北师大版高考第一轮理科数学(适用于老高考旧教材)高考解答题专项五　第2课时　圆锥曲线中的定点(或定值)问题

这是一份北师大版高考第一轮理科数学(适用于老高考旧教材)高考解答题专项五　第2课时　圆锥曲线中的定点(或定值)问题，共3页。试卷主要包含了已知椭圆C等内容，欢迎下载使用。

(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线l与椭圆交于C,D两点,若直线l∥AB,设直线AC,BD的斜率分别为k1,k2,证明:k1·k2为定值.
解:(1)直线AB的方程为xa+yb=1,即bx+ay-ab=0,则aba2+b2=255.
因为三角形OAB的面积为1,所以12ab=1,即ab=2,解得a=2,b=1,所以椭圆的标准方程为x24+y2=1.
(2)直线AB的斜率为-12,设直线l的方程为y=-12x+t,C(x1,y1),D(x2,y2),把方程y=-12x+t与x24+y2=1联立,消去x,整理得2y2-2ty+t2-1=0,Δ=(-2t)2-4×2×(t2-1)=8-4t2>0,即t2<2,此时有y1+y2=t,y1y2=t2-12,所以k1k2=y1x1-2·y2-1x2=y1y2-y1x1x2-2x2,
所以x1x2-2x2=4(t-y1)(t-y2)-4(t-y2)=4[t2-t(y1+y2)+y1y2-t+y2]=4[(y1+y2)2-(y1+y2)(y1+y2)+y1y2-(y1+y2)+y2]=4(y1y2-y1),
所以k1·k2=14为定值.
2.(2021江苏盐城滨海中学一模,21)在平面直角坐标系中,已知圆心为点Q的动圆恒过点F(1,0),且与直线x=-1相切.设动圆的圆心Q的轨迹为曲线Γ.
(1)求曲线Γ的方程;
(2)过点F的两条直线l1,l2与曲线Γ相交于A,B,C,D四点,且M,N分别为AB,CD的中点.设l1与l2的斜率依次为k1,k2,若k1+k2=-1,求证:直线MN恒过定点.
(1)解:设Q(x,y),依题意可得|x+1|=(-1)2+y2,化简得y2=4x.
(2)证明:设l1,l2的方程为y=k1(x-1),y=k2(x-1).
联立y=k1(x-1),y2=4x,得k12x2-(2k12+4)x+k12=0,所以x1+x2=2k12+4k12,则Mk12+2k12,2k1,
同理Nk22+2k22,2k2,由k1+k2=-1,所以kMN=2k1-2k2k12+2k12-k22+2k22=k1k2k1+k2=-k1k2=-k1(-1-k1)=k1(1+k1),所以直线MN的方程为y-2k1=k1(1+k1)x-k12+2k12,化简整理得y+2=k1(1+k1)(x-1),所以直线MN恒过定点(1,-2).
3.(2021北京平谷一模,19)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为12,并且经过点P(0,3).
(1)求椭圆C的方程;
(2)设过点P的直线与x轴交于N点,与椭圆的另一个交点为B,点B关于x轴的对称点为B',直线PB'交x轴于M,求证:|OM|·|ON|为定值.
(1)解:由已知ca=12,3b2=1,a2=b2+c2,解得b2=3,a2=4,
所以椭圆C:x24+y23=1.
(2)证明:证法1 由已知直线PB的斜率存在,以下给出证明:
由题意,设直线PB的方程为y=kx+3(k≠0),P(0,3),B(x1,y1),则B'(x1,-y1).
由3x2+4y2=12,y=kx+3,得(3+4k2)x2+83kx=0,x1=-83k3+4k2,y1=-83k23+4k2+3,
所以B-83k3+4k2,-83k23+4k2+3,即B-83k3+4k2,-43k2+333+4k2,B'-83k3+4k2,43k2-333+4k2,
直线PB'的方程为y-43k2-333+4k2=34kx--83k3+4k2,
令y=0,得x=(-43k2-33)4k3(3+4k2),
所以M(-43k2-33)4k3(3+4k2),0,
令y=0,由y=kx+3得x=-3k,所以N-3k,0,
所以|OM|·|ON|=(-43k2-33)4k3(3+4k2)·-3k=4.
证法2 设B(x0,y0),B'(x0,-y0),则x024+y023=1,则直线PB的方程为y-3=3-y0-x0(x-0),
令y=0,x=3x03-y0,所以N3x03-y0,0.
同理M3x03+y0,0,
所以|OM|·|ON|=3x03+y0·3x03-y0=3x023-y02,
因为x024+y023=1,所以3x02+4y02=12,所以|OM|·|ON|=3x023-y02=12-4y023-y02=4.
4.(2021江西南昌二模,理19)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为32,椭圆E与x轴交于A,B两点,与y轴交于C,D两点,四边形ACBD的面积为4.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若P是椭圆E上一点(不在坐标轴上),直线PC,PD分别与x轴相交于M,N两点,设PC,PD,OP的斜率分别为k1,k2,k3,过点P的直线l的斜率为k,且k1k2=kk3,直线l与x轴交于点Q,求|MQ|-|NQ|的值.
解:(1)由题意,ca=32,且12·2a·2b=4,
又a2-b2=c2,所以a=2,b=1,所以椭圆E的方程为x24+y2=1.
(2)设P(x0,y0),则x024+y02=1,即x02=4(1-y02),不妨设C(0,1),D(0,-1),直线PC:y=y0-1x0x+1,
令y=0,得x=x01-y0,故Mx01-y0,0.同理可求Nx01+y0,0.
则k1k2=y0-1x0·y0+1x0=y02-1x02=-14,k3=y0x0,所以k=-x04y0.所以直线l为y-y0=-x04y0(x-x0),令y=0,得x=x02+4y02x0,又x024+y02=1,故x=4x0,即Q4x0,0.
易证x01-y0<4x0所以||MQ|-|NQ||=x01-y0+x01+y0−8x0=2x0(1+y0)(1-y0)−8x0.又x024+y02=1,即y02=1-x024,
代入上式得||MQ|-|NQ||=2x0x024−8x0=0.所以|MQ|-|NQ|=0.