通关练15圆锥曲线的定值问题
eq\o\ac(○,通)eq\o\ac(○,关)eq\o\ac(○,练)
1.(2023秋·广东·高二校联考期末)已知椭圆的离心率为,椭圆的长轴长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线与椭圆C相交于A、B两点,点,求证:为定值.
【答案】(1)
(2)证明详见解析
【分析】(1)根据已知条件求得,由此求得椭圆的方程.
(2)联立直线的方程与椭圆的方程,化简写出根与系数关系,进而计算出为定值.
【详解】(1)依题意,解得,
所以椭圆的方程为
(2)由于直线过定点,该点在椭圆内,
所以直线与椭圆必有两个交点,
由消去并化简得,
设,则,
.
2.(2022秋·山西晋城·高二晋城市第二中学校校考阶段练习)已知椭圆)的离心率为,且与直线相切.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线:与椭圆交于两点,点是轴上的一点,过点作直线的垂线,垂足为,是否存在定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
【分析】(1)根据题意得,由与直线相切,联立方程得,即可解决;
(2),结合韦达定理得,即可解决.
【详解】(1)由题知,,
所以椭圆为,即,
因为与直线相切,
所以,消去得,
所以,
所以,得,
所以椭圆的标准方程为;
(2)设,
由,得
所以,
所以
,
所以,解得,
所以存在点,使得为定值.
3.(2023秋·四川成都·高二校考期末)已知点是圆:上任意一点,是圆内一点,线段的垂直平分线与半径相交于点.
(1)当点在圆上运动时,求点的轨迹的方程;
(2)设不经过坐标原点,且斜率为的直线与曲线相交于,两点,记,的斜率分别是,.当,都存在且不为时,试探究是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1);
(2)是定值,.
【分析】(1)根据给定条件探求得,再借助椭圆定义直接求得轨迹的方程.
(2)设出直线的方程,再与轨迹的方程联立,借助韦达定理计算作答.
【详解】(1)圆:的圆心,半径,
因线段的垂直平分线与半径相交于点,则,而,
于是得,
因此,点的轨迹是以C,A为左右焦点,长轴长为4的椭圆,短半轴长有,
所以轨迹的方程为.
(2)依题意,设直线的方程为:,,
由消去y并整理得:,
,则且,
设,则有,,
因直线,的斜率,都存在且不为,因此,且,,
,
所以直线,的斜率,都存在且不为时,是定值,这个定值是.
【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
4.(2023秋·山西运城·高二康杰中学校考期末)已知椭圆:,长轴是短轴的2倍,点在椭圆上,且P在轴上的投影为点Q.
(1)求椭圆的方程;
(2)若过点Q且不与y轴垂直的直线与椭圆交于M,N两点,在x轴的正半轴上是否存在点,使得直线TM,TN斜率之积为定值?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
【分析】(1)由题意列方程组求解,
(2)设直线方程后与椭圆方程联立,由韦达定理与斜率公式化简求解,
【详解】(1)由题意得,,
解得,故椭圆的方程为,
(2)由题意得,设直线方程为,
代入得,
设,则,
而
化简得
当为定值时,,,故,
存在使得直线TM,TN斜率之积为定值
5.(2023秋·上海青浦·高二上海市青浦高级中学校考期末)已知抛物线过点,过点的直线与抛物线交于两个不同的点(均与点A不重合).
(1)求抛物线的方程及焦点坐标;
(2)设直线的斜率分别为,,求证:为定值,并求出该定值.
【答案】(1),焦点坐标为.
(2)证明见解析;定值为.
【分析】(1)由题意可确定,即可得抛物线方程和焦点坐标;
(2)设出直线方程,和抛物线方程联立,得到根与系数的关系,表示出,并化简,即可得结论.
【详解】(1)由题意抛物线过点,所以,即,
所以抛物线的方程为,焦点坐标为.
(2)证明:设过点的直线l的方程为,即,
代入得,,
设,则,
直线的斜率分别为,,
所以
,
即为定值,该定值为.
6.(2022秋·上海普陀·高二曹杨二中校考期末)已知椭圆,过动点的直线交轴于点,交于点、(在第一象限),且是线段的中点,过点作轴的垂线交于另一点,延长交于点.设、.
(1)若点的坐标为,求的周长;
(2)