:y2.設過D作DGl于G,則|DF|DE|DG|DE|,當E,D,G三點共線時,|DF|DE|取最小值235.(2)假設存在,拋物線x22py與直線y2x2聯(lián)立,得x24px4p0,設A(x1,y1),B(x2,y2),(4p)216p16(p2p)0,則x1x24p,x1x24p,Q(2p,2p).|2|2|,.則0,得(x12p)(x22p)(y12p)(y22p)(x12p)(x22p)(2x122p)(2x222p)5x1x2(46p)(x1x2)8p28p40,代入得4p23p10,解得p或p1(舍去).因此存在實數(shù)p,且滿足0,使得|2|2|成立.