专题3.14 探究图形之性质代数运算是利器高考数学解答题压轴题突破讲义(解析版).doc

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资源描述

1、 【题型综述题型综述】 探究图形之性质问题解题策略:(1)“肯定顺推法”,将不确定性问题明朗化.其步骤为假设满足条件的元素 某性质图形存在,用向量或平面几何知识,转化直线与圆锥曲线交点坐标的函数式,利用设而不求思想, 列出关于待定系数的方程组,若方程组有实数解,则某性质图形存在存在;否则,元素某性质图形存在不 存在.(2)反证法与验证法也是求解探索性问题常用的方法. 【典例指引】【典例指引】 类型一类型一 面积计算面积计算 例 1 【2016 高考上海理数】 (本题满分 14)有一块正方形菜地EFGH,EH所在直线是一条小河,收货的 蔬菜可送到F点或河边运走。于是,菜地分为两个区域 1 S和

2、2 S,其中 1 S中的蔬菜运到河边较近, 2 S中的 蔬菜运到F点较近,而菜地内 1 S和 2 S的分界线C上的点到河边与到F点的距离相等,现建立平面直角坐 标系,其中原点O为EF的中点,点F的坐标为(1,0) ,如图 (1)求菜地内的分界线C的方程 (2)菜农从蔬菜运量估计出 1 S面积是 2 S面积的两倍, 由此得到 1 S面积的“经验值”为 3 8 。 设M是C上纵坐 标为 1 的点,请计算以EH为一边、另一边过点M的矩形的面积,及五边形EOMGH的面积,并判断哪 一个更接近于 1 S面积的经验值 所求的矩形面积为 5 2 ,而所求的五边形面积为11 4 矩形面积与“经验值”之差的绝对

3、值为 581 236 ,而五边形面积与“经验值”之差 的绝对值为 1181 4312 ,所以五边形面积更接近于 1 S面积的“经验值”学* 类型二类型二 四边形形状探究四边形形状探究 例 2. 【2015 高考新课标 2,理 20】已知椭圆 222 :9(0)Cxym m,直线l不过原点O且不平行于坐标 轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M ()证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值; ()若l过点(,) 3 m m,延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率,若不能,说明理由 2 (3) 2 3(9) mk k k 解得 1 47k , 2

4、 47k 因为0,3 ii kk,1i ,2,所以当l的斜率为 47或47时,四边形OAPB为平行四边形学* 类型三类型三 探究角是否相等探究角是否相等 例 3【2015 高考北京,理 19】已知椭圆C: 22 22 10 xy ab ab 的离心率为 2 2 ,点0 1P,和点 A mn,0m都在椭圆C上,直线PA交x轴于点M ()求椭圆C的方程,并求点M的坐标(用m,n表示) ; ()设O为原点,点B与点A关于x轴对称,直线PB交x轴于点N问:y轴上是否存在点Q,使得 OQMONQ ?若存在,求点Q的坐标;若不存在,说明理由 2 2 1 2 m n) ,则 0 2y ,存在点Q(0,2)使

5、得OQMONQ .学* 类型四类型四 探究两直线的位置关系探究两直线的位置关系 例 4.【2017 课标 3,文 20】在直角坐标系 xOy 中,曲线 2 2yxmx与 x 轴交于 A,B 两点,点 C 的坐 标为(0,1).当 m 变化时,解答下列问题: (1)能否出现 ACBC 的情况?说明理由; (2)证明过 A,B,C 三点的圆在 y 轴上截得的弦长为定值. 【扩展链接】【扩展链接】 1.给出给出0MBMA,等于已知等于已知MBMA ,即即AMB是直角是直角,给出给出0mMBMA,等于已知等于已知AMB是钝是钝 角角, 给出给出0mMBMA,等于已知等于已知AMB是锐角;是锐角; 2.

6、给出给出MP MB MB MA MA ,等于已知等于已知MP是是AMB的平分线;的平分线; 3.在平行四边形在平行四边形ABCD中,给出中,给出0)()(ADABADAB,等于已知,等于已知ABCD是菱形是菱形; 4.在平行四边形在平行四边形ABCD中,给出中,给出| |ABADABAD,等于已知,等于已知ABCD是矩形是矩形; 5.已知抛物线方程为已知抛物线方程为 2 2(0)ypx p,定点,定点 M,00mm ,直线,直线l过点过点 M 交抛物线于交抛物线于 A,B 两点,两点, 1122 ( ,)(,)A x yB xy、,则有,则有 2 1212 ,2x xmy ypm ; 【新题展

7、示】【新题展示】 1 【2019 四川凉山二诊】椭圆长轴右端点为 ,上顶点为, 为椭圆中心, 为椭圆的右焦点,且 ,离心率为 (1)求椭圆的标准方程; (2)直线 交椭圆于 、 两点,判断是否存在直线 ,使点 恰为的垂心?若存在,求出直线 的方程; 若不存在,请说明理由 【思路引导】 (1)由条件布列关于 a,b 的方程组,即可得到椭圆的标准方程; (2)由 为的垂心可知,利用韦达定理表示此条件即可得到结果 【解析】 (1)设椭圆的方程为,半焦距为 则、 由,即,又, 解得,椭圆的方程为 (2)为的垂心, 又, , 设直线:, 将直线方程代入,得 , ,且 又, ,即 由韦达定理得: 解之得:

8、或(舍去) 来源:Z_xx_k.Com 存在直线 :使 为的垂心 2 【2019 山东潍坊一模】如图,点 为圆 :上一动点,过点 分别作 轴, 轴的垂线,垂足分 别为 , ,连接延长至点 ,使得,点 的轨迹记为曲线 (1)求曲线 的方程; (2)若点 , 分别位于 轴与 轴的正半轴上,直线与曲线 相交于, 两点,试问在曲线 上是否存在 点 ,使得四边形为平行四边形,若存在,求出直线 方程;若不存在,说明理由 【思路引导】 (1)设,则,且,通过,转化求解即可 (2)设 M(x1,y1) ,N(x2,y2) ,由题意知直线 的斜率存在且不为零,设直线 的方程为 ,代入 椭圆方程整理得关于 x 的

9、一元二次方程,假设存在点 Q,满足题意,则其充要条件为,则点 Q 的坐标为(x1+x2,y1+y2) 由此利用韦达定理结合点 Q 在曲线 上,得到关于 k 的方程求解即可 【解析】 (1)设,则, 由题意知,所以 为中点, 由中点坐标公式得 , 即, 又点 在圆 :上,故满足 , 得 (2)由题意知直线 的斜率存在且不为零, 设直线 的方程为, 因为,故,即 , 联立, 消去 得:, 设, , , 因为为平行四边形,故, 点 在椭圆上,故,整理得, 将代入,得,该方程无解, 故这样的直线不存在 3 【2019 山东淄博 3 月模拟】已知点 A,B 的坐标分别为(2,0),(2,0)三角形 AB

10、M 的两条边 AM, BM 所在直线的斜率之积是 ()求点 M 的轨迹方程; ()设直线 AM 方程为,直线 l 方程为 x2,直线 AM 交 l 于 P,点 P,Q 关于 x 轴对称, 直线 MQ 与 x 轴相交于点 D若APD 面积为 2,求 m 的值 【思路引导】 (I)设出点的坐标,利用斜率乘积为建立方程,化简后求得点的轨迹方程 (II)联立两条直线的方 程求得 点的坐标,进而求得 点的坐标,将直线的方程和的轨迹方程联立,求得点的坐标,进而求 得直线的方程,从而求得 点的坐标,利用三角形的面积列方程,解方程求得的值 【解析】 ()设点 M 的坐标为(x,y) ,因为点 A 的坐标是(-

11、2,0) , 所以,直线 AM 的斜率 同理,直线 BM 的斜率 由已知又 化简,得点 M 的轨迹方程 ()解:直线 AM 的方程为 x=my-2(m0) ,与直线 l 的方程 x=2 联立,可得点,故 将 x=my-2 与联立,消去 x,整理得,解得 y=0,或 来源:Z,xx,k.Com 由题设,可得点由, 可得直线 MQ 的方程为, 令 y=0,解得,故 所以 所以APD 的面积为: 又因为APD 的面积为,故, 整理得,解得, 所以 4 【2019 福建龙岩质检】 已知椭圆的两焦点为、 , 抛物线 :() 的焦点为 , 为等腰直角三角形 ()求 的值; ()已知过点的直线 与抛物线 交

12、于两点,又过作抛物线 的切线,使得,问这样 的直线 是否存在?若存在,求出直线 的方程;若不存在,说明理由 【思路引导】 ()先写出、的坐标,利用为等腰直角三角形,求得 p 即可 ()依题意,直线 l 的斜率必存在,设直线 l 的方程为 yk(x+2) ,可得切线 l1,l2的斜 率分别为 , x1x24再将直线与抛物线联立,结合韦达定理解得 k 即可 【解析】 ()椭圆,两焦点为, 为等腰直角三角形, ()过点的直线 与抛物线 交于两点,的斜率必存在, 设直线 的方程为, 由得 ,或 抛物线 方程得为所以 切线的斜率分别为 , 当时,即 又,解得合题意, 所以存在直线 的方程是,即 5 【2

13、019 广西桂林市,贺州市,崇左市 3 月联合调研】已知抛物线,过点的直线 交抛物线于 、 两点,设 为坐标原点,且 (1)求 的值; (2)若,的面积成等比数列,求直线 的方程 【思路引导】 (1)利用 ,从而可得结果; (2)由(1)知点 为抛物 线的焦点, 可设直线 的方程为, 由 , ,成等比数列,可得,即利用韦达定理可得,解方程即可得结 果 【解析】 (1)据题直线,斜率均存在,且, 故 (2)由(1)知点为抛物线的焦点, 据题意,直线 的斜率存在且不为 0,故可设直线 的方程为 由 设,则有, 若,的面积成等比数列,则,成等比数列 ,即: ,则 解得,或,均满足 故直线 的方程为或

14、 6 【2019 河北石家庄 3 月质检】已知椭圆()的离心率为,且经过点 (1)求椭圆 的方程; (2)过点作直线 与椭圆 交于不同的两点 , ,试问在 轴上是否存在定点 使得直线与直线恰 关于 轴对称?若存在,求出点 的坐标;若不存在,说明理由 【思路引导】 (1)由题得 a,b,c 的方程组求解即可(2)直线与直线恰关于 轴对称,等价于的斜率互为相 反数,即,整理设直线 的方程为,与椭圆 联立, 将韦达定理代入整理即可 【解析】 (1)由题意可得,又, 解得 , 所以,椭圆 的方程为 (2)存在定点,满足直线与直线恰关于 轴对称 设直线 的方程为,与椭圆 联立,整理得, 设,定点(依题意

15、 则由韦达定理可得, 直线与直线恰关于 轴对称,等价于的斜率互为相反数 所以,即得 又, 所以,整理得, 从而可得, 即, 所以,当,即时,直线与直线恰关于 轴对称成立 特别地,当直线 为 轴时, 也符合题意 综上所述,存在 轴上的定点,满足直线与直线恰关于 轴对称 7 【2019 山东临沂 2 月质检】已知抛物线 E:上一点 M到焦点 F 的距离为 5 来源:163文库 (1)求抛物线 E 的方程; (2)直线 与圆 C:相切且与抛物线 E 相交于 A,B 两点,若AOB 的面积为 4(O 为坐标原点), 求直线 的方程 【思路引导】 (1)由抛物线的定义求出 p 的值,即可得出抛物线的方程

16、; (2)设直线 l 的方程为 xmy+n,设点 A(x1,y1) 、B(x2,y2) ,根据直线 l 与圆 C 相切得出 m 与 n 所满 足的第一个关系式,将直线 l 的方程联立,列出韦达定理,计算出|AB|以及原点 O 到直线 l 的距离 d,然后 利用三角形的面积公式计算出AOB 的面积, 得出 m 与 n 所满足的第二个关系式, 然后将两个关系式联立, 求出 m 和 n 的值,即可得出直线 l 的方程 【解析】 (1)由抛物线的定义知,所以,p2,因此,抛物线 E 的方程为 y24x; (2)由题意知,直线 l 与 y 轴不垂直,设直线 l 的方程为 xmy+n 直线 l 与圆 C

17、相切,又圆 C 的圆心为(2,0) ,所以,4m2n24n, 设点 A(x1,y1) 、B(x2,y2) ,由 ,消去 x 得,y24my4n0, 由韦达定理得 y1+y24m,y1y24n 则 , 又原点 O 到直线 l 的距离为, , ,(m2+n)n24, 又 4m2n24n,解得 n 2 当 n2 时,m21 不成立; 当 n2 时,m23, 经检验,所求直线方程为,即 8 【2019 湖北十堰模拟】已知椭圆过点 (1)求椭圆 的方程,并求其离心率; (2)过点 作 轴的垂线 ,设点 为第四象限内一点且在椭圆 上(点 不在直线 上) ,点 关于 的对称点为 , 直线与 交于另一点 设

18、为原点,判断直线与直线的位置关系,并说明理由 【思路引导】 (1)将 P 点代入椭圆方程,可得 a 的值,结合离心率的公式可得离心率的值; (2)设直线,设点 的坐标为,分别求出, 根据斜率公式以及两直线的位置关系与斜率的关系可得答案 【解析】 (1)由椭圆方程椭圆过点,可得 , 椭圆 的方程为,离心率 (2)直线与直线平行证明如下: 设直线, 设点 的坐标为, 由得, ,同理, , 由,有, 在第四象限,且 不在直线上, 又,故,直线与直线平行 9 【2019 安徽淮南一模】设椭圆的左、右焦点分别为, ,上顶点为 ,过点 与 垂直的直线交 轴负半轴于点 ,且,过,三点的圆恰好与直线相切 求椭

19、圆 的方程; 过右焦点作斜率为 的直线 与椭圆 交于两点, 问在 轴上是否存在点, 使得以为邻边的 平行四边形是菱形?如果存在,求出 的取值范围;如果不存在,说明理由 【思路引导】 设点 的坐标为,且,利用以及得出点 的坐标,利用外接圆圆心到该直 线的距离等于半径,可求出 的值,进而得出 与 的值,从而得出椭圆 的方程;令,得出,设点 、,将直线 l 的方程与椭圆 的方程联立,利用韦达定理,求出线段的中点 的坐标,将条 件“以为邻边的平行四边形是菱形”转化为,得出这两条直线的斜率之积为,然后得出 的 表达式,利用不等式的性质可求出实数 的取值范围 【解析】 设椭圆 C 的焦距为,则点的坐标为,

20、点的坐标为,设点 Q 的坐标为,且 , 如下图所示, , ,则,所以,则点 Q 的坐标为, 直线与直线 AQ 垂直,且点,所以, 由,得,则, 为直角三角形,且为斜边, 线段的中点为,的外接圆半径为 2c 由题意可知,点到直线的距离为, 所以, 因此,椭圆 C 的方程为 由题意知,直线 的斜率,并设,则直线 l 的方程为, 设点、 将直线 的方程与椭圆 C 的方程联立, 消去 x 得, 由韦达定理得, , 所以,线段 MN 的中点为点 由于以 PM,PN 为邻边的平行四边形是菱形,则,则,所以, 由两点连线的斜率公式可得,得 由于,则,所以,所以, 因此,在 x 轴上存在点,使得以 PM,PN

21、 为邻边的平行四边形是菱形, 且实数 m 的取值范围是 来源: 【同步训练】【同步训练】 1已知椭圆的离心率为,其左、右焦点分别为 F1,F2,点 P(x0,y0)是坐 标平面内一点,且(O 为坐标原点) (1)求椭圆 C 的方程; (2)过点且斜率为 k 的动直线 l 交椭圆于 A、B 两点,在 y 轴上是否存在定点 M,使以 AB 为 直径的圆恒过这个点?若存在,求出 M 的坐标,若不存在,说明理由 【思路点拨】 (1)设出 P 的坐标,利用|OP|的值求得 x0和 y0的关系式,同时利用求得 x0和 y0的另一关系式,进而求得 c,通过椭圆的离心率求得 a,最后利用 a,b 和 c 的关

22、系求得 b,则椭圆的方程 可得 (2)设出直线 l 的方程,与椭圆方程联立消去 y,设 A(x1,y1) ,B(x2,y2) ,则可利用韦达定理表示出 x1+x2和 x1x2,假设在y 轴上存在定点 M(0,m) ,满足题设,则可表示出,利用=0 求得 m 的值 假设在 y 轴上存在定点 M(0,m) ,满足题设,则 = = = = 由假设得对于任意的恒成立, 即解得 m=1学* 因此,在 y 轴上存在定点 M,使得以 AB 为直径的圆恒过这个点, 点 M 的坐标为(0,1) 2.已知椭圆 C 的中心在坐标原点,焦点在 x 轴上,左顶点为 A,左焦点为 F1(2,0) ,点 B(2,)在 椭圆

23、 C 上,直线 y=kx(k0)与椭圆 C 交于 E,F 两点,直线 AE,AF 分别与 y 轴交于点 M,N; (1)求椭圆 C 的方程; (2)以 MN 为直径的圆是否经过定点?若经过,求出定点的坐标,若不经过,请说明理由 【思路点拨】 (1)由题意可设椭圆标准方程,结合已知及隐含条件列关于 a,b,c 的方程组,求解方程组得到 a2,b2的值,则椭圆方程可求; (2)设 F(x0,y0) ,E(x0,y0) ,写出 AE、AF 所在直线方程,求出 M、N 的坐标,得到以 MN 为直 径的圆的方程,由圆的方程可知以 MN 为直径的圆经过定点( 2,0) AE 所在直线方程为,取 x=0,得

24、 y=, M(0,) 学* 则以 MN 为直径的圆的圆心坐标为(0,) , 半径 r=, 3.已知椭圆+=1(ab0)的离心率为,F1、F2是椭圆的左、右焦点,过 F2作直线 l 交椭圆于 A、 B 两点,若F1AB 的周长为 8 (1)求椭圆的方程; (2)若直线 l 的斜率不为 0,且它的中垂线与 y 轴交于 Q,求 Q 的纵坐标的范围; (3)是否在 x 轴上存在点 M(m,0) ,使得 x 轴平分AMB?若存在,求出 m 的值;若不存在,请说明 理由 【思路点拨】 (1)由椭圆的性质可知:4a=8,e=及 b2=a2c2,即可求得 a 和 b 的值,即可求得椭圆的 方程; (2)当 k

25、 不存在时,Q 为原点,y0=0,当 k 存在时,将直线方程代入椭圆方程,求得关于 x 的一元二次方 程,利用韦达定理求得 x1+x2及 x1x2,根据中点坐标公式,求得 P 点坐标,求得直线 PQ 方程,令 x=0, yQ=,0)(0,即可求得 Q 的纵坐标的范围; (3)假设存在 m,由 x 轴平分AMB 可得,+=0,由()可知,代入即可求得 m 的值 【详细解析】 (1)由椭圆的性质可知: 4a=8,a=2, e=,c=1,学* b2=a2c2=41=3,b=, 椭圆的方程; (3)存在 m=4, 假设存在 m,由 x 轴平分AMB 可得,kMA+kMB=0, 即+=0, k(x11)

26、 (x2m)+k(x21) (x1m)=0, 2x1x2(m+1) (x1+x2)+2m=0, 8k2248k2m8k2+6m+8mk2=0, 解得:m=4学* 4.已知圆 E: (x+1) 2+y2=16,点 F(1,0) ,P 是圆 E 上任意一点,线段 PF 的垂直平分线和半径 PE 相交于 Q (1)求动点 Q 的轨迹 的方程; (2)若直线 y=k(x1)与(1)中的轨迹 交于 R,S 两点,问是否在 x 轴上存在一点 T,使得当 k 变动 时,总有OTS=OTR?说明理由 【思路点拨】 (1)连结 QF,运用垂直平分线定理可得,|QP|=|QF|,可得|QE|+|QF|=|QE|+

27、|QP|=4|EF|=2,由 椭圆的定义即可得到所求轨迹方程; (2)假设存在 T(t,0)满足OTS=OTR设 R(x1,y1) ,S(x2,y2) ,联立直线方程和椭圆方程,运 用韦达定理和判别式大于 0,由直线的斜率之和为 0,化简整理,即可得到存在 T(4,0) (2)假设存在 T(t,0)满足OTS=OTR 设 R(x1,y1) ,S(x2,y2)联立, 得(3+4k2)x28k2x+4k212=0, 由韦达定理有,其中0 恒成立, 由OTS=OTR(显然 TS,TR 的斜率存在) , 故 kTS+kTR=0 即, 由 R,S 两点在直线 y=k(x1)上, 故y1=k(x11),y

28、2=k(x21)代入得 , 即有 2x1x2(t+1) (x1+x2)+2t=0,学* 将代入,即有:, 要使得与 k 的取值无关,当且仅当“t=4“时成立,学* 综上所述存在 T(4,0) ,使得当 k 变化时,总有OTS=OTR 5.在平面直角坐标系 xOy 中,设椭圆(ab0)的离心率是 e,定义直线 y=为椭圆的“类 准线”,已知椭圆 C 的“类准线”方程为 y=,长轴长为 4 (1)求椭圆 C 的方程; (2)点 P 在椭圆 C 的“类准线”上(但不在 y 轴上) ,过点 P 作圆 O:x2+y2=3 的切线 l,过点 O 且垂直于 OP 的直线 l 交于点 A,问点 A 是否在椭圆

29、 C 上?证明你的结论 【思路点拨】 (1)由题意列关于 a,b,c 的方程,联立方程组求得 a2=4,b2=3,c2=1,则椭圆方程可求; (2)设 P(x0,2) (x00) ,当 x0=时和 x0=时,求出 A 的坐标,代入椭圆方程验证知,A 在椭 圆上,当 x0时,求出过点 O 且垂直于 0P 的直线与椭圆的交点,写出该交点与 P 点的连线所在直线方 程,由原点到直线的距离等于圆的半径说明直线是圆的切线,从而说明点 A 在椭圆 C 上 PA1所在直线方程为(2+x0)x(x06)yx0212=0 此时原点 O 到该直线的距离 d=, 说明 A 点在椭圆 C 上; 同理说明另一种情况的

30、A 也在椭圆 C 上 综上可得,点 A 在椭圆 C 上 另解:设切点为(x0,y0) ,由圆上一点的切线方程可得 切线 l 的方程为 x0 x+y0y=3,代入 y=2,可得 x=, 即有 P(,2) ,kOP=, 与 OP 垂直的直线,且过 O 的直线为 y=x, 代入 x0 x+y0y=3,结合 x02+y02=3,可得 x=, y=,学* 即为 A(,) , 由 3()2+4()2=12, 则点 A 在椭圆 C 上学* 6.已知椭圆 E 过点 A(2,3) ,对称轴为坐标轴,焦点 F1,F2在 x 轴上,离心率 e=,F1AF2的平分线所 在直线为 l (1)求椭圆 E 的方程; (2)

31、设 l 与 x 轴的交点为 Q,求点 Q 的坐标及直线 l 的方程; (3)在椭圆 E 上是否存在关于直线 l 对称的相异两点?若存在,请找出;若不存在,说明理由 【思路点拨】 (1)设出椭圆方程,根据椭圆 E 经过点 A(2,3) ,离心率,建立方程组,求得几何量,即可 得到椭圆 E 的方程; (2)求得 AF1方程、AF2方程,利用角平分线性质,即可求得F1AF2的平分线所在直线 l 的方程; (3)假设存在 B(x1,y1)C(x2,y2)两点关于直线 l 对称,设出直线 BC 方程代入椭圆 E 的方程,求得 BC 中点代入直线 2xy1=0 上,即可得到结论 7.)如图,已知 F1、F

32、2是椭圆 G:的左、右焦点,直线 l:y=k(x+1)经过左焦点 F1,且与椭圆 G 交于 A、B 两点,ABF2的周长为 (1)求椭圆 G 的标准方程; (2)是否存在直线 l,使得ABF2为等腰直角三角形?若存在,求出直线 l 的方程;若不存在,请说明理 由 【思路点拨】 (1)由题意可知:c=1,4a=4,b2=a2c2=31=2即可求得椭圆方程; (2)分类讨论,假设|AF2|=|BF2|,利用作差法,即可求得 x1+x2=6 (与 x1,x2,x1+x226, 矛盾) ,将直线方程代入椭圆方程由韦达定理:=6,矛盾故|AF2|BF2|再证明 AB 不 可能为等腰直角三角形的直角腰由勾

33、股定理得:,此方程无解故不存在这样的等腰 直角三角形 (2)不存在理由如下:先用反证法证明 AB 不可能为底边,即|AF2|BF2| 由题意知 F2(1,0) ,设 A(x1,y1) ,B(x2,y2) ,假设|AF2|=|BF2|, 则, 又,代入上式,消去,得: (x1x2) (x1+x26)=0 因为直线 l 斜率存在,所以直线 l 不垂直于 x 轴,所以 x1x2,故 x1+x2=6(与 x1,x2,x1+x22 6,矛盾) 联立方程,得: (3k2+2)x2+6k2x+3k26=0, 所以=6,矛盾 故|AF2|BF2| 再证明 AB 不可能为等腰直角三角形的直角腰 假设ABF2为等

34、腰直角三角形,不妨设 A 为直角顶点 设|AF1|=m,则,学* 在AF1F2中,由勾股定理得:,此方程无解 故不存在这样的等腰直角三角形 8.已知椭圆 C:+=1(ab0)经过点(,1) ,过点 A(0,1)的动直线 l 与椭圆 C 交于 M、N 两点,当直线 l 过椭圆 C 的左焦点时,直线 l 的斜率为 (1)求椭圆 C的方程; (2)是否存在与点 A 不同的定点 B,使得ABM=ABN 恒成立?若存在,求出点 B 的坐标;若不存在, 请说明理由 【思路点拨】 (1)将点(,1)代入椭圆方程,设左焦点为(c,0) ,再由斜率公式,可得 c 的值,结 合 a,b,c 的关系,即可得到椭圆方

35、程; (2)假设存在与点 A 不同的定点 B,使得ABM=ABN 恒成立当直线 MN 的斜率为 0 时,由对称性 可得 B 在 y 轴上,设为 B(0,t) ,设直线 MN 的方程为 x=my+1,代入椭圆方程,运用韦达定理,设 M(x1, y1) ,N(x2,y2) ,由假设可得 kBM+kBN=0,化简整理,可得 t+2m=0,故不存在 这样的定点 B 即有 2my1y2+(y1+y2)=tm(y1+y2)+2, 即为=t(+2) ,学* 化为8m=4t,即 t+2m=0,由于 m 为任意的,则 t 不为定值 故不存在与点 A 不同的定点 B,使得ABM=ABN 恒成立 9.已知椭圆 E

36、的方程是+=1,左、右焦点分别是 F1、F2,在椭圆 E 上有一动点 A,过 A、F1作一个平 行四边形,使顶点 A、B、C、D 都在椭圆 E 上,如图所示 () 判断四边形 ABCD 能否为菱形,并说明理由 () 当四边形 ABCD 的面积取到最大值时,判断四边形 ABCD 的形状,并求出其最大值 【思路点拨】 (1) 设直线方程,代入椭圆方程,若四边形 ABCD 能否为菱形,则 OAOB,由向量数量积 的坐标运算,整理可知=0,方程无实数解,故四边形 ABCD 不能是菱形; (2)由三角形的面积公式 SABCD=2 丨 OF1丨丨 y1y2丨=2,利用韦达定理,及向量 数量积的坐标运算,函

37、数的单调性即可求得 ABCD 的面积取到最大值及 m 的值 (2)由题 SABCD=4SAOB,而 SAOB=丨 OF1丨丨 y1y2丨,又丨 OF1丨=1, 即 SABCD=2 丨 OF1丨丨 y1y2丨=2,(8 分) 由()知 y1+y2=,y1y2= SABCD=2=24, 函数,t1,+) ,在 t=1 时,f(t)min=10,(11 分) SABCD的最大值为 6,此时 m2+1=1,即 m=0 时, 此时直线 ABx 轴,即 ABCD 是矩形(12 分) 10.已知椭圆 C:=1(ab0)过点 A(0,3) ,与双曲线=1 有相同的焦点 (1)求椭圆 C 的方程; (2)过 A

38、 点作两条相互垂直的直线,分别交椭圆 C 于 P,Q 两点,则 PQ 是否过定点?若是,求出定点的 坐标,若不是,请说明理由 【思路点拨】 (1)求得双曲线的焦点坐标,可得椭圆的 c,由 A 点,可得 b,求得 a,即可得到椭圆方程; (2)设 P(x1,y1) ,Q(x2,y2) ,直线 AP 的斜率为 k,直线 AQ 的斜率为,直线 AP 的方程为 y=kx+3, 代入椭圆方程,求得 P 的坐标,k 换为,可得 Q 的坐标,求出直线 PQ 的斜率,以及方程,整理可得恒 过定点 【详细解析】 (1)双曲线=1 的焦点坐标为(3,0) , (3,0) , 可得椭圆中的 c=3,由椭圆过点 A(

39、0,3) ,可得 b=3, 则 a=6, 则椭圆的方程为+=1; 11.如图,已知 F 为椭圆+=1 的左焦点,过点 F 且互相垂直的两条直线分别交椭圆于 A、B 及 C、D (1)求证:+为定值; (2)若直线 CD 交直线 l:x=于点 P,试探究四边形 OAPB 能否为平行四边形,并说明理由 【思路点拨】 (1)当直线 AB、CD 有一平行于 x 轴时,+=,当直线 AB、CD 都不平行于 x 轴时, 设 A(x1,y1) ,B(x2,y2) ,直线 AB:y=k(x+1) ,则直线 CD:y=(x+1) ,将直线直线 AB 与椭圆 方程联立,得(3+4k2)x2+8k2x+4k212=

40、0,由此利用韦达定理和弦长公式能求出 AB,同理 求出 CD,由此能证明= (2)假设四边形 OAPB 是平行四边形,即,此时直线 AB、CD 都不平行于 x 轴P(,) , 则=(x1,y1) ,=(,) ,推导出,无解,由此得到四边形 OAPB 不可能是平 行四边形 x1+x2=,x1x2= AB=|x1x2| = =,(4 分) 同理:CD=,(4 分) = 综上:=故+为定值(6 分) 12.已知椭圆 E:+=1(ab0)的离 心率为,且过点(1,) (1)求 E 的方程; (2)是否存在直线 l:y=kx+m 相交于 P,Q 两点,且满足:OP 与 OQ(O 为坐标原点)的斜率之和为

41、 2; 直线 l 与圆 x2+y2=1 相切若存在,求出 l 的方程;若不存在,请说明理由 【思路点拨】 (1)由椭圆的离心率公式求得 a2=4b2,将点(1,)代入椭圆方程,即可求得 a 和 b 的值, 即可求得椭圆方程; (2)将直线方程,代入椭圆方程,由韦达定理及直线的斜率公式,求得 m2+k=1,由,即可求得 k 的取值范围,由点到直线的距离即可求得 k 和 m 的值,求得直线 l 的方程 (2)设 P(x1,y1) ,Q(x2,y2) ,则, 整理得: (1+4k2)x2+8kmx+4(m21)=0, 由 x1+x2=,x1x2=, 由 kOP+kOQ=+=2, 2(k1)x1x2+m(x1+x2)=0, 2(k1)+m ()=0, 整理得:m2+k=1, 由=16(4k2m2+1)=16(4k2+k) , ,解得:k,或 0k1, 直线与圆 x2+y2=1 相切,则=1, 联立解得 k=0(舍去) ,k=1,来源:163文库 m2=2,即 m=, 直线 l 的方程 y=x

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