1、. 压轴大题突破练压轴大题突破练 压轴大题突破练压轴大题突破练(一一) 直线与圆锥曲线直线与圆锥曲线(1) 1在平面直角坐标系中,已知点 A(1,0),点 B 在直线 l:x1 上运动,过点 B 与 l 垂直的 直线和线段 AB 的垂直平分线相交于点 M. (1)求动点 M 的轨迹 E 的方程; (2)过(1)中轨迹 E 上的点 P(1,2)作两条直线分别与轨迹 E 相交于 C(x1,y1),D(x2,y2)两点试 探究:当直线 PC,PD 的斜率存在且倾斜角互补时,直线 CD 的斜率是否为定值?若是,求 出这个定值;若不是,请说明理由 解 (1)依题意,得|MA|MB|. 动点 M 的轨迹
2、E 是以 A(1,0)为焦点,直线 l:x1 为准线的抛物线, 动点 M 的轨迹 E 的方程为 y24x. (2)P(1,2),C(x1,y1),D(x2,y2)在抛物线 y24x 上, ? ? ? ? y214x1, y224x2, 由得,(y1y2)(y1y2)4(x1x2), 直线 CD 的斜率为 kCDy1y2 x1x2 4 y1y2. 设直线 PC 的斜率为 k,则 PD 的斜率为k, 则直线 PC 方程为 y2k(x1), 由 ? ? ? ? y24x, ykxk2, 得 ky24y4k80. 由 2y14 k,求得 y1 4 k2, 同理可求得 y24 k2. kCD 4 y1y
3、2 4 ?4 k2? 4 k2? 1, 直线 CD 的斜率为定值1 . 2.如图所示,椭圆x 2 a2 y2 b21(ab0)的上、下顶点分别为 A,B,已 . 知点 B 在直线 l:y1 上,且椭圆的离心率 e 3 2 . (1)求椭圆的标准方程; (2)设 P 是椭圆上异于 A,B 的任意一点,PQy 轴,Q 为垂足,M 为线段 PQ 的中点,直线 AM 交直线 l 于点 C,N 为线段 BC 的中点,求证:OMMN. (1)解 依题意,得 b1. 因为 ec a 3 2 ,又 a2c2b2,所以 a24. 所以椭圆的标准方程为x 2 4y 21. (2)证明 设点 P 的坐标为(x0,y
4、0),x00, 因为 P 是椭圆上异于 A,B 的任意一点, 所以x 2 0 4y 2 01. 因为 PQy 轴,Q 为垂足,所以点 Q 坐标为(0,y0) 因为 M 为线段 PQ 的中点,所以 M? ? ? ? x0 2,y0 . 又点 A 的坐标为(0,1),可得直线 AM 的方程为 y2?y01? x0 x1. 因为 x00,所以 y01,令 y1,得 C? ? ? ? x0 1y0,1 . 因为点 B 的坐标为(0,1),点 N 为线段 BC 的中点, 所以 N? ? ? ? x0 2?1y0?,1 . 所以向量NM ? ? ? ? x0 2 x0 2?1y0?,y01 . 又OM ?
5、 ? ? ? x0 2,y0 , 所以OM NM x0 2? ? ? ? x0 2 x0 2?1y0? y0(y01) x 2 0 4 x20 4?1y0?y 2 0y0 ? ? ? ? x20 4y 2 0 x20 4?1y0?y0 1(1y0)y00. 所以 OMMN. 3椭圆 E:x 2 a2 y2 b21(ab0)的左焦点为 F1,右焦点为 F2,离心率 e 2 2 .设动直线 l:ykx m 与椭圆 E 相切于点 P 且交直线 x2 于点 N,PF1F2的周长为 2( 21) . (1)求椭圆 E 的方程; (2)求两焦点 F1、F2到切线 l 的距离之积; (3)求证:以 PN 为
6、直径的圆恒过点 F2. (1)解 设 F1(c,0),F2(c,0), 则 ? ? ? ? ? c a 2 2 , 2a2c2? 21?, 解得 a 2,c1.b2a2c21, 椭圆 E 的方程为x 2 2y 21. (2)解 由 ? ? ? ? ? x2 2y 21, ykxm ?(12k2)x24kmx2(m21)0. 设直线 l 与椭圆 E 相切于点 P(x0,y0), 则 0,化简 2k21m2, 焦点 F1,F2到直线 l 的距离 d1,d2分别为 d1|km| k21 ,d2 |km| k21, 则 d1 d2m 2k2 k21 k 21 k211. (3)证明 x0 2km 12
7、k2 2k m, y0kx0m2k 2 m mm 22k2 m 1 m, P(2k m, 1 m) 又联立 ykxm 与 x2,得到 N(2,2km), PF2 (12k m, 1 m),F2N (1,2km) PF2 F2N (12k m, 1 m) (1,2km) 12k m 1 m(2km) 12k m 2k m10. PF2 F2N , 以 PN 为直径的圆恒过点 F2. . 4已知椭圆 C: x2 a2 y2 b21(ab0)的短轴长为 2,离心率为 2 2 ,过点 M(2,0)的直线 l 与椭圆 C 相交于 A,B 两点,O 为坐标原点 (1)求椭圆 C 的方程; (2)求OA O
8、B 的取值范围; (3)若 B 点关于 x 轴的对称点是 N,证明:直线 AN 恒过一定点 (1)解 由题意知 b1,ec a 2 2 , 得 a22c22a22b2,故 a22. 故所求椭圆 C 的方程为x 2 2y 21. (2)解 设 l:yk(x2),与椭圆 C 的方程联立, 消去 y 得(12k2)x28k2x8k220. 由 0 得 0k21 2. 设 A(x1,y1),B(x2,y2), 则 x1x2 8k2 12k2,x1x2 8k22 12k2, OA OB x1x2y1y2x1x2k2(x12)(x22) (1k2)x1x22k2(x1x2)4k2 10k 22 12k2 5 7 12k2. 0k21 2, 7 2 7 12k27, 故所求范围是2,3 2) (3)证明 由对称性可知 N(x2,y2),定点在 x 轴上, 直线 AN:yy1y1y2 x1x2(xx1) 令 y0 得:xx1y1?x1x2? y1y2 x1y2x2y1 y1y2 2kx1x22k?x1x2? k?x1x24? 2x1x22?x1x2? x1x24 16k24 12k2 16k2 12k2 8k2 12k24 1, 故直线 AN 恒过定点(1,0)