解析:(Ⅰ)由解得 得椭圆的方程为.
(Ⅱ)当直线的斜率不存在时,直线为
.
的方程为或,此时四边形的面积
当直线的斜率存在时,设直线方程是
,联立椭圆方程
,
点到直线由
的距离是得
因为点在曲线上,所以有由题意四边形
为平行四边形,所以四边形
整理得的面积为
由
得
, 故四边形
的面积是定值,其定值为
.
【点睛】本题主要考查椭圆的标准方程,以及椭圆中的定值问题,通常需要联立直线与椭圆方程,结合韦达定理、弦长公式等求解,计算量较大,属于常考题型.
跟踪训练三
x2y2*1.已知椭圆系方程Cn: 2?2?n (a?b?0,n?N), F1,F2 是椭圆C6的焦点,
abA?uuuuvuuuuv6,3是椭圆C6上一点,且AF2?F1F2?0.
? 11
(1)求Cn的离心率并求出C1的方程;
(2)P为椭圆C3上任意一点,过P且与椭圆C3相切的直线l与椭圆C6交于M, N两点,点P关于原点的对称点为Q,求证: ?QMN的面积为定值,并求出这个定值.
x2y2解析:(1)椭圆C6的方程为:2?2?6
ab?AF2?F1F2?0?AF2?F1F2,又A(6,3)?c?6
(6)2(3)2?6a?6b?c?6且??1226a6b
2x?a2?2,b2?1?椭圆Cn的方程为:?y2?n2222椭圆Cn的离心率e?x22n2?n222C的方程为:?y?1 ,椭圆?12222n(2)解法一:设P(x0,y0),则Q(?x0,?y0) 当直线l斜率存在时,设l为: y?kx?m,
x2?y2?3 联立得: ?2k2?1?x2?4kmx?2m2?6?0 则y0?kx0?m,由{2y?kx?m由??0得m2?32k2?1
??Q到直线l的距离d??kx0?y0?mk?12?2mk?12
x2?y2?6 联立得: ?2k2?1?x2?4kmx?2m2?12?0 同理,由{2y?kx?m2m2?124km, x1x2? ?x1?x2??22k2?12k?1
12
?MN?
?k??2?1??x1?x2??4x1x2? ????2?2?4km2m2?12???2k?1???2??4?2? 2k?12k?1?????????k2?1812k2?6?m2?2k2?1?2? ?22k2?1m2k2?1
?S?QMN2122k?1m1?MNd ??22k2?122mk2?1 ?22m22k2?1 ?22?32k2?12k2?1??
?62 当直线l斜率不存在时,易知?S?QMN?62, ?QMN的面积为定值62
x2?y2?3, 解法(二):设P?x0,y0?,由(1)得C3为: 2∴过P且与椭圆C3相切的直线l:
x0x?y0y?3.且x02?2y02?6 2点P关于原点对称点Q??x0,?y0?,点Q到直线l的距离设M?x1,y1?, N?x2,y2? 由{
x0x?2y0y?6 得4x2?8x0x?24?16y02?0 ?x2?2x0x?6?4y02?0 22x?2y?122x0222x1?x2?2x0, x1x2?6?4y0,∴ MN?1?4x0?24?16y024y0
1112∴?QMN的面积为S?d?MN?
2222x0?4y0(定值) 当y0?0时,易知
,
x02221?4x0?24?16y024y0综上: ?QMN的面积为定值62. 2. (九师联盟2019届)已知点是抛物线:且
.
的焦点,点是抛物线上的定点,
(1)求抛物线的方程; (2)直线
与抛物线交于不同两点,
13
,且(为常数),直线
与平行,且与抛物线相切,切点为,试问的面积是否是定值.若是,求出这个定
值;若不是,请说明理由. 解析:(1)设所以
,由题知
.
,
所以代入
,即
中得
. ,解得.
的斜率存在,设其方程为
,
.
.
所以抛物线的方程为(2)由题意知,直线由则∴设
的中点为,
.
,消去,整理得,
.
,
则点的坐标为由条件设切线方程为由
,
.
,消去整理得
∵直线与抛物线相切, ∴∴∴
∴切点的坐标为∴∵又∵∴∴
∵为常数,
14
.
.
,∴
.
.
,
.
.
.
,∴
.
轴,∴
∴的面积为定值,且定值为.
【点睛】本题考查了抛物线的综合知识,以及直线与抛物线的相交相切的综合知识,解题的关键是在转化和计算,属于难题. 直线与圆锥曲线解题步骤:
(1)设出点和直线的方程(考虑斜率的存在);
(2)联立方程,化简为一元二次方程(考虑判别式),利用韦达定理; (3)转化,由题已知转化为数学公式; (4)计算,细心计算. 3. (泸州市2019届)已知椭圆
中恰有三点在椭圆上.
,点
,
(1)求椭圆的方程; (2)设椭圆于点
是椭圆上的动点,由原点向圆,若直线
的斜率存在,并记为
,试问
引两条切线,分别交的面积是否为定值?若是,
求出该值;若不是,请说明理由.
解析:(1)由于P3,P4两点关于原点对称,故由题设可知C经过P3,P4两点, ∵
,
则图象不经过点P1,故P2在椭圆上, ∴b=
,
,解得a2=6,b2=3,
.
故椭圆C的方程为
(2)∵直线OP:y=k1x,OQ:y=k2x,与圆M相切, 由直线和圆相切的条件:d=r,可得即有(x02﹣2)k12﹣2x0y0k1+y02﹣2=0, 同理:直线OQ:y=k2x与圆M相切,
15
,