压轴题10 圆锥曲线压轴解答题常考套路题型(解析版)-2023年高考数学压轴题专项训练(江苏专用)
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压轴题10圆锥曲线压轴解答题常考套路题型
解析几何是高考数学的重要考查内容,常作为试卷的拔高与区分度大的试题,其思维要求高,计算量大.令同学们畏惧.通过对近几年高考试题与模拟试题的研究,分析归纳出以下考点:
(1)解析几何通性通法研究;
(2)圆锥曲线中最值、定点、定值问题;
(3)解析几何中的常见模型;
解析几何的核心内容概括为八个字,就是“定义、方程、位置关系”.所有的解析几何试题都是围绕这八个字的内容与三大考向展开.
考向一:轨迹方程
考向二:向量搭桥进行翻译
考向三:弦长、面积范围与最值问题
考向四:斜率之和差商积问题
考向五:定值问题
考向六:定点问题
1、直接推理计算,定值问题一般是先引入参数,最后通过计算消去参数,从而得到定值.
2、先猜后证,从特殊入手,求出定点或定值,再证明定点或定值与参数无关.
3、建立目标函数,使用函数的最值或取值范围求参数范围.
4、建立目标函数,使用基本不等式求最值.
5
、根据题设不等关系构建不等式求参数取值范围.
1.(2023·北京海淀·统考一模)已知椭圆:2222:1(0)x y E a b a b
+=>>的左、右顶点分别为12,A A ,上、下顶点分别为12,B B ,122B B =,四边形1122A B A B
的周长为.
(1)求椭圆E 的方程;
(2)设斜率为k 的直线l 与x 轴交于点P ,与椭圆E 交于不同的两点M ,N ,点M 关于y 轴的对称点为M '、直线M N '与y 轴交于点Q .若OPQ △的面积为2,求k 的值.
【解析】(1)由122B B =,得22b =,即1b =,
由四边形1122A B A B
的周长为
,得=25a =,所以椭圆的方程为2215
x y +=.(2)设直线l 的方程为y kx m =+(0k ≠,0m ≠),11(,)M x y ,22(,)N x y ,则(,0)m P k
-,11(,)M x y '-,联立方程组2215x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩
,消去y 得,222(51)10550k x kmx m +++-=,222(10)4(51)(55)0km k m ∆=-+->,得2251k m >-,
1221051km x x k +=-+,21225551
m x x k -=+,直线M N '的方程为212212
()y y y y x x x x --=-+,令0x =,得211221221212
(0)y y x y x y y x y x x x x -+=-+=++,
又因为()()1221122112122102()51k x y x y x kx m x kx m kx x m x x k -+=+++=++=
+,所以1
(0,)Q m ,OPQ △的面积1122m k m ⨯-
=,得14
k =±,经检验符合题意,所以k 的值为14±.2.(2023·山西太原·太原五中校考一模)如图,小明同学先把一根直尺固定在画板上,把一块三角板的一条直角边紧靠在直尺边沿,再取一根细绳,它的长度与另一直角边相等,让细绳的一端固定在三角板的顶点A 处,另一端固定在画板上点F 处,用铅笔尖扣紧绳子,让细绳紧贴住三角板的直角边,然后将三角板沿着直尺上下滑动,这时笔尖在平面上留下轨迹C .已知细绳长度为3cm ,经测量,当笔尖运动到点P 处时,30,90FAP AFP ∠∠== .设直尺边沿所在直线为a ,以过F 垂直于直尺的直线为x 轴,以过F 垂直于a 的垂线段的中垂线为y 轴,以1cm 为单位长度,建立平面直角坐标系.
(1)求C 的方程;
(2)过点()0,3D -且斜率为k 的直线l 与C 交于,M N 两点,k 的取值范围为()0,2,探究:
是否存在λ,使得DM DN λ= ,若存在,求出λ.的取值范围,若不存在,说明理由.
【解析】(1)依题意,笔尖到点F 的距离与它到直线a 的距离相等,
因此笔尖留下的轨迹为以F 为焦点,a 为准线的抛物线,
设其方程为22(0)y px p =>,则(,0)2
p F ,由30,90FAP AFP ︒︒∠=∠=,得2PA PF =,
又||||3PF PA +=,所以1PF =,所以点P 到直线a 的距离为1,
由60FPA ︒∠=得点P 的横坐标122
p -,而抛物线的准线方程为2
p x =-,则11222p p -+=,解得32
p =,所以轨迹C 的方程为23y x =.
(2)假设存在λ,使得DM DN λ= ,
设()()1122,,,M x y N x y ,
直线l 的方程为3y kx =-,
由233y kx y x
=-⎧⎨=⎩消去y 得:22(63)90k x k x -++=,
而(0,2)k ∈,
22(63)363690k k k ∆=+-=+>,
121222639,k x x x x k k
++==,22
2121222112263()(14249)k x x x x k x x x x k k k ++++==++,由DM DN λ= 得12x x λ=,即12
x x λ=,于是21
142k k
λλ+=++,令11(,)2t k =∈+∞,22214242(2)2t t t k k ++=++=+-17(,)4
∈+∞,因此1
174
λλ+>,又0λ>,即217104λλ-+>,解得104
λ<<或4λ>,所以存在1(0,(4,)4
λ∈⋃+∞,使得DM DN λ= 成立.3.(2023·浙江杭州·统考二模)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为32
,左、右顶点分别为A 、B ,点P 、Q 为椭圆上异于A 、B 的两点,PAB 面积的最大值为2.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)设直线AP 、BQ 的斜率分别为1k 、2k ,且1235k k =.
①求证:直线PQ 经过定点.
②设PQB △和PQA △的面积分别为1S 、2S ,求12S S -的最大值.
【解析】(1)当点P 为椭圆C 短轴顶点时,PAB 的面积取最大值,
且最大值为112222
AB b ab ab ⋅=⨯==,
由题意可得22222c a ab c a b ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=-⎪⎪⎩
,解得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,
所以,椭圆C 的标准方程为2214
x y +=.(2)①设点()11,P x y 、()22,Q x y .
若直线PQ 的斜率为零,则点P 、Q 关于y 轴对称,则12k k =-,不合乎题意.
设直线PQ 的方程为x ty n =+,由于直线PQ 不过椭圆C 的左、右焦点,则2n ≠±,
联立2244x ty n x y =+⎧⎨+=⎩可得()
2224240t y tny n +++-=,()()()22222244441640t n t n t n ∆=-+-=+->,可得224n t <+,由韦达定理可得12224tn y y t +=-+,212244
n y y t -=+,则()2121242n ty y y y n -=+,所以,()()()()()()()()212121121112221212122122422222422222n y y n y ty n y ty y n y k y x n n k x y ty n y ty y n y y y n y n
-++-+-+--=⋅===-++++++++()()()()1211222222522223n y y ny n n n n y y ny n ++---=⋅==+-+++,解得12
n =-,即直线PQ 的方程为12x ty =-,故直线PQ 过定点1,02M ⎛⎫- ⎪⎝⎭
.②由韦达定理可得1224
t y y t +=+,()1221541y y t =-+,所以,
12121·2S S AM BM y y -=--=
4
1
=++,
20t ≥
因为函数()1f x x x
=+
在)
+∞
上单调递增,故15≥=,
所以,121615
15
S S -≤0=t 时,等号成立,因此,12S S -的最大值为154
.4.(2023·全国·校联考二模)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)C b
b x a a y +>>=的上焦点为F ,且C 上的点到点F
的距离的最大值与最小值的差为过点F 且垂直于y 轴的直线被C 截得的弦长为1.
(1)求C 的方程;
(2)已知直线l :(0y kx m m =+≠)与C 交于M ,N 两点,与y 轴交于点P ,若点P 是线段MN
靠近N 点的四等分点,求实数m 的取值范围.
【解析】(1)设C 的焦距为2c
,由题意知2222
()()21a c a c b a a b c ⎧+--=⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩
解得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩故C 的方程为2
2
14y x +=.(2)
设()()1122,,,M x y N x y ,联立2
214y kx m y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩
消去y 整理得()2224240k x mkx m +++-=,
所以()()222244440m k k m ∆=-+->,即2240k m -+>,且12224km x x k -+=+,212244
m x x k -=+.因为点P 是线段MN 靠近点N 的四等分点,所以3MP PN = ,所以123x x =-,
所以()()()221222212332434x x x x x x x +=⨯-=-⨯-=-.所以()21212340
x x x x ++=所以()()
2222224412044m k m k k -+=++,
整理得222240m k m k +--=,
显然21m =不成立,所以22
241m k m -=-.因为32
40k m -+>,所以2224401m m m --+>-,即()222401m m m ->-.解得21m -<<-,或12m <<,
所以实数m 的取值范围为(2,1)(1,2)--⋃.
5.(2023·河北沧州·统考模拟预测)已知()2,0A -,()2,0B ,动点(),Q x y 关于x 轴的对
称点为1Q ,直线AQ 与1BQ 的斜率之积为14
-.(1)求点Q 的轨迹C 的方程;
(2)设点P 是直线1x =上的动点,直线PA ,PB 分别与曲线C 交于不同于A ,B 的点M ,N ,过点B 作MN 的垂线,垂足为D ,求AD 最大时点P 的纵坐标.
【解析】(1)由题意得()1,Q x y -,且2x ≠±,2AQ k y x =+,12
BQ y k x -=-,所以1224y y x x -⋅=-+-,整理得曲线()22:124
x C y x -=≠±.(2)
设()01,P y ,()11,M x y ,()22,N x y ,
若直线MN 平行于x 轴,根据双曲线的对称性,可知点P 在y 轴上,不符合题意,
故设直线MN :()2,0x ty m m =+≠±,代入曲线C 中,得()2224240t y tmy m -++-=,
则12224tm y y t -+=-,212244m y y t -=-,则()2121242m ty y y y m -=-+,由P ,A ,M 三点共线得PA MA k k =,即01132y y x =+,同理,由P ,B ,N 三点共线得2022y y x -=-,消去0y ,得()()21122320y x y x ++-=,即()()121243220ty y m y m y +-++=,
得()
()()()21212243220m y y m y m y m --++-++=,得()()()()1224240m m y m m y ---+-=,即对任意1y ,2y ,都有[]12(4)(2)(2)0m m y m y ---+=成立,故4m =或12(2)(2)0m y m y --+=,若12(2)(2)0m y m y --+=,由212244m y y t -=
-,12224tm y y t -+=-可得:1222(2)(2),,44m t m t y y t t -+--=
=--所以22222(4)444
m t m t t --=--即224t t =-,矛盾,故12(2)(2)0m y m y --+≠,所以4m =.
所以直线MN :4x ty =+恒过点()4,0H ,则点D 的轨迹是以HB 为直径的圆,其方程为()2231x y -+=,
当D 与H 重合时,AD 最大,此时MN x ⊥轴,AM :)2y x =+,1,2P ⎛± ⎝⎭
.
所以当AD 最大时,点P 的纵坐标为2±.
6.(2023·湖南·校联考二模)已知椭圆E :()22
2210x y a b a b
+=>>
经过点(,且离心
.F 为椭圆E 的左焦点,点P 为直线l :3x =上的一点,过点P 作椭圆E 的两条切线,切点分别为A ,B ,连接AB ,AF ,BF .(1)求证:直线AB 过定点M ,并求出定点M 的坐标;
(2)记△AFM 、△BFM 的面积分别为1S 和2S ,当12S S -取最大值时,求直线AB 的方程.
参考结论:点()00,Q x y 为椭圆22221x y
a b
+=上一点,则过点Q 的椭圆的切线方程为
00221x x y y
a b
+=.【解析】(1
)由题意可得b =
,c
a =
222a b c =+,
所以2
6a =,2
2b =,椭圆E 的方程为22
162
x y +=.
设()11,A x y ,()22,B x y ,()03,P y ,
由参考结论知过点P 在A 处的椭圆E 的切线方程为
11162
x x y y +=,同理,过点P 在B 处的椭圆E 的切线方程为
22162
x x y y +=.因为点P 在直线PA ,PB 上,所以10
1202122
12
2y y x y y x ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,
所以直线AB 的方程为0122
x y y
+=,则直线AB 过定点()2,0M .
(2)设直线AB 的方程为2x ty =+,
联立方程组222
16
2x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()22
3420t y ty ++-=,
故12243t
y y t +=-
+,12
223
y y t =-+,
121212
2
88223
3
t S S y y y y t t t
-=-=+=
=
≤
++
,
当且仅当3
t
t
=
,即t =
此时直线AB 的方程为2x =+.
7.(2023·上海金山·统考二模)已知椭圆:Γ()22
21024x y b b
+=<<.
(1)已知椭圆ΓΓ的标准方程;(2)已知直线l 过椭圆Γ的右焦点且垂直于x 轴,记l 与Γ的交点分别为A 、B ,A 、B 两点关于y 轴的对称点分别为A '、B ',若四边形ABB A ''是正方形,求正方形ABB A ''的内切圆的方程;
(3)设О为坐标原点,P 、Q 两点都在椭圆Γ上,若OPQ △是等腰直角三角形,其中OPQ ∠是直角,点Р在第一象限,且O 、P 、Q 三点按顺时针方向排列,求b 的最大值.
【解析】(1)由题意得2a =,c a =
c =所以2221b a c =-=,
所以椭圆Γ的标准方程为2
214
x y +=;
(2)设右焦点()1,0F c ,左焦点()2,0F c -,
因为四边形ABB A ''是正方形,不妨设点A 在第一象限,则(),A c c ,
所以12,AF c AF ===,
由(12124AF AF c a +===
,得1c ,正方形ABB A ''的内切圆的圆心为()0,0
1-,
所以所求圆的方程为226x y +=-
;
(3)设直线OP 的倾斜角为π,0,2
θθ⎛⎫
∈ ⎪⎝
⎭
,斜率为()0k k >,
则直线OQ 的斜率为π1
tan 41k k θ-⎛
⎫-= ⎪+⎝⎭,
设()()1122,,,P x y Q x y ,则2110,0x x y >>>,
联立22
214x y b y kx
⎧+=⎪⎨⎪=⎩
,得22
12244b x k b =+,
同理可得
()
()()2
22
222
22
22414141141b k b x k k b k b k +=
=
--++⎛⎫
+ ⎪+⎝⎭
,
由OQ 得2
2
2OQ OP =,
即()
2
22222
2
211121k x x x k x k -⎛⎫+=+ ⎪+⎝⎭
,
整理得()()222
244002b k b k b +-+=<<,
注意到
(
)2
2
240b b
->且2
4
0b >,
则要使上述关于k 的一元二次方程有正数解,
只需要()2
22Δ44160b b =--≥,解得01b <≤,
所以b 1.
8.(2023·上海黄浦·统考二模)已知双曲线C 的中心在坐标原点,左焦点1F 与右焦点2F 都在x 轴上,离心率为3,过点2F 的动直线l 与双曲线C 交于点A 、B .设
22
2
AF BF AB
λ⋅=.
(1)求双曲线C 的渐近线方程;
(2)若点A 、B 都在双曲线C 的右支上,求λ的最大值以及λ取最大值时1AF B ∠的正切值;(关于求λ的最值.某学习小组提出了如下的思路可供参考:①利用基本不等式求最值;②设
2||
AF AB 为μ,建立相应数量关系并利用它求最值;③设直线l 的斜率为k ,建立相应
数量关系并利用它求最值).
(3)若点A 在双曲线C 的左支上(点A 不是该双曲线的顶点,且1λ=,求证:1AF B △是等腰三角形.且AB 边的长等于双曲线C 的实轴长的2倍.【解析】(1)设双曲线方程为22
221x y a b
-=(),0a b >,焦距为2c ,
由3c e a ==
,所以b a ==
y =±.
(2)由(1)可得3c a =
,b =,所以双曲线C 的方程为22
2218x y a a
-=,
设21AF t =,22BF t =,因为点A 、B 都在双曲线C 的右支上,所以12AB t t =+,
所以(
)
(
)
22
12
122
2
2
1214AF BF t t t t t t AB
λ⋅=
=
≤
=
+,当且仅当12t t =时取等号,即max 1
4
λ=,当1
4
λ=
时12t t =,所以121122AF a t a t BF =+=+=,所以l x ⊥轴且1212AF F BF F ∠=∠,
又双曲线C 的方程为222218x y a a -=,即222
88x y a -=,由222388x a x y a =⎧⎨-=⎩
,解得8y a =±,可知28AF a =,又126F F a =,所以21212
84
tan 63
a AF F AF F F a ∠=
=
=,121122122tan 24
tan tan 21tan 7
AF F AF B AF F AF F ∠∠=∠=
=--∠
.
(3)设直线l 的方程为3x my a =+,将它代入22288x y a -=,可得
()2
2228148640m
y may a -++=,
设()11,A x y ,()22,B x y ,
可得1224881am y y m +=--,2
1226481
a y y m =-,
由1λ=,可得2
22AF BF AB ⋅=,
)2
1212
y -=
,
又1y 、2y 同号,所以()2
1212y y y y =-,即()2
12125y y y y =+,
所以2
222644858181a am m m ⎛⎫= ⎪⎝--⎭
⨯-,解得2
54m =,
此时直线l
<l 与双曲线的两支都相交,
又221226464819
a a y y m ==-,所以()2212
222296411649A a m y y B a AF BF =⋅==+=⨯
,则4AB a =,它等于双曲线实轴长的2倍,此时211222422AF AF a BF a a BF a BF =-=+-=+=,
所以1AF B △是等腰三角形.
9.(2023·江西九江·校联考模拟预测)已知P 为椭圆22
142x y +=上一点,过点P 引圆
222x y +=的两条切线PA 、PB ,切点分别为,A B ,直线AB 与x 轴、y 轴分别交于点M 、N .
(1)设点P 坐标为0(x ,0)y ,求直线AB 的方程;(2)求MON △面积的最小值(O 为坐标原点).【解析】(1)先求在圆上一点的切线方程:
设圆U 的方程为()()2
2
2x a y b r -+-=,圆心为(),U a b ,半径为r ,
设()00,V x y 是圆U 上的一点,则()()22
200x a y b r -+-=①,
设(),W x y 是圆U 在()00,V x y 处的切线方程上任意一点,则0VU VW ⋅=
,
即()()()()()()00000000,,0a x b y x x y y a x x x b y y y --⋅--=--+--=②,
-①②并整理得()()()()2
00x a x a y b y b r --+--=,
即圆U 在()00,V x y 处的切线方程为()()()()2
00x a x a y b y b r --+--=.
根据题意,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,0(P x ,0)y ,
PA 是圆222x y +=的切线且切点为A ,则PA 的方程为112x x y y +=,
同理PB 的方程为222x x y y +=,
又由PA 、PB 交于点P ,则有10102x x y y +=,20202x x y y +=,则直线AB 的方程为002x x y y +=.
(2)要使,,O M N 围成三角形,则P 不是椭圆的顶点,所以000,0x y ≠≠,
由(1)可得M 的坐标为02
(
x ,0),N 的坐标为
2(0,)y ,00
12
2OMN S OM ON x y =
⋅= ,又由点P 是椭圆22
142x y +=上的动点(非顶点),则有22
00142
x y +=,
则有220000142x y y =+≥
,即00||x y ≤当且仅当22001
422
x y ==
时等号成立,
00
12=2OMN S OM ON x y =
⋅ 即OMN
.
10.(2023·河南商丘·商丘市实验中学校联考模拟预测)已知椭圆()
22
22:10x y C a b a b
+=>>的上顶点为A ,右顶点为B ,坐标原点O 到直线AB
,AOB 的面积为2.(1)求椭圆C 的方程;
(2)若过点()2,0P 且不过点()3,1Q 的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,直线MQ 与直线4x =交于点E ,证明://PQ NE .
【解析】(1)依题意,(0,),(,0)A b B a
,有||AB =,因为AOB 的面积为2,则
1
22
AOB S ab =
= ,又点O 到直线AB
的距离为
5
,则有1||22AOB S AB == ,
于是22410ab a b =⎧⎨+=⎩,而0a b >>
,解得a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩
,
所以椭圆C 的方程为22
182
x y +=
.
(2)直线PQ 的斜率10
132
PQ k -=
=-,当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为2x =,代入椭圆方程得1y =±,不妨设此时(2,1)M ,(2,1)N -,则(4,1)E ,直线NE 的斜率1(1)
142
NE PQ k k --=
==-,因此//PQ NE ;
当直线l 的斜率存在时,设其方程为(2)(1)y k x k =-≠,设1122(,),(,)M x y N x y ,则直线MQ 的方程为1111(3)3
y y x x --=
--,令4x =,得1114
(4,
)3y x E x +--,由2248
(2)
x y y k x ⎧+=⎨=-⎩消去y 得:2222(14161680)k x k x k +-+-=,由于点P 在椭圆C 内,必有0∆>,则21221614k x x k +=+,2122
168
14k x x k -=+,
11212
43
114NE y x y x k x +----=--()
()()11212143143y x y x x x +---=---
()()()()()
()()
1121212124234343k x x k x x x x x x -+-------=
--[]()()()()
22221212212148168
(1)(8)(1)3(814140)4343k k k k x x x x k k x x x x -----+--++===----,
因此1NE PQ k k ==,即//PQ NE ,所以//PQ NE .
11.(2023·重庆·统考模拟预测)已知椭圆C :()22
2210x y a b a b
+=>>的长轴长是短轴长
的2倍,直线1
2
y x =
被椭圆截得的弦长为4.(1)求椭圆C 的方程;
(2)设M ,N ,P ,Q 为椭圆C 上的动点,且四边形MNPQ 为菱形,原点О在直线MN 上的垂足为点H ,求H 的轨迹方程.
【解析】(1)由题意可得2a b =,则椭圆C :22
2214x y b b +=,
联立22
2
21412x y b b y x
⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
,解得x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩
或2x y b ⎧=⎪⎨=⎪⎩,
4=,解得2
85b =,所以2325
a =
,所以椭圆C 的方程为22
1
32855
x y +=,即2252032x y +=;
(2)因为四边形MNPQ 为菱形,所以,MP NQ 垂直且平分,设()()1122,,,M x y P x y ,
则2222112
252032,52032x y x y +=+=,两式相减得()()2222
12125200x x y y -+-=,
即()()()()1212121240x x x x y y y y -++-+=,设菱形的中心为()00,x y ,
若直线,MP NQ 的斜率都存在,设直线,MP NQ 的斜率分别为12,k k ,由()()()()1212121240x x x x y y y y -++-+=,得()()
()()121212
1240y y x x y y x x -+++=-,
所以001280x y k +=,即00140x y k +=,同理00240x y k +=,所以0102y k y k =,
由121k k =-得00y =,所以00x =,即菱形的中心为原点,则直线MP 的方程为1y k x =,直线NQ 的方程为2y k x =,
联立122
52032y k x x y =⎧⎨+=⎩
,解得2
12132520x k =+,所以()(
)22
1222211112
13211520k OM x y k x k +=+=+=
+,
同理(
)2
2
22
2
321520k ON k +=
+,
因为11
2
2OMN S OH OM ON =
=
,所以2
22
2
2
2
2
111OM ON OH
OM
ON
OM
ON
+=
=
()
()
22
22221212
1222222
2
1212
12
52052028555321321321k k k k k k k k k k k k +++++=
+
=⋅+++++()()
2222
12122222
1212285525525
321132232
k k k k k k k k +++++=⋅=⋅=+++++,
所以点H 在圆22
25
32
x y +=
上;若直线,MP NQ 中有一条直线的斜率不存在,由对称性可知棱形的中心为原点,
,,,M N P Q 四点分别为椭圆的顶点,不妨设M 为右顶点,N 为上顶点,
则2
2
328,55OM ON =
=,同理可得22
2
2
2
2
2
11125
32
OM ON OH
OM
ON
OM
ON
+=
=
+
=
,点H 任在圆22
25
32
x y +=
上,综上所述,H 的轨迹方程为222532
x y +=
.
12.(2023·上海闵行·统考二模)已知O 为坐标原点,曲线1C :()22210x
y a a -=>和曲线
2C :22142
x y +=有公共点,直线1l :11y k x b =+与曲线1C 的左支相交于A 、B 两点,线段AB 的中点为M .
(1)若曲线1C 和2C 有且仅有两个公共点,求曲线1C 的离心率和渐近线方程;(2)若直线OM 经过曲线2C 上的点)
2,1T
-,且2a 为正整数,求a 的值;
(3)若直线2l :22y k x b =+与曲线2C 相交于C 、D 两点,且直线OM 经过线段CD 中点N ,
求证:22
121k k +>.
【解析】(1)因为曲线1C 和2C 有且仅有两个公共点,所以曲线1C 和2C 的两公共点为左右顶点,则2a =,曲线1C 的半焦距5c =所以曲线1C 的离心率5
2
c e a =
=
,渐近线方程为12
y x =±;
(2)联立22
2111x y a y k x b
⎧-=⎪⎨⎪=+⎩
,得()()222222
11111210a k x a k b x a b ---+=,
设()()1122,,,A x y B x y ,则()222111
121222221112,11a b a k b x x x x a k a k -++==--,
所以211
22
11M a k b x a k =-,211111
22221111M a k b b y k b a k a k =+=--,故直线OM 的方程为21
1
y x a k =
,依题意直线OM 经过点)
2,1T -,
代入得212a k =42
12a k =,所以214
2k a =
,
因为直线1l 与曲线1C 的左支相交于两点,故
(
)()
22
1221
10
1a b a k -+>-,
得22
1
1a k >,则422212
a a
a >=,所以22a <,
又曲线1C 和2C 有公共点,所以204a <≤,所以202a <<,又2a 为正整数,所以21a =,所以1a =;(3)由(2)可得()1
21
02M M y k a x a
=<≤,同理,联立直线2l :22y k x b =+与曲线2C :
22
142
x y +=,可得2
12
N N y k x =-,因为N M M N y y x x =,所以2212
a k k =-,又因为22
11a k >,
所以422
222211
2
1
114a k k k k a k +=+>≥,
即22
121k k +>.
13.(2023·重庆九龙坡·统考二模)已知椭圆C :()22
2210x y a b a b
+=>>的离心率为12,
左、右焦点分别为1F ,2F ,过1F 的直线()1y t x =+交椭圆于M ,N 两点,交y 轴于P 点,1PM MF λ= ,1PN NF μ=
,记OMN ,2OMF △,2ONF △的面积分别为1S ,2S ,3S .
(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若123S mS S λ=-,4
33
μ-≤≤-
,求m 的取值范围.【解析】(1)由题意得,左焦点1(1,0)1F c -⇒=,
1
22
c a a =⇒=,2223b a c =-=,所以椭圆C 的标准方程为:22
143
x y +=.
(2)设1122(,),(,)M x y N x y ,令0x =,y t =,则()0,P t ,则11(,)PM x y t =-uuu r
,()1111,MF x y =--- 由1PM MF λ=
得()()1
111,1,x y t x y λ-=---
,解得1
1t y λ=
-,同理21t
y μ=-.由()22
1431x y y t x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩
,得2236490y y t t ⎛⎫+--= ⎪⎝⎭,则1226,43t y y t +=+2122943t
y y t -=+,
()1212128
223
t y y t t y y y y λμ++=
+-=-=-.不妨设120y y >>,1121211122S y y y y =⋅⋅-=-(),21111122S y y =⋅⋅=,32211
122
S y y =⋅⋅=-,
由11t y λ=-,21t y μ=-.得11t y λ
=+,21t y μ=+,2111513
y y λλμ
λ++==-
++.代入123S mS S λ=-,有()21211211
22
y y y m y λ-+=,则1212m y y y y λ=-+,
解得2
2221114
(1)159
11(1)1()553333
y y y m y y y λλλλλλ+=-
-=-+=+=-+++++,
4
3,3μ-≤≤-Q 511[,2]
33
λμ∴+=--∈设53u λ=+,则1
[,2]3
u ∈,则()4
193h u u u
=-++,则()2419h u u -'=-,
令()0h u '>,解得223u <<,令()0h u '<,解得1233
u <<
,故()h u 在12,33
⎛⎫
⎪⎝⎭
上单调递减,在2
,23⎛⎫ ⎪⎝
⎭
上单调递增,
则()min 213h u h ⎛⎫
== ⎪⎝⎭
,且()1417,2339h h ⎛⎫== ⎪⎝⎭,则()171,9h u ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则171,9m ∈⎡⎤⎢⎥⎣⎦.
14.(2023·上海静安·统考二模)已知双曲线Γ:22
221x y a b
-=(其中0,0a b >>)的左、
右焦点分别为1F (-c ,0)、2F (c ,0)(其中0c >).(1)若双曲线Γ过点(2,1
)且一条渐近线方程为2
y x =
;直线l 的倾斜角为4π,在y
轴上的截距为2-.直线l 与该双曲线Γ交于两点A 、B ,M 为线段AB 的中点,求△12MF F 的面积;
(2)以坐标原点O 为圆心,c 为半径作圆,该圆与双曲线Γ在第一象限的交点为P .过P 作
圆的切线,若切线的斜率为Γ的离心率.
【解析】(1)双曲线Γ:22221x y a b -=渐近线方程为b y x a =±,
已知一条渐近线方程为y =,
所以a =,双曲线Γ经过点(2,1),所以22
41
1a b -=,解得2
2
2,1a b ==.所以双曲线Γ:2
212
x y -=.
直线l 的倾斜角为π
4
,则斜率为1,又l 在y 轴上的截距为2-,则l 方程为:2y x =-,
代入双曲线方程得:28100x x -+=,
设两点A 、B 坐标分别为(1x ,1y )、(2x ,2y ),M (x ,y ),则1284,2x x x y +=⇒==.
又12F F =则12MF F △
的面积1111
222
F F y =⋅⋅=⨯=
(2)方法一:由题可知圆方程为:222x y c +=
,将其与双曲线方程联立:
222
22222
222221x y c b b x b c x y x y a c a
b ⎧+=⎪⇒+-=⇒==⎨-=⎪⎩,
即2,b P c c ⎛⎫
⎪ ⎪⎝⎭
,又切线斜率为
2OP b k c =⋅=(
)
22442242334803840c a c a a c e e ⇒-=⇒+-=⇒-+=,解得
22e =,所以双曲线Γ
;
方法二:设切线与x 轴交于E
点,因切线斜率为3
π
PEO ∠=
,又2πOPE ∠=
,则1566
ππ,POE POF ∠=∠=.注意到12OF OF c OP ===,则在2 POF 中,
由余弦定理,22
PF c -=
==
,
在1POF △
中,由余弦定理,
1PF =
==
.
则(
)
121
2
2c a PF PF c e a
=
-=
⇒==
15.(2023·辽宁大连·统考一模)已知双曲线C 上的所有点构成集合
()(){}
2
2,10,0P x y ax
by a b =
-=>>和集合()(){}
2
2,010,0Q x y ax
by a b =
<-<>>,坐标平
面内任意点()00,N x y ,直线00:1l ax x by y -=称为点N 关于双曲线C 的“相关直线”.(1)若N P ∈,判断直线l 与双曲线C 的位置关系,并说明理由;(2)若直线l 与双曲线C 的一支有2个交点,求证:N Q ∈;
(3)若点N Q ∈,点M 在直线l 上,直线MN 交双曲线C 于A ,B ,求证:MA MB
AN BN
=.【解析】(1)直线l 与双曲线C 相切.理由如下:联立方程组220
01
1ax by ax x by y ⎧-=⎨-=⎩,
∴()22222
0000210aby a x x ax x by -+--=①,
∵N P ∈,
∴22
001ax by -=,即22001ax by -=,代入①得,
22
0020ax ax x ax -+-=,
∴2222
00440a x a x ∆=-=,
∴直线l 与双曲线C 相切.
(2)由(1)知()22222
0000210aby a x x ax x by -+--=,
∵直线l 与双曲线C 的一支有2个交点,则222002
0222
000Δ010aby a x by aby a x ⎧⎪-≠⎪⎪
>⎨⎪--⎪>⎪-⎩
,
∴()()()22222222
000000044141a x a by ax by aby by ax ∆=----=+-,
∴22
001ax by -<,
∵()
22
00
22222
0000110by by aby a x a ax by --+=>--,∴22
0001ax by <-<,
∴()00,N x y Q ∈.
(3)设()11,M x y ,(
),A x y ,设MA AN λ= ,MB BN μ=
,∵()00,N x y l ∉,∴1λ≠-,则10
1011x x x y y y λλ
λλ
+⎧
=⎪⎪
+⎨
+⎪=⎪+⎩
,
代入双曲线22:1C ax by -=,利用M 在l 上,
即01011ax x by y -=,整理得()22222
0011110ax by ax by λ--+--=,
同理得关于μ的方程()22222
0011110ax by ax by μ--+--=.
即λ、μ是()22222
0011110ax by t ax by --+--=的两根,
∴0λμ+=,
∴
MA MB
AN BN
=.
16.(2023·湖南益阳·统考模拟预测)已知1F 、2F 分别为双曲线22122:1(0,0)
y x
C a b a b
-=>>
的上、下焦点,其中1F 坐标为()0,2点M 是双曲线1C 上的一个点.
(1)求双曲线1C 的方程;
(2)已知过点()4,1P 的直线与22
122:1(0,0)y x C a b a b
-=>>上支交于不同的A 、B 两点,在线
段AB 上取点Q ,满足AP QB AQ PB ⋅=⋅,证明:点Q 总在某条定直线上.【解析】(1)由1F 坐标为()0,2得224a b +=,
点M
在双曲线1C 上得
22
23
1a b -=,解得2213a b ⎧=⎨=⎩
,双曲线方程为22
1.
3x y -=(2)设直线与双曲线交于()11,A x y ,()22,B x y ,点(),Q x y ,由AP QB AQ PB ⋅=⋅得
(0AP AQ PB
QB
λλ=
=>且1)λ≠,AP PB λ=- ,AQ QB λ=
,
代入坐标得()()1122414,1,x y x y λ--=---,()()1122,,x x y y x x y y λ--=--,
整理得:()1241x x λλ-=-①()121x x x λλ+=+,②,得()2222
1241x x x λλ-=-③,
同理121y y λλ-=-④,()121y y y λλ+=+⑤,得()2222
121y y y λλ-=-⑥,
由于双曲线1C 上的点满足2233y x -=,
⑥3⨯-③得()()()222222
112233341y x y x y x λλ---=--,
即()()22
33341y x λλ-=--,所以343y x -=,
表示点(),Q x y 在定直线4330x y -+=上.
17.(2023·贵州黔西·校考一模)已知双曲线()22
22:10,0x y C a b a b
-=>>5点(3,2P -在双曲线C 上.(1)求双曲线C 的方程;
(2)设()1,0A -,M 为C 上一点,N 为圆221x y +=上一点(M ,N 均不在x 轴上).直线AM ,AN 的斜率分别记为1k ,2k ,且2140k k +=,判断:直线MN 是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
【解析】(1)由双曲线离心率为2
215c b e a a ==+224b a =,
所以双曲线方程为22
2214x y a a
-=,
又点(3,2P -在双曲线上,即
22
932
14a a -=,解得21a =,24b =,
所以双曲线的方程为2
2
14
y x -=;
(2)由已知得10k ≠,20k ≠,设直线()1:1AM y k x =+,点()11,M x y ,
由()122114y k x y x ⎧=+⎪⎨-=⎪⎩
得()
22221114240k x k x k ----=,0∆>
,
则212144A M k x x k +=--,即212144M k x k +-=--,212
14
4M k x k +=-,
所以211221148,44k k M k k ⎛⎫+ ⎪--⎝⎭
由2140k k +=,得124k k =-,
所以2
222222418,141k k M k k ⎛⎫
+ ⎪--⎝
⎭设直线()2:1AN y k x =+,联立直线与圆221x y +=,
得()2222
2221210k x k x k +++-=,0∆>,
则222211A N k x x k -=+,即222211N k x k --=+,2
2
22
11N k x k -=+,所以2
22222212,11k k N k k ⎛⎫
- ⎪++⎝
⎭,所以22
22
2222222
22
22
281141141114MN
k k k k k k k k k k --+-==--+-+-,
即21MN k k ⋅=-,所以MN AN ⊥,又点A 在圆221x y +=上,
设圆221x y +=与x 轴的另一个交点为B ,则()10B ,
,且AN BN ⊥,即直线BN 与MN 重合,所以直线MN 恒过点()10B ,
.18.(2023·浙江宁波·统考二模)已知双曲线22
22:1x y E a a
-=,点(0,2)D 与双曲线上的点的
(1)求双曲线E 的方程;
(2)直线:l y kx m =+与圆22:(2)1C x y ++=相切,且交双曲线E 的左、右支于A ,B 两点,交渐近线于点M ,N .记DAB ,OMN 的面积分别为1S ,2S ,当128
47
S S -=时,求直线l 的方程.
【解析】(1)设(,)P x y 是双曲线上的任意一点,则2
222222(2)2442(1)2DP x y y y a y a =+-=-++=-++,
所以当1y =时,2
DP 的最小值为22a +,所以223a +=,得21a =,所以双曲线E 的方程为221x y -=.
(2)由直线:l y kx m =+与圆22:(2)1C x y ++=1=,
由直线交双曲线的左、右支于A ,B 两点,设()11,A x y ,()22,B x y ,联立221x y y kx m
⎧-=⎨=+⎩,消y 整理得()()222
1210k x mkx m ---+=,
则()
2
2
1Δ410m k
=+->,21221
1
m x x k +=-,12221mk x x k +=--,所以12x x -=
所以22122
211
0142
m m x x k m m ++==<-++,即2420m m ++<,解得22m -<<-,
1=,则21m +≥,解得1m ≥-或3m ≤-,
所以(231,2m ⎤⎡∈--⋃--⎦⎣,
所以12AB x x =-=,
又点(0,2)D 到
AB 的距离1d =
1121(2242
m S AB d m m -=
=
---,设()33,M x y ,()44,N x y ,
联立方程组220x y y kx m
⎧-=⎨=+⎩,消y 整理得()222
120k x mkx m ---=,
则2
2Δ4m =,34221mk x x k +=-,2
34
2
1m x x k -⋅=-,所以34221m x x k --=-,
所以342
21m
MN x x k -=-=-,又点O 到MN 的距离
2d =2
2221242m
S MN d m m ==---,
所以当12847S S -=时,有222
(2)428
442427
m m m m m m --=------,
整理得()24(25847m m m -=
--,即4
(2(52)(2)7
m m m -=+-,
又2m ≠,4
(52)7m -=+,即2200258810m m ++=,解得134
m =-,
22750m =-(舍去),
所以3
4m =-,则34k =±,所以直线方程为3344
y x =±-.
19.(2023·上海松江·统考二模)已知椭圆22
12:12x y C b
+=的左、右焦点分别为12F F 、,
离心率为1e ;双曲线2222:12x y C b -=的左、右焦点分别为34F F 、,离心率为2e ,12e e ⋅=
.过点1F 作不垂直于y 轴的直线l 交曲线1C 于点A 、B ,点M 为线段AB 的中点,直线OM 交曲线2C 于P 、Q 两点.
(1)求1C 、2C 的方程;
(2)若113AF F B =
,求直线PQ 的方程;
(3)求四边形APBQ 面积的最小值.
【解析】(1)由题意可知:12e e =
=
所以12222
e e ⋅===
,解得:21b =,
所以椭圆方程为22
12x y +=,双曲线方程为:2212
x y -=.
(2)由(1)知()11,0F -,因为直线AB 不垂直与y 轴,设直线AB 的方程为:1x my =-,
设点()()1122,,,A x y B x y ,则()1111,,AF x y =---
()1221,F B x y =+ ,由113AF F B =
,则123y y -=,即123y y =-,
联立:22
112x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,可得:()22
2210m y my +--=,()()
222442810m m m ∆=++=+>,由韦达定理可得:12212222
12m y y m y y m ⎧
+=⎪⎪+⎨-⎪⋅=
⎪+⎩
,
将123y y =-代入得:()
222
22
2132m y m y m -⎧
=⎪+⎪
⎨=⎪+⎪⎩
解得1m =±,当1m =时,弦AB 的中点21,33M ⎛⎫
- ⎪⎝⎭
,此时直线PQ 的方程为:12y x =-;
当1m =-时,弦AB 的中点2
1,33
M ⎛⎫
-- ⎪⎝
⎭
,此时直线PQ 的方程为:12
y x =
.所以直线PQ 的方程为1
2
y x =-或12y x =.
(3)设AB 的中点()00,M x y ,由(2)可得
)22
12
m AB m +=+,
且000222,122m y x my m m -=
=-=++,点22
2
,22m M m m -⎛⎫ ++⎝⎭
,2PQ OM m k k ==-
,直线PQ 的方程为:2
m
y x =-,联立2221
2
m y x x y ⎧
=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩可得:2242x m =-,22
2
2m y m =-,且220m ->,
由双曲线的对称性,不妨取点P ⎛⎫⎪⎭
、Q ⎛⎫
,所以点P 到直线AB
的距离为:
2
1d =
,
点Q 到直线AB
的距离为:
22d =
=
21222m d d ++=
,
所以四边形APBQ
的面积为(
)1212S AB d d =+=
==2022m <-≤,所以当22
2m -=,即0m =时,四边形APBQ 的面积取最小值2.
20.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)过点()4,2的动直线l 与双曲线
()22
22:10,0x y E a b a b
-=>>交于,
M N 两点,当l 与x 轴平行时,MN
=l 与y 轴平行时,MN =(1)求双曲线E 的标准方程;
(2)点P 是直线1y x =+上一定点,设直线,PM PN 的斜率分别为12,k k ,若12k k 为定值,求点P 的坐标.
【解析】(1)由题意可知:双曲线()22
22:10,0x y E a b a b
-=>>
过点()2±
,(
4,±,
将其代入方程可得:22
2284
116121a b a b
⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,解得:2244a b ⎧=⎨=⎩,
∴双曲线E 的标准方程为:22
144
x y -=.
(2)方法一:设()()1122,,,M x y N x y ,
点()4,2与,M N 三点共线,121222
44
y y x x --∴
=--,()()121
24422x x y y λλ⎧-=-⎪
∴⎨-=-⎪⎩(其中R λ∈,0λ≠),()()12124121x x y y λλλλ⎧=+-⎪∴⎨=+-⎪⎩,
()()22
2241214x y λλλλ⎡⎤⎡⎤∴+--+-=⎣⎦⎣⎦,又22
224x y -=,
整理可得:()()2212420x y λλλλ--+-=,当1λ=时,12x x =,12y y =,不合题意;当1λ≠时,由222420x y λλλ-+-=得:2
21
22
y x λ
=-+
,设()00,P x y ,则001y x =+,
()()1020121020
11y x y x k k x x x x -+-+∴⋅=⋅
--()()()22220202202220
222211243222y y x x x y x y x x x y x x ⎛
⎫-+--++ ⎪-+⎝⎭=⋅-⎛⎫-+--+ ⎪⎝
⎭()()()02200
200202200
31212223422x y x x x y x x x x y x x x ⎛⎫
-+-- ⎪-+⎝⎭=⋅-⎛
⎫-+-+- ⎪⎝⎭,
若12k k 为定值,则根据约分可得:000
121x x x --=-且000114222
x x x --=--,解得:03x =;
当03x =时,()3,4P ,此时
221222264
4
1322
x y k k x y --=
⋅=--;∴当()3,4P 时,124k k =为定值.
方法二:设()()()112200,,,,,M x y N x y P x y ,直线()():420MN y k x k =-+≠,由()22424y k x x y ⎧=-+⎨-=⎩得:()22
4240x k x ⎡⎤--+-=⎣⎦,12,x x 为方程()2
24240x k x ⎡⎤--+-=⎣⎦的两根,
()()()()2
22
1
2
4241x k x k x x x x ⎡⎤∴--+-=---⎣⎦
,
则()()()()2
22
001024241x k x k x x x x --+-=---⎡⎤⎣⎦,
由()42y k x =-+得:2
4y x k
-=
+,由22244
y x k x y -⎧=+⎪⎨⎪-=⎩可得:2
22440y y k -⎛⎫+--= ⎪⎝⎭,同理可得:()()()()2
2222
0001022441y k k y k k y y y y -+--=---,
则
()()()()()()()()()()2
01020102122121211k y y y y y y y y k k x x x x k x x x x -----==-----()()2222
002
200244424y k k y k x k x -+--=--+-⎡⎤⎣⎦()()()()22200002220000
12816448164168y k y k y y x x k x k x -++-+-+=-+-+-++-,若12k k 为定值,则必有22
000022
00001281644
8164168
y y y y x x x x -+--+==-+--+-,解得:0034x y =⎧⎨=⎩
或00x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
或0
0x y ⎧
=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩又点P 在直线1y x =+上,∴点P 坐标为()3,4;
当直线MN 斜率为0时,,M N
坐标为()
2±,若()3,4P ,
此时124k k =
=;
当直线MN 斜率不存在时,,M N
坐标为(4,±,若()3,4P ,
此时124443434
k k -+=
--;综上所述:当()3,4P 时,124k k =为定值.
21.(2023·贵州黔西·校考一模)已知双曲线22
22:1(0,0)x y C a b a b
-=>>
(3,P -在双曲线C 上.
(1)求双曲线C 的方程;
(2)设()1,0A -,M 为C 上一点,N 为圆221x y +=上一点(,M N 均不在x 轴上).直线
,AM AN 的斜率分别记为12,k k ,且2140k k +=,判断:直线MN 是否过定点?若过定点,
求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
【解析】(1)由双曲线22
22:1(0,0)x y C a b a b
-=>>
可得22
222
5,4c a b b a a a
+=∴=∴=,
又点(3,P -在双曲线C 上,即2
2932
14a a
-=,解得221,4a b ==,故双曲线C 的方程为2
2
14
y x -=.
(2)由题意可知120,0k k ≠≠,且AM 的方程为11y k x k =+,
联立112214y k x k y x =+⎧⎪⎨-=⎪⎩
,可得2222111(4)240k x k x k ----=,2
140k -≠,Δ640=>,
设11(,)M x y ,由题意可知该方程有一根为1-,
故221111
221144
(1),44k k x x k k --+-=∴=--,则111112184k y k x k k =+=-,AN 的方程为22y k x k =+
,
联立2222
1
y k x k x y =+⎧⎨+=⎩,可得2222
222(1)210k x k x k +++-=,40'∆=>,设2221(,),N x y x x ≠,由题意可知该方程有一根为1-,
故22
22
2222
22
11(1),11k k x x k k ---=∴=++,则222222221k y k x k k =+=+,由于2140k k +=,即124k k =-,由于2
140k -≠,故224160k -≠,
故2212
2164416k x k +=-,21
2232416k y k -=-,所以直线MN 的斜率为22
22212222
222122
22
23214161164
1416MN
k k y y k k k k k x x k k --
-+-==-+--+-222222222222222222
2(416)(1)(32)401
(1)(416)(1)(164)40k k k k k k k k k k k --+-===----++-,故直线MN 的方程为112
1
()y y x x k -=-
-,即22222222
321641()416416k k y x k k k ++=----,即2
22(164)(1)0k x k y -+-=,由于2
24160k -≠,故210x k y +-=,
即直线MN 过定点(1,0).
22.(2023·上海宝山·统考二模)已知抛物线Γ:24y x =.(1)求抛物线Γ的焦点F 的坐标和准线l 的方程;
(2)过焦点F 且斜率为1
2的直线与抛物线Γ交于两个不同的点A 、B ,求线段AB 的长;(3)已知点()1,2P ,是否存在定点Q ,使得过点Q 的直线与抛物线Γ交于两个不同的点M 、N (均不与点Р重合),且以线段MN 为直径的圆恒过点P ?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)∵抛物线Γ:24y x =,则2p =,且焦点在x 轴正半轴,故抛物线Γ的焦点()1,0F ,准线:1l x =-.(2)由(1)可得:()1,0F ,可得直线()1
:12
AB y x =-,设()()1122,,,A x y B x y ,
联立方程()
21124y x y x
⎧
=-⎪⎨⎪=⎩,消去y 得21810x x -+=,可得()2
12184113200,18x x ∆=--⨯⨯=>+=,故1220AB x x p =++=.(3)存在,理由如下:
设直线()()3443:,,,,MN x my n M x y N x y =+,
联立方程24x my n y x
=+⎧⎨=⎩,消去x 得2440y my n --=,
则()2
3434160,4,4m n y y m y y n ∆=+>+==-,
可得()()33441,2,1,2PM x y PN x y =--=--uuu r uuu r
,若以线段MN 为直径的圆恒过点P ,则PM PN ⊥
,。