圆锥曲线大题精选(含答案解析)(适合文理科)
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1.过抛物线外一点M 作抛物线的两条切线,两切点的连线段称为点M 对应的切点弦已知抛物线为24x y =,点P ,Q 在直线l :1y =-上,过P ,Q 两点对应的切点弦分别为AB ,CD
()1当点P 在l 上移动时,直线AB 是否经过某一定点,若有,请求出该定点的坐标;如果没
有,请说明理由
()2当AB CD ⊥时,点P ,Q 在什么位置时,PQ 取得最小值?
详解:
()1设()11,A x y ,()22,B x y ,()0,1P x -,
则2
114x y =,2
224x y =,
抛物线的方程可变形为214y x =
,则'2
x y =, ∴直线PA 的斜率为01'|2
PA x x x
k y ===,
∴直线PA 的方程()1112
x
y y x x -=-,化简()112x x y y =+,
同理可得直线PB 的方程为()222x x y y =+,
由()0,1P x -可得()()011x 2102221x y x x y =-⎧⎪
=-⎨⎪⎩
,
∴直线AB 的方程为()021x x y =-,则{
1x y ==是方程的解, ∴直线AB 经过定点()0,1.
()2设(),1P P x -,(),1Q Q x -,
由()1可知2P
AB x k =
,2
Q CD x k =, AB CD ⊥,
14
P Q AB CD x x k k ∴⋅=
=-,即4P Q x x =-,
P x ∴,Q x 异号,
不妨设0P x >,则0Q x <,且4Q P
x x =-
, 4
4P Q P Q P P
PQ x x x x x x ∴=-=-=+
≥,当且仅当2P x =,2Q x =-时取等号, 即当()2,1P --,()2,1Q --时,PQ 取得最小值4
2.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>A ,下顶点为B ,定
点()0,2C ,ABC ∆的面积为3,过点C 作与y 轴不重合的直线l 交椭圆C 于,P Q 两点,直线,BP BQ 分别与x 轴交于,M N 两点.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)试探究,M N 的横坐标的乘积是否为定值,说明理由. 【详解】
(1)由已知,,A B 的坐标分别是()(),0,0,A a B b -由于ABC ∆的面积为3,
1
(2)32b a ∴+=,又由e =2a b =, 解得:=1b ,或=3b -(舍去),
2,=1a b ∴=
∴椭圆方程为2
214
x y +=;
(2)设直线PQ 的方程为2y kx =+,,P Q 的坐标分别为()()1122,,,P x y Q x y
则直线BP 的方程为1111y y x x +=
-,令0y =,得点M 的横坐标111
M x
x y =+ 直线BQ 的方程为2211y y x x +=
-,令0y =,得点N 的横坐标221
N x x y =+ 1212(1)(1)M N x x x x y y ∴⋅=
++12
12(3)(3)
x x kx kx =++
12
212123()9
x x k x x k x x =
+++
把直线2y kx =+代入椭圆2
214
x y +=得22(14)16120k x kx +++=
由韦达定理得1221214x x k =+,122
1614k
x x k +=-+ ∴22222
121412489
1414M N k x x k k k k +==-+++22212412489363
k k k =-++,是定值.
3.已知椭圆22
22:1(0)x y C a b a b
+=>>的左、右焦点分别为12,,F F M 为椭圆上一动点,当
12MF F ∆的面积最大时,其内切圆半径为3
b
,设过点2F 的直线l 被椭圆C 截得线段RS ,
当l x ⊥轴时,3RS =. (1)求椭圆C 的标准方程;
(2)若点A 为椭圆C 的左顶点,,P Q 是椭圆上异于左、右顶点的两点,设直线,AP AQ 的斜率分别为12,k k ,若121
4
k k =-,试问直线PQ 是否过定点?若过定点,求该定点的坐标;若不过定点,请说明理由. 详解:
(1)由题意及三角形内切圆的性质可得
112(22)223b c b a c ⋅⋅=+⋅,得12
c a =①
将x c =代入22221x y a b
+=,结合222
a b c =+②,得2b y a =±,
所以2
23b a =
③,由①②③得2,a b ==
故椭圆C 的标准方程为22
143
x y +=
(2)设点,P Q 的坐标分别为11,x y (),
22,x y (). ①当直线PQ 的斜率不存在时,由题意得3
31122P Q -(,),(,)或331122
P Q -(,),(,),
直线PQ 的方程为1x =
②当直线PQ 的斜率存在时,设直线PQ 的方程为y kx m =+,
联立得22
143
x y y kx m ⎧+
=⎪⎨⎪=+⎩
,消去y 得2224384120k x kmx m +++-=(), 由222222644(43)(412)48(43)0k m k m k m ∆=-+-=-+>,得2243k m +>
2121222
8412
,.(1)4343
km m x x x x k k -+=-=++) 由1212121
,(2)(2)4
y y k k x x =
=-++可得12124(2)(2)0y y x x +++=,
得12124()()(2)(2)0kx m kx m x x +++++=,
整理得2
2
1212(41)(42)()440,(2)k x x km x x m ++++++= 由(1)和(2)得2220m km k --=,解得2m k =或m k =-
当2m k =时,直线PQ 的方程为2y kx k =+,过定点(2,0)-,不合题意; 当m k =-时,直线PQ 的方程为y kx k =-,过定点(1,0), 综上直线PQ 过定点,定点坐标为(1,0).