第三讲圆锥曲线的综合应用第二课时圆锥曲线的定点、定值、存在性
问题
25
1.(2018·云南师大附中质检)已知椭圆C的焦点在x轴上,离心率等于,且过点
5
?25??1,?.
5??
(1)求椭圆C的标准方程;
→→(2)过椭圆C的右焦点F作直线l交椭圆C于A,B两点,交y轴于M点,若MA=λ1AF,→→
MB=λ2BF,求证:λ1+λ2为定值.
解析:(1)设椭圆C的方程为 x2y2
+=1(a>b>0), a2b2
??则??25?
??1?5???a2+b22=1,
∴a=5,b=1,
2
2
c25
=,a5
x22
∴椭圆C的标准方程为+y=1.
5
(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),M(0,y0), 又易知F点的坐标为(2,0). 显然直线l存在斜率, 设直线l的斜率为k,
则直线l的方程是y=k(x-2),将直线l的方程代入椭圆C的方程中,消去y并整理得(1+5k)x-20kx+20k-5=0,
20k220k2-5
∴x1+x2=,x1x2=. 1+5k21+5k2
x1x2→→→→
又∵MA=λ1AF,MB=λ2BF,将各点坐标代入得λ1=,λ2=,
2-x12-x2x1x2
∴λ1+λ2=+
2-x12-x2=
+4-
-2x1x2
++x1x2
2
2
2
2
2?=
=-10,
20k220k2-5
4-2·+1+5k21+5k2
?20k2-20k2-5?
?
?1+5k21+5k2?
即λ1+λ2为定值.
2.(2018·贵阳一模)过抛物线C:y=4x的焦点F且斜率为k的直线l交抛物线C于A,
2
B两点,且|AB|=8.
(1)求l的方程;
(2)若A关于x轴的对称点为D,求证:直线BD恒过定点,并求出该点的坐标. 解析:(1)易知点F的坐标为(1,0),则直线l的方程为y=k(x-1),代入抛物线方程
y2=4x得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
由题意知k≠0,且[-(2k+4)]-4k·k=16(k+1)>0, 2k2+4设A(x1,y1),B(x2,y2),∴x1+x2=,x1x2=1,
k2由抛物线的定义知|AB|=x1+x2+2=8, ∴
2k2+42
=6,∴k=1,即k=±1, k2
2
2
2
2
2
∴直线l的方程为y=±(x-1).
y2+y1y2+y1
(2)由抛物线的对称性知,D点的坐标为(x1,-y1),直线BD的斜率kBD==
x2-x1y22y21
-44=
4
, y2-y1
∴直线BD的方程为y+y1=
4
(x-x1), y2-y1
即(y2-y1)y+y2y1-y21=4x-4x1,
∵y21=4x1,y2=4x2,x1x2=1,∴(y1y2)=16x1x2=16, 即y1y2=-4(y1,y2异号),
∴直线BD的方程为4(x+1)+(y1-y2)y=0, 恒过点(-1,0).
13.(2018·南宁模拟)已知抛物线C:y2=ax(a>0)上一点P(t,)到焦点F的距离为2t.
2(1)求抛物线C的方程;
(2)抛物线C上一点A的纵坐标为1,过点Q(3,-1)的直线与抛物线C交于M,N两个不同的点(均与点A不重合),设直线AM,AN的斜率分别为k1,k2,求证:k1k2为定值.
a
解析:(1)由抛物线的定义可知|PF|=t+=2t,则a=4t,
4
2
11
由点P(t,)在抛物线上,得at=,
24a12
∴a×=,则a=1,
44由a>0,得a=1, ∴抛物线C的方程为y=x. (2)∵点A在抛物线C上,且yA=1, ∴xA=1.
∴A(1,1),设过点Q(3,-1)的直线的方程为x-3=m(y+1), 即x=my+m+3,
代入y=x得y-my-m-3=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则y1+y2=m,y1y2=-m-3, y1-1y2-1
∴k1k2=· x1-1x2-1=
y1y2-
m2y1y2++
+
+
+1+
+
2
2
2
1=-,
2∴k1k2为定值.
x2y2
4.(2018·福州四校联考)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的两个焦点分别为F1,F2,
a2b2b
短轴的一个端点为P,△PF1F2内切圆的半径为,设过点F2的直线l被椭圆C截得的线段为
3
RS,当l⊥x轴时,|RS|=3.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)在x轴上是否存在一点T,使得当l变化时,总有TS与TR所在直线关于x轴对称?若存在,请求出点T的坐标;若不存在,请说明理由.
11bc1解析:(1)由内切圆的性质,得×2c×b=×(2a+2c)×,得=. 223a2x2y2b22b2
将x=c代入+=1,得y=±,所以=3.
a2b2aa又a=b+c,所以a=2,b=3, x2y2
故椭圆C的标准方程为+=1.
43
(2)当直线l垂直于x轴时,显然x轴上任意一点T都满足TS与TR所在直线关于x轴对称.
当直线l不垂直于x轴时,假设存在T(t,0)满足条件,设l的方程为y=k(x-1),R(x1,
2
2
2