圆锥曲线求点的轨迹方程

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圆锥曲线 习题及答案

圆锥曲线 习题及答案

金材教育 圆锥曲线未命名一、解答题1.过抛物线L :x y 42=的焦点F 的直线l 交此抛物线于A 、B 两点, ①求||||||||FB FA FB FA ⋅+;②记坐标原点为O ,求△OAB 的重心G 的轨迹方程.③点),(00y x P 为抛物线L 上一定点,M 、N 为抛物线上两个动点,且满足0=⋅,当点M 、N 在抛物线上运动时,证明直线MN 过定点。

【答案】①||||1||||FA FB FA FB +=⋅②98342-=x y ③证明见解析。

【解析】①由F (1,0),设直线l 的方程为 x y x k y 4)1(2=-=与联立得1,42 0422122212222=+=+∴=+--x x k k x x k x x k x k ……2分由222121242||||1||1||kk x x FB FA x FB x FA +=++=++=+=,得, 1||||||||44||||22=⋅++=⋅FB FA FB FA kk FB FA ,所以 …………4分②设3,3423),(212221y y y k k x x x y x G +=+=+=,则 …………5分 由kk x x k x k x k y y 42)()1()1(212121=-+=-+-=+ ……7分 化简得轨迹方程为 98342-=x y …………9分 ③证明:由直线MN 的方程不可能与x 轴平行可设直线MN 的方程为),(),,(),,(,002211y x P y x N y x M a my x +=202221214,4,4x y x y x y ===分别相减得202020101014,4y y x x y y y y x x y y +=--+=--由 1002020101-=--⋅--=⋅x x y y x x y y PM 有,∴1440201-=+⋅+y y y y即 016)(2021021=++++y y y y y y (*式) …………11分联立 044422=--⎩⎨⎧=+=a my y x xy amy x 得,消去 有01644 )*(442002121=++⋅+-⎩⎨⎧-==+y m y a ay y m y y 得式,代入,所以 44020++=my y a ,代入直线MN 的方程有 44020=++=my y my x 2.如图,DP y ⊥轴,点M 在DP 的延长线上,且3DM DP=.当点P 在圆221x y +=上运动时,(1)求点M 的轨迹方程.(2)过点1(1,)3Q 作直线l 与点M 的轨迹相交于A 、B 两点,使点Q 被弦AB 平分,求直线l 的方程.【答案】(1)221(0)9x y x +=≠(2)320x y +-=【解析】 【分析】(1)设()()00,,,M x y P x y ,3DMDP =,所以03x x =,()0,D y ,0y y =,003x x y y⎧=⎪⎨⎪=⎩,代入圆的方程得到轨迹方程,抠掉不满足题意的点即可;(2)设出直线l 的方程为()113y k x =-+,联立直线和椭圆,根据韦达定理列式即可.【详解】(1)解析:设()()00,,,M x y P x y ,则()0,D y ,0y y =,0DP x =,DM x = ∵3DM DP=,所以03x x =∵003x x y y =⎧⎨=⎩∴003x x y y⎧=⎪⎨⎪=⎩①∵P 在圆221x y +=上,∴2201x y +=,代入①得2219x y +=3,0DM DP DP=∴≠Q,∴0x ≠,∴()22109x y x +=≠.(2)由题意知直线l 的斜率存在,l 过点11,3⎛⎫ ⎪⎝⎭,设直线l 的方程为()113y k x =-+,设()()1122,,,A x y B x y ,联立()2211319y k x x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得,()22211191899033k x k k x k ⎛⎫⎛⎫++-++-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∵点11,3⎛⎫⎪⎝⎭在椭圆内部,∴不论k 取何值,必定有0∆>.由韦达定理知212218619k kx x k -++=-+ ∵()()1122,,,A x y B x y 的中点是11,3⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴122x x +=,即2122186219k kx x k-++=-=+,解得13k =-, ∴直线l 的方程为320x y +-=. 【点睛】本题主要考查直线与圆锥曲线位置关系,所使用方法为韦达定理法:因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用.3.设抛物线的顶点在坐标原点,焦点F 在y 轴上,过点F 的直线交抛物线于,A B两点,线段AB 的长度为8, AB 的中点到x 轴的距离为3. (1)求抛物线的标准方程;(2)设直线m 在y 轴上的截距为6,且抛物线交于,P Q 两点,连结QF 并延长交抛物线的准线于点R ,当直线PR 恰与抛物线相切时,求直线m 的方程.【答案】(1)24x y =; (2)162y x =±+. 【解析】【试题分析】(1)依据题设条件,直接运用抛物线的定义分析求解;(2)依据题设建立直线方程,再与抛物线方程联立,借助坐标之间的关系,建立方程求解:(1)设所求抛物线方程为()()211222(0),,,,x py p A x y B x y =>, 则128AB AF BF y y p =+=++=,又1232y y +=,所以2p =. 即该抛物线的标准方程为24x y =.(2)由题意,直线m 的斜率存在,不妨设直线:6m y kx =+,()()3344,,,P x y Q x y ,由26{4y kx x y =+=消y 得24240x kx --=,即34344{·24x x k x x +==-(*) 抛物线在点233,4x P x ⎛⎫ ⎪⎝⎭处的切线方程为()233342x xy x x -=-, 令1y =-,得23342x x x -=,所以2334,12x R x ⎛⎫--⎪⎝⎭, 而,,Q F R 三点共线,所以QFFR k k =及()0,1F ,得242343111442x x x x ---=-. 即()()22343444160x x x x --+=,整理得()()22343434344216160x x x x x x x x ⎡⎤-+-++=⎣⎦,将(*)式代入上式得214k =,即12k =±, 所以所求直线m 的方程为162y x =±+.4.已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 长轴上有一顶点到两个焦点之间的距离分别为:3+,3-. (1)求椭圆的方程;(2)如果直线 )(R t t x ∈=与椭圆相交于A,B ,若C (-3,0),D(3,0),证明:直线CA 与直线BD 的交点K 必在一条确定的双曲线上;(3)过点Q(1,0 )作直线l (与x 轴不垂直)与椭圆交于M,N 两点,与y 轴交于点R ,若RM μλ==,,求证:μλ+为定值.【答案】(1)1922=+y x (2)直线CA 与直线BD 的交点K 必在双曲线1922=-y x 上. (3)49-=+μλ 【解析】(1)由题意可知a+c,和a-c,所以可求出a,c 的值,进而求出b 的值.(2) 依题意可设),(,),(,),(00y x K y t B y t A ,且有19202=+y t ,然后求出CA 、DB 的方程,解出它们的交点再证明交点坐标是否满足双曲线1922=-y x 的方程即可.(3) 设直线l 的方程为)1(-=x k y ,再设),(33y x M 、),(44y x N 、),0(5y R ,然后直线方程与椭圆C 的方程联立,根据λ=,可找到)1(33x x -λ=,331x x -=λ,同理441x x -=μ,则443311x x x x -+-=μ+λ34343434()21()x x x x x x x x +-=-++,然后再利用韦达定理证明(1)由已知⎪⎩⎪⎨⎧-=-+=+223223c a c a ,得⎪⎩⎪⎨⎧==223c a ,1222=-=c a b ,所以椭圆方程为1922=+y x 4分(2)依题意可设),(,),(,),(00y x K y t B y t A ,且有19202=+y t ,又)3(3:0++=x t y y CA ,)3(3:0---=x t y y DB ,)9(922202---=x t y y , 将19202=+y t 代入即得19,)9(912222=--=y x x y 所以直线CA 与直线BD 的交点K 必在双曲线1922=-y x 上. 9分(3)依题意,直线l 的斜率存在,则设直线l 的方程为)1(-=x k y ,设),0(,),(,),(54433y R y x N y x M ,则N M ,两点坐标满足方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=19)1(22y x x k y , 消去y 整理得9918)91(2222=-+-+k x k x k ,所以224322439199,9118k k x x k k x x +-=+=+,① 因为RM λ=,所以()[]),(0,1),(33533y x y y x -=-λ,即⎩⎨⎧-=--=35333)1(y y y x x λλ,因为l 与x 轴不垂直,所以13≠x ,则331x x -=λ,又μ=,同理可得441x x -=μ,所以434343434433)(1211x x x x x x x x x xx x ++--+=-+-=+μλ由①式代人上式得49-=+μλ 5.在平面直角坐标系xOy 中, ,M N 是x 轴上的动点,且228OM ON +=,过点,M N分别作斜率为22-的两条直线交于点P ,设点P 的轨迹为曲线E . (Ⅰ)求曲线E 的方程;(Ⅱ)过点()1,1Q 的两条直线分别交曲线E 于点,A C 和,B D ,且//AB CD ,求证直线AB 的斜率为定值.【答案】(Ⅰ)22143x y +=;(Ⅱ)直线AB 的斜率为定值34-. 【解析】试题分析:(Ⅰ)设(),P m n,直线):PM y n x m -=-,令0y =,得,0M m ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,同理得,0N m ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,根据22228OM ON m m ⎛⎫⎛⎫+=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u u r u u u r 化简可得结果;(Ⅱ) 设,,(0)AQ QC BQ QD λλλ==>u u u r u u u r u u u r u u u r,可得1,1A C A C x x y y λλλλ=+-=+-①,同理1,1B D B D x x y y λλλλ=+-=+-②,以上两式结合点差法,可得34C D C D y y x x -=--.试题解析:(Ⅰ)设(),P m n ,直线():2PM y n x m -=-,令0y =,得,0M m ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭直线):PN y n x m -=-,令0y =,得,0N m ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭.∴22222222828133343n m n OM ON m n m n m ⎛⎫⎛⎫+=-++=+=⇒+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u u r u u u r . ∴曲线E 的方程是22143x y +=; (Ⅱ)∵//AB CD,设,,(0)AQ QC BQ QD λλλ==>u u u r u u u r u u u r u u u r,()()()(),,,,,,,A A B B C C D D A x y B x y C x y D x y ,则()()1,11,1A A C C x y x y λ--=--,即1,1A C A C x x y y λλλλ=+-=+-①,同理1,1B D B D x x y y λλλλ=+-=+-②将()(),,,A A B B A x y B x y ,代入椭圆方程得2222143{143A AB B x y x y+=+=,化简得()()()()34A B A B A B A B x x x x y y y y +-=-+-③ 把①②代入③,得()()()()()()()()()3223422422C D C D C D C D C D C D x x x x x x y y y y y y λλλλλ+--+-=-+-+++-将()(),,,C C D D C x y D x y ,代入椭圆方程,同理得()()()()34C D C D C D C D x x x x y y y y +-=-+-代入上式得()()34C D C D x x y y -=--.即34C D C D y y x x -=--,∴直线AB 的斜率为定值34-. 【方法点睛】本题主要考查椭圆标准方程、直线的斜率、韦达定理、圆锥曲线的定值问题以及点在曲线上问题,属于难题. 探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:① 从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;② 直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.6.已知圆22:4O x y +=,点(F ,以线段FP 为直径的圆内切于圆O ,记点P 的轨迹为C .(1)求曲线C 的方程;(2)若()()1122,,,A x y B x y 为曲线C 上的两点,记11,2y m x ⎛⎫= ⎪⎝⎭v, 22,2y n x ⎛⎫= ⎪⎝⎭v ,且m n ⊥v v,试问AOB ∆的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.【答案】(1) 2214y x +=;(2)答案见解析. 【解析】试题分析:(1)取(0,F ',连结PF ',设动圆的圆心为M ,由两圆相内切,得122OM FP =-,又12OM PF =',从而得4PF PF FF +=>'',由椭圆定义得椭圆方程;(2)当AB x ⊥轴时,易得1AOB S ∆=,当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y kx m =+,与椭圆联立得()2224240k x kmx m +++-=,由0m n ⋅=v v,得121240y y x x +=,结合韦达定理得2224m k =+,由1212AOB S m x x ∆=⋅-利用韦达定理求解即可. 试题解析:(1)取(0,F ',连结PF ',设动圆的圆心为M ,∵两圆相内切, ∴122OM FP =-,又12OM PF =',∴4PF PF FF +=>='',∴点P 的轨迹是以,F F '为焦点的椭圆,其中24,2a c ==2,a c ==,∴2221b a c =-=,∴C 的轨迹方程为2214y x +=. (2)当AB x ⊥轴时,有12x x =, 12y y =-,由m n ⊥v v,得112y x =,又221114y x +=,∴1x =1y =∴11112122AOB S x y ∆=⨯⨯=⨯=. 当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y kx m =+,由22{ 14y kx my x =++=得()2224240k x kmx m +++-=,则12224kmx x k -+=+, 212244m x x k -=+,由0m n ⋅=v v,得121240y y x x +=,∴()()121240kx m kx m x x +++=, 整理得()()22121240k x x km x x m ++++=,∴2224m k =+,∴1212AOBS m x x ∆=⋅-12=21m==, 综上所述, AOB ∆的面积为定值1.点睛:定点、定值问题通常是通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒定的. 定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果,因此求解时应设参数,运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现.7.已知椭圆E 的中心在原点,焦点在x 轴上,且其焦点和短轴端点都在圆C :222x y +=上.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)点P 是圆C 上一点,过点P 作圆C 的切线交椭圆E 于A ,B 两点,求|AB |的最大值.【答案】(1)22142x y +=;(2)2 【解析】 【分析】(1)由题意设出椭圆的标准方程,由于椭圆焦点和短轴端点都在圆C :222x y +=上,可得到b ,c 的值,即可求出椭圆方程。

圆锥曲线中动点的轨迹方程的求法

圆锥曲线中动点的轨迹方程的求法

知识导航有关圆锥曲线的题型较多,有求圆锥曲线的离心率、轨迹方程、判定两图形的位置关系、求弦长等,其中,求动点的轨迹方程比较常见.本文总结了求圆锥曲线中动点的轨迹方程的三种方法,供大家参考.一、直接法直接法主要应用于解答题目中所给的有关动点的几何条件较为明显的问题.运用直接法求动点的轨迹方程的主要步骤是:(1)建立合适的直角坐标系,设出所求动点的坐标;(2)根据题意,列出相关关系式;(3)将相关的点代入,化简并整理关系式即可得到动点的轨迹方程.例1.已知点Q (2,0)在圆C :x 2+y 2=1,动点M 到圆C 的切线长与|MQ |的比等于常数λ(λ>0),求动点M 的轨迹方程并说明它是什么曲线.分析:通过分析可知,动点M 到圆C 的切线长与|MQ |的比等于常数λ,所以可以考虑运用直接法求解.设出动点M 的坐标,根据题设建立关系式,化简便可得到动点的轨迹方程.解:设M (x ,y ),由直线MN 切圆于N ,MN|MQ |=λ,可得22=λ,整理得则(λ1)x 2+(λ2-1)y 2-4λ2x +(1+4λ2)=0,若λ=1,方程可化为x =54,它代表过点(54,0),与x 轴垂直的一条直线;若λ≠1,方程可化为æèçöø÷x -2λ2λ2-12+y 2=1+3λ2(λ2-1)2,它代表以æèçöø÷2λ2λ2-1,0为半径的圆.二、代入法若动点M 依赖已知曲线上的另一动点N 而运动,就可以运用代入法来求动点的轨迹方程.首先设出两动点的坐标,建立两动点的关系式,然后将转化后的动点N 的坐标代入已知曲线的方程或条件中,从而得到动点M 的轨迹方程.例2.已知点B 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1上的动点,A (2a ,Q )为定点,求线段AB 的中点M 的轨迹方程.分析:动点M 是线段AB 的中点,M 随着动点B 而运动,本题需采用代入法来求解.解:设动点M 的坐标为(x ,y ),B 点坐标为(x 0,y 0),由M 为线段AB 的中点,可得ìíîïïïïx 0+2a2=x ,y 0+02=y ,则点B 的坐标为(2x -2a ,2y ),则(2x -2a )2a 2+(2y )2b2=1,故动点M 的轨迹方程为4(x -a )2a 2+4y 2b2=1.三、参数法参数法是指通过引入一些新变量(参数)为媒介来解答问题的方法.运用参数法求圆锥曲线中动点的轨迹方程的基本思路是,设出合适的参数,根据题意列出参数方程,通过消参将方程化为普通方程即可解题.但在解题的过程中需注意参数的取值范围.例3.如图,过点P (2,4)作两条互相垂直的直线l 1,l 2,若l 1交x 轴于A 点,l 2交y 轴于B 点,求线段AB的中点M 的轨迹方程.解:设M (x ,y ),直线l 1的方程为y -4=k (x -2),(k ≠0),由l 1⊥l 2,得直线l 2的方程为y -4=-1k(x -2),∴l 1与x 轴焦点A 的坐标为(2-4k,0),l 2与y 轴焦点B 的坐标为(0,4+2k),∵M 为AB 的中点,∴ìíîïïïïx =2-4k 2=1-2k ,y =4+2k 2=2+1k ,消去k ,得到x +2y -5=0,当k =0时,AB 的中点为M (1,2),满足上述方程,当k 不存在时,AB 的中点为M (1,2),也满足上述方程,综上所述,M 的轨迹方程为x +2y -5=0.这里通过引入参数k ,得到两条直线的方程,然后结合题意建立关于k 的关系式,通过消参得到动点的轨迹方程.相比较而言,直接法较为简单,是最常用也是适用范围最广的方法;代入法的适用范围较窄,只适用于两个动点相关的题型;运用参数法解题的运算量较大.无论采用什么方法求动点的轨迹方程,都要关注轨迹方程中变量的取值范围.(作者单位:江苏省南通市海门四甲中学)蒋秋霞39Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。

圆锥曲线综合训练题(分专题,含答案)

圆锥曲线综合训练题(分专题,含答案)

圆锥曲线综合训练题一、求轨迹方程:1、(1)已知双曲线1C 与椭圆2C :2213649x y +=有公共的焦点,并且双曲线的离心率1e 与椭圆的离心率2e 之比为73,求双曲线1C 的方程. (2)以抛物线28y x =上的点M 与定点(6,0)A 为端点的线段MA 的中点为P ,求P 点的轨迹方程. (1)解:1C 的焦点坐标为(0,13).±213e =由1273e e =得113e =设双曲线的方程为22221(,0)y x a b a b -=>则2222213139a b a b a ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得229,4a b == 双曲线的方程为22194y x -= (2)解:设点00(,),(,)M x y P x y ,则00622x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴00262x x y y =-⎧⎨=⎩.代入2008y x =得:2412y x =-.此即为点P 的轨迹方程.2、(1)ABC ∆的底边16=BC ,AC 和AB 两边上中线长之和为30,建立适当的坐标系求此三角形重心G 的轨迹和顶点A 的轨迹.(2)△ABC 中,B(-5,0),C(5,0),且sinC-sinB=53sinA,求点A 的轨迹方程.解: (1)以BC 所在的直线为x 轴,BC 中点为原点建立直角坐标系.设G 点坐标为()y x ,,由20=+GB GC ,知G 点的轨迹是以B 、C 为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因10=a ,8=c ,有6=b ,故其方程为()013610022≠=+y y x .设()y x A ,,()y x G '',,则()013610022≠'='+'y y x . ①由题意有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧='='33yy x x ,代入①,得A 的轨迹方程为()0132490022≠=+y y x ,其轨迹是椭圆(除去x 轴上两点).(2)分析:由于sinA 、sinB 、sinC 的关系为一次齐次式,两边乘以2R (R 为外接圆半径),可转化为边长的关系. 解:sinC-sinB=53sinA 2RsinC-2RsinB=53·2RsinA ∴BC AC AB 53=- 即6=-AC AB (*)∴点A 的轨迹为双曲线的右支(去掉顶点) ∵2a=6,2c=10 ∴a=3, c=5, b=4所求轨迹方程为116922=-y x (x>3) 点评:要注意利用定义直接解题,这里由(*)式直接用定义说明了轨迹(双曲线右支) 3、如图,两束光线从点M (-4,1)分别射向直线y = -2上两点P (x 1,y 1)和Q (x 2,y 2)后,反射光线恰好通过椭圆C :12222=+by a x (a >b >0)的两焦点,已知椭圆的离心率为21,且x 2-x 1=56,求椭圆C 的方程. 解:设a =2k ,c =k ,k ≠0,则b =3k ,其椭圆的方程为1342222=-ky k x . 由题设条件得:114)2(120x x k ----=--+, ①224)2(120x x k ----=--+, ②x 2-x 1=56, ③ 由①、②、③解得:k =1,x 1=511-,x 2=-1,所求椭圆C 的方程为13422=+y x . 4、在面积为1的PMN ∆中,21tan =M ,2tan -=N ,建立适当的坐标系,求出以M 、N 为焦点且过P 点的椭圆方程.∴所求椭圆方程为1315422=+y x 解:以MN 的中点为原点,MN 所在直线为x 轴建立直角坐标系,设),(y x P .则⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==+-=-.1,21,2cy c x yc x y∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===233435c c y c x 且即)32,325(P ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+,43,13412252222b a ba 得⎪⎩⎪⎨⎧==.3,41522b a (1)求线段PQ 的中点的轨迹方程;(2)设∠POQ 的平分线交PQ 于点R (O 为原点),求点R 的轨迹方程.解:(1)设线段PQ 的中点坐标为M (x ,y ),由Q (4,0)可得点P (2x -4,2y ),代入圆的方程x 2+y 2=4可得(2x -4)2+(2y )2=4,整理可得所求轨迹为(x -2)2+y 2=1.(2)设点R (x ,y ),P (m ,n ),由已知|OP |=2,|OQ |=4,∴21||||=OQ OP ,由角平分线性质可得||||||||RQ PR OQ OP ==21,又∵点R 在线段PQ 上,∴|PR |=21|RQ |,∴点R 分有向线段PQ 的比为21,由定比分点坐标公式可得⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+⨯+=+=+⨯+=32211021342211421n n y m m x ,即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=23243y n x m ,∴点P 的坐标为⎪⎭⎫ ⎝⎛-23 ,243y x ,代入圆的方程x 2+y 2=4可得42324322=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x , 即234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0). ∴点R 的轨迹方程为234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0).6、已知动圆过定点()1,0,且与直线1x =-相切.(1) 求动圆的圆心轨迹C 的方程;(2) 是否存在直线l ,使l 过点(0,1),并与轨迹C 交于,P Q 两点,且满足0OP OQ ⋅=uu u v uuu v若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(1)如图,设M 为动圆圆心, F ()1,0,过点M 作直线1x =-的垂线,垂足为N ,由题意知:MF MN =, 即动点M 到定点F 与定直线1x =-的距离相等,由抛物线的定义知,点M 的轨迹为抛物线,其中()1,0F 为焦点,1x =-为准线, ∴ 动点R 的轨迹方程为x y 42=(2)由题可设直线l 的方程为(1)(0)x k y k =-≠, 由2(1)4x k y y x=-⎧⎨=⎩得2440y ky k -+=△216160k =->,11k k <->或设),(11y x P ,),(22y x Q ,则124y y k +=,124y y k =由0OP OQ ⋅=u u u r u u u r ,即 ()11,OP x y =u u u r ,()22,OQ x y =u u u r,于是12120x x y y +=,即()()21212110ky y y y --+=,2221212(1)()0k y y k y y k +-++=,2224(1)40k k k k k +-+=g ,解得4k =-或0k =(舍去),又41k =-<-, ∴ 直线l 存在,其方程为440x y +-=7、设双曲线y ax 22231-=的两个焦点分别为F F 12、,离心率为2.(I )求此双曲线的渐近线l l 12、的方程;(II )若A 、B 分别为l l 12、上的点,且2512||||AB F F =,求线段AB 的中点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;(III )过点N ()10,能否作出直线l ,使l 与双曲线交于P 、Q 两点,且OP OQ →→=·0.若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(I )Θe c a =∴=2422, Θc a a c 22312=+∴==,,∴-=双曲线方程为y x 2231,渐近线方程为y x =±334分(II )设A x y B x y ()()1122,,,,AB 的中点()M x y ,[]Θ2552522101033332233333331012121221221122121212121212122122||||||||()()()()()()AB F F AB F F c x x y y y x y x x x x y y y y y x x y y x x y y x x =∴==⨯=∴-+-===-=+=+∴+=--=+∴+++⎡⎣⎢⎤⎦⎥=又,,,, ∴+=+=321321007532512222()()y x x y ,即则M 的轨迹是中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长为103,短轴长为1033的椭圆.(9分) (III )假设存在满足条件的直线l设l y k x l P x y Q x y :,与双曲线交于,、,=-()()()11122[]ΘOP OQ x x y y x x k x x x x k x x x x i →→=∴+=∴+--=∴+-++=·00110101212122121221212()()()()由得则,y k x y x k x k x k x x k k x x k k ii =--=⎧⎨⎪⎩⎪--+-=+=-=--()()()13131633063133312222212221222由(i )(ii )得k 230+= ∴k 不存在,即不存在满足条件的直线l .8、设M 是椭圆22:1124x y C +=上的一点,P 、Q 、T 分别为M 关于y 轴、原点、x 轴的对称点,N 为椭圆C 上异于M 的另一点,且MN⊥MQ,QN 与PT 的交点为E ,当M 沿椭圆C 运动时,求动点E 的轨迹方程.解:设点的坐标112211(,),(,)(0),(,),M x y N x y x y E x y ≠则111111(,),(,),(,),P x y Q x y T x y ----……1分221122221,(1)124 1.(2)124x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩L L L L L L L L ………3分 由(1)-(2)可得1.3MN QN k k •=-…6分又MN⊥MQ,111,,MN MQ MN x k k k y ⋅=-=-所以11.3QN y k x =直线QN 的方程为1111()3yy x x y x =+-,又直线PT 的方程为11.x y x y =-从而得1111,.22x x y y ==-所以112,2.x x y y ==-代入(1)可得221(0),3x y xy +=≠此即为所求的轨迹方程. 9、已知:直线L 过原点,抛物线C 的顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上。

六、点差法求轨迹方程(高中数学解题妙法)

六、点差法求轨迹方程(高中数学解题妙法)

六、点差法求轨迹方程本内容主要研究点差法法求轨迹方程.圆锥曲线中与弦的中点有关的轨迹问题可用点差法,其基本方法是把弦的两端点1122(,),(,)A x y B x y 的坐标代入圆锥曲线方程,然而相减,利用平方差公式可得12x x +,12y y +,12x x -,12y y -等关系式,由于弦AB 的中点(,)P x y 的坐标满足122x x x =+,122y y y =+且直线AB 的斜率为2121y y x x --,由此可求得弦AB 中点的轨迹方程.先看例题:例:已知椭圆2212x y +=,求斜率为2的平行弦中点的轨迹方程.①-②得()()()()022*******=-++-+y y y y x x x x . 由题意知21x x ≠,则上式两端同除以21x x -,有()()0221212121=-+++x x y y y y x x将③④代入得022121=--+x x y y yx .⑤将22121=--x x y y 代入⑤得所求轨迹方程为: 04=+y x .(椭圆内部分)已知椭圆2212x y +=,过()2,1A 引椭圆的割线,求截得的弦的重点的轨迹方程.(3)将212121--=--x y x x y y 代入⑤得所求轨迹方程为: 022222=--+y x y x .(椭圆内部分) 整理:圆锥曲线中与弦的中点有关的轨迹问题可用点差法,其基本方法是把弦的两端点1122(,),(,)A x y B x y 的坐标代入圆锥曲线方程,然而相减,利用平方差公式可得12x x +,12y y +,12x x -,12y y -等关系式,由于弦AB 的中点(,)P x y 的坐标满足122x x x =+, 122y y y =+且直线AB 的斜率为2121y y x x --,由此可求得弦AB 中点的轨迹方程.再看一个例题,加深印象例:已知椭圆2212x y +=,过()2,1A 引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程.解:设弦两端点分别为()11y x M ,,()22y x N ,,线段MN 的中点()y x R ,,则221122221212222222x y x y x x x y y y ⎧+=⎪+=⎪⎨+=⎪⎪+=⎩,①,②,③,④①-②得()()()()022*******=-++-+y y y y x x x x .总结:1.圆锥曲线中与弦的中点有关的问题可用点差法,其基本方法是把弦的两端点1122(,),(,)A x y B x y 的坐标代入圆锥曲线方程,然而相减,利用平方差公式可得12x x +,12y y +,12x x -,12y y -等关系式,由于弦AB 的中点(,)P x y 的坐标满足122x x x =+,122y y y =+且直线AB 的斜率为2121y y x x --,由此可求得弦AB 中点的轨迹方程.2.求轨迹方程时,最后要注意它的完备性与纯粹性,多余的点要去掉,遗漏的点要补上. 练习:1.抛物线24x y =的焦点为F ,过点(0,1)-作直线l 交抛物线A 、B 两点,再以AF 、BF 为邻边作平行四边形AFBR ,试求动点R 的轨迹方程.2.抛物线y =2x 2截一组斜率为2的平行直线,所得弦中点的轨迹方程是3.已知抛物线y 2=2x 的弦AB 所在直线过定点P (-2,0),则弦AB 中点的轨迹方程是答案:而P 为AB 的中点且直线l 过点(0,1)-,所以1211322,22l y x y x x x k x x ++++=⨯===代入③可得34y x x +=⨯,化简可得22124124x x y y -=+⇒=④由点1(,)22x y P +在抛物线口内,可得221()48(1)22x y x y +<⨯⇒<+⑤将④式代入⑤可得222128(1)16||44x x x x -<+⇒>⇒>故动点R 的轨迹方程为24(3)(||4)x y x =+>.2.解:设弦为AB ,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)AB 中点为(x ,y),则y 1=2x 12,y 2=2x 22,y 1-y 2=2(x 12-x 22)∴)(2212121x x x x y y +=-- ∴2=2·2x ,21=x将21=x 代入y=2x 2得21=y ,轨迹方程是21=x (y>21) 答案:)21(21>=y x又弦中点在已知抛物线内P ,即y 2<2x ,即x+2<2x ,∴x>2 答案:y 2=x+2(x>2)。

高中数学专题——圆锥曲线技巧---齐次化处理

高中数学专题——圆锥曲线技巧---齐次化处理


x
2
4
y2
1 ,可得 (4k 2
1) x 2
8kmx
4m2
12
0
.
y kx m
16(4k 2 m2 1) 0
x1
x2
8km 4k 2 1
,
……①
x1x2
4m2 4k 2
4 1
……. ②
由题意可知
MA MB 0 , MA (x1 2, y1), MB (x2 2, y2 ),
∴点 P(x,y)点在椭圆
上,
∴存在点 M,N 其坐标分别为(0,﹣1)、(0,1),使得|PM|+|PN|为定值 2 . 考点:直线与圆锥曲线的综合问题.
5.已知椭圆
C:
x aLeabharlann 2 2y2 b2=1 (a>b>0),四点
P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,
3 ),P4(1, 2
3 )中恰有三 2
6m 4
6 11 0 ,解得 m 3 6 1 2
或 m 3 6 1 ,即可求出直线 l 的方程. 2
(1)设切点坐标为
( x0 ,
y0 )(x0
0,
y0
0)
,则切线斜率为
x0 y0
,切线方程为
y
y0
x0 y0
(x
x0 )
,即
x0x
y0 y
4 ,此时,两个坐标轴的正半轴与切线围成的三角形面积为 S
AP ( 2 x1, 2 y1), BP ( 2 x2, 2 y2 ) 由题意知 AP BP 0 ,所以
x1x2 2(x1 x2 ) y1 y2 2( y1 y2 ) 4 0 ,将韦达定理得到的结果代入

圆锥曲线全国卷高考真题解答题(含解析))

圆锥曲线全国卷高考真题解答题(含解析))

圆锥曲线全国卷高考真题解答题一、解答题1,2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点: (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.2.2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ) 已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; (2)若3AP PB =,求|AB |.3.2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ)已知点A (0,-2),椭圆E :22221x y a b += (a >b >0)F 是椭圆E 的右焦点,直线AF ,O 为坐标原点. (1)求E 的方程;(2)设过点A 的动直线l 与E 相交于P ,Q 两点.当△OPQ 的面积最大时,求l 的方程.已知椭圆222:9(0)C x y m m +=>,直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .(Ⅰ)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值; (Ⅱ)若l 过点(,)3mm ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率,若不能,说明理由.5.2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ带解析)在直角坐标系xoy 中,曲线C :y=24x与直线(),0y kx a a =+>交与M,N 两点,(Ⅰ)当k =0时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有∠OPM =∠OPN ?说明理由.6.2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3) 已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两点,交的准线于两点.(Ⅰ)若在线段上,是的中点,证明;(Ⅱ)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.7.2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷)已知椭圆E:2213x y t +=的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜率为k (k > 0)的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA ⊥NA . (Ⅰ)当t=4,AM AN =时,求△AMN 的面积; (Ⅱ)当2AM AN =时,求k 的取值范围.设圆的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E . (I )证明为定值,并写出点E 的轨迹方程;(II )设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.9.2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C 22:12x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .10.2018年全国卷Ⅲ理数高考试题文已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点,线段AB 的中点为()()10M m m >,. (1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且0FP FA FB ++=.证明:FA ,FP ,FB 成等差数列,并求该数列的公差.已知椭圆C :2222=1x y a b +(a>b>0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 3(–1P 4(1中恰有三点在椭圆C 上. (Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为–1,证明:l 过定点.12.2018年全国普通高等学校招生统一考试理数(全国卷II )设抛物线24C y x =:的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k >的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =. (1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.13.2018年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标I 卷)设椭圆22:12x C y +=的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于,A B 两点,点M 的坐标为(2,0).(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程; (2)设O 为坐标原点,证明:OMA OMB ∠=∠.14.2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标I 卷)设抛物线22C y x =:,点()20A ,,()20B -,,过点A 的直线l 与C 交于M ,N 两点. (1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程; (2)证明:ABM ABN ∠=∠.15.2018年全国卷Ⅲ文数高考试题已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点.线段AB 的中点为(1,)(0)M m m >.(1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且0FP FA FB ++=.证明:2FP FA FB =+.16.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷)设A 、B 为曲线C :24x y =上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM BM ⊥,求直线AB 的方程.17.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标2卷)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C 22:12x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .18.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3卷)在直角坐标系xOy 中,曲线22y x mx =+-与x 轴交于A ,B 两点,点C 的坐标为(0,1).当m 变化时,解答下列问题:(1)能否出现AC ⊥BC 的情况?说明理由;(2)证明过A ,B ,C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值.19.(2016新课标全国卷Ⅰ文科)在直角坐标系xOy 中,直线l :y =t (t ≠0)交y 轴于点M ,交抛物线C :22(0)y px p =>于点P ,M 关于点P 的对称点为N ,连结ON 并延长交C 于点H . (Ⅰ)求OH ON;(Ⅱ)除H 以外,直线MH 与C 是否有其它公共点?说明理由.20.2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅱ)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为2,点在C 上(1)求C 的方程(2)直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点,A B ,线段AB 的中点为M .证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.21.2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ)已知曲线2:,2x C y D =,为直线12y上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为,A B .(1)证明:直线AB 过定点: (2)若以50,2E ⎛⎫⎪⎝⎭为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求该圆的方程.22.2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(全国Ⅱ卷带解析)设1F , 2F 分别是椭圆C : 22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点, M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N . (1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率; (2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且15MN F N =,求a , b .23.2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ) 已知点,圆:,过点的动直线与圆交于两点,线段的中点为,为坐标原点.(1)求的轨迹方程;(2)当时,求的方程及的面积24.2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ)已知过点A (0,1)且斜率为k 的直线l 与圆C :(x -2)2+(y -3)2=1交于M ,N 两点. (1)求k 的取值范围;(2)若OM ON ⋅=12,其中O 为坐标原点,求|MN |.一、解答题1,2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点: (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.【答案】(1)见详解;(2) 3或【分析】(1)可设11(,)A x y ,22(,)B x y ,1(,)2D t -然后求出A ,B 两点处的切线方程,比如AD :1111()2y x x t +=-,又因为BD 也有类似的形式,从而求出带参数直线AB 方程,最后求出它所过的定点.(2)由(1)得带参数的直线AB 方程和抛物线方程联立,再通过M 为线段AB 的中点,EM AB ⊥得出t 的值,从而求出M 坐标和EM 的值,12,d d 分别为点,D E 到直线AB的距离,则12d d ==,结合弦长公式和韦达定理代入求解即可.【详解】(1)证明:设1(,)2D t -,11(,)A x y ,则21112y x =. 又因为212y x =,所以y'x =.则切线DA 的斜率为1x , 故1111()2y x x t +=-,整理得112210tx y -+=. 设22(,)B x y ,同理得222210tx y -+=.11(,)A x y ,22(,)B x y 都满足直线方程2210tx y -+=.于是直线2210tx y -+=过点,A B ,而两个不同的点确定一条直线,所以直线AB 方程为2210tx y -+=.即2(21)0tx y +-+=,当20,210x y =-+=时等式恒成立.所以直线AB 恒过定点1(0,)2.(2)由(1)得直线AB 的方程为12y tx =+. 由2122y tx x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得2210x tx --=, 于是2121212122,1,()121x x t x x y y t x x t +==-+=++=+212|||2(1)AB x x t =-==+.设12,d d 分别为点,D E 到直线AB的距离,则12d d ==.因此,四边形ADBE 的面积()(2121||32S AB d d t =+=+设M 为线段AB 的中点,则21,2M t t ⎛⎫+⎪⎝⎭, 由于EM AB ⊥,而()2,2EM t t =-,AB 与向量(1,)t 平行,所以()220t t t +-=,解得0t =或1t =±.当0t =时,3S =;当1t =±时S =因此,四边形ADBE 的面积为3或. 【点睛】此题第一问是圆锥曲线中的定点问题和第二问是求面积类型,属于常规题型,按部就班的求解就可以.思路较为清晰,但计算量不小. 2.2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ) 已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; (2)若3AP PB =,求|AB |. 【答案】(1)12870x y --=;(2【分析】(1)设直线l :32y x m =+,()11,A x y ,()22,B x y ;根据抛物线焦半径公式可得1252x x +=;联立直线方程与抛物线方程,利用韦达定理可构造关于m 的方程,解方程求得结果;(2)设直线l :23x y t =+;联立直线方程与抛物线方程,得到韦达定理的形式;利用3AP PB =可得123y y =-,结合韦达定理可求得12y y ;根据弦长公式可求得结果. 【详解】(1)设直线l 方程为:32y x m =+,()11,A x y ,()22,B x y 由抛物线焦半径公式可知:12342AF BF x x +=++= 1252x x ∴+= 联立2323y x m y x ⎧=+⎪⎨⎪=⎩得:()229121240x m x m +-+= 则()2212121440m m ∆=--> 12m ∴<121212592m x x -∴+=-=,解得:78m =-∴直线l 的方程为:3728y x =-,即:12870x y --= (2)设(),0P t ,则可设直线l 方程为:23x y t =+联立2233x y t y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩得:2230y y t --= 则4120t ∆=+> 13t ∴>-122y y ∴+=,123y y t =-3AP PB = 123y y ∴=- 21y ∴=-,13y = 123y y ∴=-则AB ===【点睛】本题考查抛物线的几何性质、直线与抛物线的综合应用问题,涉及到平面向量、弦长公式的应用.关键是能够通过直线与抛物线方程的联立,通过韦达定理构造等量关系. 3.2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ)已知点A (0,-2),椭圆E :22221x y a b += (a >b >0)的离心率为2,F 是椭圆E 的右焦点,直线AF ,O 为坐标原点.(1)求E 的方程;(2)设过点A 的动直线l 与E 相交于P ,Q 两点.当△OPQ 的面积最大时,求l 的方程.【答案】(1)2214x y += (2)2y x =-【解析】试题分析:设出F ,由直线AFc ,结合离心率求得a ,再由隐含条件求得b ,即可求椭圆方程;(2)点l x ⊥轴时,不合题意;当直线l 斜率存在时,设直线:2l y kx =-,联立直线方程和椭圆方程,由判别式大于零求得k 的范围,再由弦长公式求得PQ ,由点到直线的距离公式求得O 到l 的距离,代入三角形面积公式,化简后换元,利用基本不等式求得最值,进一步求出k 值,则直线方程可求. 试题解析:(1)设(),0F c ,因为直线AF,()0,2A -所以23c =,c =又222,2c b a c a ==- 解得2,1a b ==,所以椭圆E 的方程为2214x y +=.(2)解:设()()1122,,,P x y Q x y 由题意可设直线l 的方程为:2y kx =-,联立221{42,x y y kx +==-,消去y 得()221416120k x kx +-+=,当()216430k ∆=->,所以234k >,即k <或k > 1212221612,1414k x x x x k k+==++. 所以PQ ==214k =+ 点O 到直线l的距离d =所以12OPQS d PQ ∆==0t =>,则2243k t =+,244144OPQ t S t t t∆==≤=++, 当且仅当2t =2=,解得k =时取等号, 满足234k >所以OPQ ∆的面积最大时直线l的方程为:2y x =-或2y x =-. 【方法点晴】本题主要考查待定系数法求椭圆方程及圆锥曲线求最值,属于难题.解决圆锥曲线中的最值问题一般有两种方法:一是几何意义,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来解决,非常巧妙;二是将圆锥曲线中最值问题转化为函数问题,然后根据函数的特征选用参数法、配方法、判别式法、三角函数有界法、函数单调性法以及均值不等式法,本题(2)就是用的这种思路,利用均值不等式法求三角形最值的.4.2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅱ)已知椭圆222:9(0)C x y m m +=>,直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .(Ⅰ)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值; (Ⅱ)若l 过点(,)3mm ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率,若不能,说明理由.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)能,47-或47+. 【解析】试题分析:(1)设直线:l y kx b =+(0,0)k b ≠≠,直线方程与椭圆方程联立,根据韦达定理求根与系数的关系,并表示直线OM 的斜率,再表示;(2)第一步由 (Ⅰ)得OM 的方程为9y x k=-.设点P 的横坐标为P x ,直线OM 与椭圆方程联立求点P 的坐标,第二步再整理点的坐标,如果能构成平行四边形,只需,如果有值,并且满足0k >,3k ≠的条件就说明存在,否则不存在.试题解析:解:(1)设直线:l y kx b =+(0,0)k b ≠≠,11(,)A x y ,22(,)B x y ,(,)M M M x y .∴由2229y kx b x y m=+⎧⎨+=⎩得2222(9)20k x kbx b m +++-=, ∴12229M x x kbx k +==-+,299M M b y kx b k =+=+. ∴直线OM 的斜率9M OM M y k x k==-,即9OM k k ⋅=-. 即直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值9-. (2)四边形OAPB 能为平行四边形. ∵直线l 过点(,)3mm ,∴l 不过原点且与C 有两个交点的充要条件是0k >,3k ≠ 由 (Ⅰ)得OM 的方程为9y x k=-.设点P 的横坐标为P x . ∴由2229,{9,y x k x y m =-+=得,即将点(,)3m m 的坐标代入直线l 的方程得(3)3m k b -=,因此2(3)3(9)M mk k x k -=+.四边形OAPB 为平行四边形当且仅当线段AB 与线段OP 互相平分,即2P M x x = 239k =+2(3)23(9)mk k k -⨯+.解得147k =247k =.∵0,3i i k k >≠,1i =,2,∴当l 的斜率为47-或47+时,四边形OAPB 为平行四边形. 考点:直线与椭圆的位置关系的综合应用【一题多解】第一问涉及中点弦,当直线与圆锥曲线相交时,点是弦的中点,(1)知道中点坐标,求直线的斜率,或知道直线斜率求中点坐标的关系,或知道求直线斜率与直线OM 斜率的关系时,也可以选择点差法,设,,代入椭圆方程,两式相减,化简为,两边同时除以得,而,,即得到结果,(2)对于用坐标法来解决几何性质问题,那么就要求首先看出几何关系满足什么条件,其次用坐标表示这些几何关系,本题的关键就是如果是平行四边形那么对角线互相平分,即2P M x x =,分别用方程联立求两个坐标,最后求斜率.5.2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ带解析)在直角坐标系xoy 中,曲线C :y=24x与直线(),0y kx a a =+>交与M,N 两点,(Ⅰ)当k =0时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有∠OPM =∠OPN ?说明理由. 【答案】(Ⅰ0ax y a --=0ax y a ++=(Ⅱ)存在 【详解】试题分析:(Ⅰ)先求出M,N 的坐标,再利用导数求出M,N.(Ⅱ)先作出判定,再利用设而不求思想即将y kx a =+代入曲线C 的方程整理成关于x 的一元二次方程,设出M,N 的坐标和P 点坐标,利用设而不求思想,将直线PM ,PN 的斜率之和用a 表示出来,利用直线PM ,PN 的斜率为0,即可求出,a b 关系,从而找出适合条件的P 点坐标. 试题解析:(Ⅰ)由题设可得(2,)M a a ,(2,)N a -,或(22,)M a -,,)N a a .∵12y x '=,故24x y =在x =2a a C 在(22,)a a 处的切线方程为(2)y a a x a -=-,即0ax y a --=.故24x y =在x =-22a 处的导数值为-a ,C 在(22,)a a -处的切线方程为(2)y a a x a -=-+,即0ax y a ++=.故所求切线方程为0ax y a --=或0ax y a ++=. (Ⅱ)存在符合题意的点,证明如下:设P (0,b )为复合题意得点,11(,)M x y ,22(,)N x y ,直线PM ,PN 的斜率分别为12,k k . 将y kx a =+代入C 得方程整理得2440x kx a --=. ∴12124,4x x k x x a +==-. ∴121212y b y b k k x x --+=+=1212122()()kx x a b x x x x +-+=()k a b a+.当=-b a 时,有12k k +=0,则直线PM 的倾斜角与直线PN 的倾斜角互补, 故∠OPM=∠OPN ,所以(0,)P a -符合题意.考点:抛物线的切线;直线与抛物线位置关系;探索新问题;运算求解能力 6.2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3) 已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两点,交的准线于两点.(Ⅰ)若在线段上,是的中点,证明;(Ⅱ)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ).【解析】试题分析:设的方程为.(1)由在线段上,又;(2)设与轴的交点为(舍去),.设满足条件的的中点为.当与轴不垂直时.当与轴垂直时与重合所求轨迹方程为.试题解析:由题设,设,则,且.记过两点的直线为,则的方程为.............3分(1)由于在线段上,故,记的斜率为的斜率为,则,所以..................5分(2)设与轴的交点为,则,由题设可得,所以(舍去),.设满足条件的的中点为.当与轴不垂直时,由可得.而,所以.当与轴垂直时,与重合,所以,所求轨迹方程为.........12分考点:1.抛物线定义与几何性质;2.直线与抛物线位置关系;3.轨迹求法.7.2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷)已知椭圆E:2213x y t +=的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜率为k (k > 0)的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA ⊥NA . (Ⅰ)当t=4,AM AN =时,求△AMN 的面积; (Ⅱ)当2AM AN =时,求k 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)14449;(Ⅱ))2.【解析】试题分析:(Ⅰ)先求直线AM 的方程,再求点M 的纵坐标,最后求AMN 的面积;(Ⅱ)设()11,M x y ,写出A 点坐标,并求直线AM 的方程,将其与椭圆方程组成方程组,消去y ,用,t k 表示1x ,从而表示AM ,同理用,t k 表示AN ,再由2AM AN =及t 的取值范围求k 的取值范围.试题解析:(Ⅰ)设()11,M x y ,则由题意知10y >,当4t =时,E 的方程为22143x y +=,()2,0A -.由已知及椭圆的对称性知,直线AM 的倾斜角为4π.因此直线AM 的方程为2y x =+. 将2x y =-代入22143x y +=得27120y y -=.解得0y =或127y =,所以1127y =.因此AMN 的面积AMNS11212144227749=⨯⨯⨯=.(Ⅱ)由题意3t >,0k >,()A .将直线AM的方程(y k x =代入2213x y t +=得()22222330tk xx t k t +++-=.由(221233t k tx tk -⋅=+得)21233tk x tk-=+,故1AM x =+=.由题设,直线AN 的方程为(1y x k =-+,故同理可得AN ==,由2AM AN =得22233k tk k t=++,即()()32321k t k k -=-. 当32k =时上式不成立,因此()33212k k t k -=-.3t >等价于()()232332122022k k k k k k k -+-+-=<--, 即3202k k -<-.由此得320{20k k ->-<,或320{20k k -<->,解得322k <<. 因此k 的取值范围是()32,2.【考点】椭圆的性质,直线与椭圆的位置关系【名师点睛】由直线(系)和圆锥曲线(系)的位置关系,求直线或圆锥曲线中某个参数(系数)的范围问题,常把所求参数作为函数值,另一个元作为自变量求解.8.2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷) 设圆的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E . (I )证明为定值,并写出点E 的轨迹方程;(II )设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围. 【答案】(Ⅰ)答案见解析;(Ⅱ).【解析】试题分析:(Ⅰ)利用椭圆定义求方程;(Ⅱ)把面积表示为关于斜率k 的函数,再求最值。

圆锥曲线大题题型分类归纳大全

圆锥曲线大题题型分类归纳大全

圆锥曲线大题题型归纳梳理圆锥曲线中的求轨迹方程问题解题技巧求动点的轨迹方程这类问题可难可易是高考中的高频题型,求轨迹方程的主要方法有直译法、相关点法、定义法、参数法等。

【例1.】已知平面上两定点),,(),,(2020N M -点P 满足MN MP =•求点P 的轨迹方程。

【例2.】已知点P 在椭圆1422=+y x 上运动,过P 作y 轴的垂线,垂足为Q ,点M 满足,PQ PM 31=求动点M 的轨迹方程。

【例3.】已知圆),,(,)(:0236222B y x A =++点P 是圆A 上的动点,线段PB 的中垂线交PA 于点Q ,求动点Q 的轨迹方程。

【例4.】过点),(10的直线l 与椭圆1422=+y x 相交于B A ,两点,求AB 中点M 的轨迹方程。

巩固提升1. 在平面直角坐标系xOy 中,点()(),,,,4010B A 若直线02++-m y x 上存在点P ,使得,PB PA 21=则实数m 的取值范围为_________________.2. 已知()Q P ,,24-为圆422=+y x O :上任意一点,线段PQ 的中点为,M 则OM 的取值范围为________________.3. 抛物线x y C 42:的焦点为,F 点A 在抛物线上运动,点P 满足,FA AP 2-=则动点P 的轨迹方程为_____________________.4. 已知定圆,)(:100422=++y x M 定点),,(40F 动圆P 过定点F 且与定圆M 内切,则动圆圆心P 的轨迹方程为____________________.5. 已知定直线,:2-=x l 定圆,)(:4422=+-y x A 动圆H 与直线l 相切,与定圆A 外切,则动圆圆心H 的轨迹方程为____________________6. 直线033=+-+t y tx l :与抛物线x y 42=的斜率为1的平行弦的中点轨迹有公共点,则实数t 的取值范围为_________________.7. 抛物线y x 42=的焦点为,F 过点),(10-M 作直线l 交抛物线于B A ,两点,以BF AF ,为邻边作平行四边形,FARB 求顶点R 的轨迹方程。

圆锥曲线中的典型问题与方法:圆锥曲线的定值、定点问题

圆锥曲线中的典型问题与方法:圆锥曲线的定值、定点问题

圆锥曲线中的定值、定点问题一、直线恒过定点问题例1. 已知动点E 在直线:2l y =-上,过点E 分别作曲线2:4C x y =的切线,EA EB , 切点为A 、B , 求证:直线AB 恒过一定点,并求出该定点的坐标;解:设),2,(-a E )4,(),4,(222211x x B x x A ,x y x y 214'2=∴=,)(2141121点切线过,的抛物线切线方程为过点E x x x x y A -=-),(21421121x a x x -=--∴整理得:082121=--ax x同理可得:222280x ax --=8,2082,2121221-=⋅=+∴=--∴x x a x x ax x x x 的两根是方程)24,(2+a a AB 中点为可得,又2212121212124442ABx x y y x x a k x x x x --+====-- 2(2)()22a a AB y x a ∴-+=-直线的方程为,2()2ay x AB =+∴即过定点0,2.例2. 已知点是椭圆22:12x E y +=上任意一点,直线l 的方程为0012x xy y +=, 直线0l 过P 点与直线l 垂直,点M (-1,0)关于直线0l 的对称点为N ,直线PN 恒过一定点G ,求点G 的坐标。

解:直线0l 的方程为0000()2()x y y y x x -=-,即000020y x x y x y --=设)0,1(-M 关于直线0l 的对称点N 的坐标为(,)N m n则0000001212022x nm y x n m y x y ⎧=-⎪+⎪⎨-⎪⋅--=⎪⎩,解得320002043200002002344424482(4)x x x m x x x x x n y x ⎧+--=⎪-⎪⎨+--⎪=⎪-⎩∴ 直线PN 的斜率为4320000032000042882(34)n y x x x x k m x y x x -++--==---+ 从而直线PN 的方程为: 432000000320004288()2(34)x x x x y y x x y x x ++---=---+ 即3200043200002(34)14288y x x x y x x x x --+=+++--从而直线PN 恒过定点(1,0)G 二、恒为定值问题例3. 已知椭圆两焦点1F 、2F 在y 轴上,短轴长为22,离心率为22,P 是椭圆在第一象限弧上一点,且121PF PF ⋅=,过P 作关于直线F 1P 对称的两条直线PA 、PB 分别交椭圆于A 、B 两点。

圆锥曲线轨迹方程大全

圆锥曲线轨迹方程大全

轨迹问题类型一:定义法类型二:直接法类型三:相关点法类型四:参数法类型一:定义法方法讲解:运用有关曲线的定义求轨迹方程.圆锥曲线的基本定义解题 注意:求轨迹方程时要注意轨迹的纯粹性与完备性.【范例1-1】【12年九江一中入学考试】1(1,0)F -,2(1,0)F ,12F F 是1PF 与2PF 的等差中项,则动点P 的轨迹方程( )A .221169x y +=B .2211612x y += C .22143x y += D .22134x y+=【变式1-1】【10莲塘一中期末】点M 到点F (2,0)的距离比它到直线3x =-的距离小1,求点M 满足的方程。

【范例1-2】【10莲塘一中期末】已知一个动圆P 与定圆C :032422=-++y y x 内切且过定圆内的一个定点A(0,2),则动圆圆心P 的轨迹方程是 。

【变式1-2】【11年湖南师大附中期中考】已知定圆221:(2)49C x y ++=,定圆222:(2)1C x y -+=,动圆M 与圆1C 内切且和圆2C 外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为 。

【范例1-3】如图,已知圆O 的方程为x 2+y 2=100,点A 的坐标为(-6,0),M 为圆O 上的任意一点,AM 的垂直平分线交OM 于点P,则点P 的轨迹方程( )A.x 225 +y 216 =1错误!未指定书签。

B. x 225 -y 216 =1 C.(x+3)225 + y 216=1D. (x+3)225 - y 216=1【变式1-3】在ABC △中,24BC AC AB ,,上的两条中线长度之和为39,求ABC △的重心的轨迹方程.类型二:直接法方法讲解:直接根据等量关系式建立方程【范例2-1】【10年吉安一中第三次月考】已知A(-1,0).B(1,0),动点P(x,y)满足.4AP BP k k =,则动点的轨迹方程为 。

【变式2-1】【2006湖北卷4】设过点(,)P x y 的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于,A B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点,若2BP PA = 且1OQ AB =,则点P 的轨迹方程是( )A .22331(0,0)2x y x y +=>>B .22331(0,0)2x y x y -=>> C .22331(0,0)2x y x y -=>> D .22331(0,0)2x y x y +=>>【范例2-2】设F (1,0),M 点在x 轴上,P 点在y 轴上,且.PF PM ,M P 2M N ———————→→→→--⊥=当点P 在y 轴上运动时,求N 点的轨迹C 的方程.【变式2-2】【山东省济宁市2011年3月高三第一次模拟理科】已知点(,0)(0)F a a >,动点M .P 分别在x .y 轴上运动,满足0PM PF ⋅=,N 为动点,并且满足0PN PM +=.(1)求点N 的轨迹C 的方程;【范例2-3】【2009山东卷文】设m R ∈,在平面直角坐标系中,已知向量(,1)a mx y =+,向量(,1)b x y =-,a b ⊥ ,动点(,)M x y 的轨迹为E.(1)求轨迹E 的方程,并说明该方程所表示曲线的形状;【变式2-3】【江西省新余市2011年高三第二次模拟理科】已知直线l 与抛物线24x y =相切于点P (2,1),且与x 轴交于点A ,定点B 的坐标为(2,0). (1)若动点M 满足20AB BM AM ⋅+= ,求点M 的轨迹C 的方程;类型三:相关点法方法讲解:动点随已知曲线上点的变化而变化的轨迹问题【范例3-1】【11年衡阳八中期中】若点P 在曲线022=-y x 上移动,则点A (0,1-)与点P 连线中点M 的轨迹方程是( )A. 22x y =; B. 28x y =; C. 1822-=x y ; D. 1822+=x y ;【变式3-1】【10年湖南衡阳八中期末】已知圆C 的方程为:922=+y x ,过圆C 上一动点M 作平行于y 轴的直线m ,设m 与x 轴的交点为N ,若向量OQ OM ON =+ ,则动点Q的轨迹方程是 。

【2020届】高考数学圆锥曲线专题复习:圆锥曲线之轨迹方程的求法

【2020届】高考数学圆锥曲线专题复习:圆锥曲线之轨迹方程的求法

圆锥曲线之轨迹方程的求法(一)【复习目标】□1. 了解曲线与方程的对应关系,掌握求曲线方程的一般步骤;□2. 会用直接法、定义法、相关点法(坐标代换法)求方程。

【基础练习】1.到两坐标轴的距离相等的动点的轨迹方程是( )A .y x =B .||y x =C .22y x =D .220x y +=2.已知点(,)P x y 4,则动点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .两条射线D .以上都不对3.设定点1(0,3)F -、2(0,3)F ,动点P 满足条件129(0)PF PF a a a+=+>,则点P 的轨迹( ) A .椭圆 B .线段 C. 不存在 D .椭圆或线段4.动点P 与定点(1,0)A -、(1,0)B 的连线的斜率之积为1-,则P 点的轨迹方程为______________.【例题精选】一、直接法求曲线方程根据题目条件,直译为关于动点的几何关系,再利用解析几何有关公式(两点距离公式、点到直线距离公式、夹角公式等)进行整理、化简。

即把这种关系“翻译”成含x ,y 的等式就得到曲线的轨迹方程了。

例1.已知ABC ∆中,2,AB BC m AC==,试求A 点的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.练习:已知两点M (-1,0)、N (1,0),且点P 使MP MN ,PM PN ,NM NP 成公差小于零的等差数列。

点P 的轨迹是什么曲线?二定义法若动点轨迹满足已知曲线的定义,可先设定方程,再确定其中的基本量,求出动点的轨迹方程。

例1.⊙C :22(16x y +=内部一点0)A 与圆周上动点Q 连线AQ 的中垂线交CQ 于BQ R A P o yx P ,求点P 的轨迹方程.例2.设动点(,)(0)P x y x ≥到定点1(,0)2F 的距离比它到y 轴的距离大12。

记点P 的轨迹为曲线C 求点P 的轨迹方程;练习.若动圆与圆1)2(:221=++y x C 相外切,且与直线1=x 相切,则动圆圆心轨迹方程是 .三代入法有些问题中,其动点满足的条件不便用等式列出,但动点是随着另一动点(称之为相关点)而运动的。

圆锥曲线定点问题含详解

圆锥曲线定点问题含详解

圆锥曲线定点问题一、求解圆锥曲线中定点问题的两种求法(1)特殊推理法:先从特殊情况入手,求出定点,再证明定点与变量无关. (2)直接推理法:①选择一个参数建立方程,一般将题目中给出的曲线方程(包含直线方程)中的常数k 变成变量,将变量x ,y 当成常数,将原方程转化为kf (x ,y )+g (x ,y )=0的形式;②根据曲线(包含直线)过定点时与参数没有关系(即方程对参数的任意值都成立),得到方程组⎩⎪⎨⎪⎧f (x ,y )=0,g (x ,y )=0;③以②中方程组的解为坐标的点就是曲线所过的定点,若定点具备一定的限制条件,可以特殊解决.二、[典例] (2020·高考全国卷Ⅰ)已知A ,B 分别为椭圆E :x 2a2 +y 2=1(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,AG → ·GB →=8.P 为直线x =6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D .(1)求E 的方程;(2)证明:直线CD 过定点.解析:(1)由题设得A (-a ,0),B (a ,0),G (0,1).则AG → =(a ,1),GB → =(a ,-1).由AG → ·GB → =8,得a 2-1=8,即a =3.所以E 的方程为x 29+y 2=1.(2)证明:设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),P (6,t ).若t ≠0,设直线CD 的方程为x =my +n ,由题意可知-3<n <3. 由于直线PA 的方程为y =t 9 (x +3),所以y 1=t9 (x 1+3).直线PB 的方程为y =t 3 (x -3),所以y 2=t3 (x 2-3). 可得3y 1(x 2-3)=y 2(x 1+3).由于x 22 9+y 22 =1,故y 22 =-(x 2+3)(x 2-3)9,可得27y 1y 2=-(x 1+3)(x 2+3),即(27+m 2)y 1y 2+m (n +3)(y 1+y 2)+(n +3)2=0.①将x =my +n 代入x 29+y 2=1得(m 2+9)y 2+2mny +n 2-9=0.所以y 1+y 2=-2mn m 2+9 ,y 1y 2=n 2-9m 2+9.2222解得n =-3(舍去)或n =32 .故直线CD 的方程为x =my +32,即直线CD 过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0 . 若t =0,则直线CD 的方程为y =0,过点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0 . 综上,直线CD 过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0 . 三、好题对点训练1.设椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>过M N ,两点,O 为坐标原点(1)求椭圆E 的方程;(2)设E 的右顶点为D ,若直线:l y kx m =+与椭圆E 交于A ,B 两点(A ,B 不是左右顶点)且满足DA DB DA DB +=-,证明:直线l 过定点,并求该定点坐标.2.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到双曲线2213x y -=的渐近线的距离为1.(1)求抛物线C 的方程;(2)若抛物线C 上一点P 到F 的距离是4,求P 的坐标;(3)若不过原点O 的直线l 与抛物线C 交于A 、B 两点,且OA OB ⊥,求证:直线l 过定点.3.如图,已知抛物线()220y px p =>上一点()2,M m 到焦点F 的距离为3,直线l 与抛物线交于()11,A x y ,()22,B x y 两点,且10y >,20y <,12OA OB ⋅=(O 为坐标原点).(1)求抛物线的方程; (2)求证直线l 过定点;4.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的离心率e =,上顶点是P ,左、右焦点分别是1F ,2F ,若椭圆经过点⎭.(1)求椭圆的方程;(2)点A 和B 是椭圆上的两个动点,点A ,B ,P 不共线,直线PA 和PB 的斜率分别是1k 和2k ,若1223k k =,求证直线AB 经过定点,并求出该定点的坐标. 5.已知点P 到直线y =-3的距离比点P 到点A (0,1)的距离多2. (1)求点P 的轨迹方程;(2)经过点Q (0,2)的动直线l 与点P 的轨迹交于M ,N 两点,是否存在定点R 使得∠MRQ =∠NRQ ?若存在,求出点R 的坐标;若不存在,请说明理由.6.已知焦点在x 轴上的椭圆C :222210)x y a b a b+=>>(,短轴长为左焦点的距离为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)如图,已知点2(,0)3P ,点A 是椭圆的右顶点,直线l 与椭圆C 交于不同的两点 ,E F ,,E F 两点都在x 轴上方,且APE OPF ∠=∠.证明直线l 过定点,并求出该定点坐标.7.已知经过圆2221:C x y r +=上点00(,)x y 的切线方程是200x x y y r +=.(1)类比上述性质,直接写出经过椭圆22222:1(0)x y C a b a b+=>>上一点00(,)x y 的切线方程;(2)已知椭圆22:16x E y +=,P 为直线3x =上的动点,过P 作椭圆E 的两条切线,切点分别为A 、B ,求证:直线AB 过定点.8.已知抛物线C :()220y px p =>的焦点F 是椭圆22143x y +=的一个焦点. (1)求抛物线C 的方程;(2)设P ,M ,N 为抛物线C 上的不同三点,点()1,2P ,且PM PN ⊥.求证:直线MN 过定点.9.已知椭圆E :22221(0)x y a b a b +=>>E 的长轴长为.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设()0,1A -,()0,2B ,过A 且斜率为1k 的动直线l 与椭圆E 交于M ,N 两点,直线BM ,BN 分别交☉C :()2211x y +-=于异于点B 的点P ,Q ,设直线PQ 的斜率为2k ,直线BM ,BN 的斜率分别为34,k k . ①求证:34k k ⋅为定值; ②求证:直线PQ 过定点.10.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,点()0,1M -是椭圆的一个顶点,12F MF △是等腰直角三角形. (1)求椭圆的方程;(2)过点M 分别作直线,MA MB 交椭圆于,A B 两点,设两直线的斜率分别为12,k k ,且124k k +=,求证:直线AB 过定点1,12⎛⎫⎪⎝⎭.11.已知抛物线2:4C y x =上有一动点()()000,0P x y y >,过点P 作抛物线C 的切线l 交x 轴于点M .(1)判断线段MP 的中垂线是否过定点?若过,求出定点坐标;若不过,请说明理由; (2)过点P 作l 的垂线交抛物线C 于另一点N ,求PMN 的面积的最小值. 12.已知动点M 到点()1,0的距离比它到y 轴的距离大1. (1)求动点M 的轨迹W 的方程;(2)若点()()001,0P y y >、M 、N 在抛物线上,且12PM PN k k =-⋅,求证:直线MN 过定点.13.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,点(1,)M m 为抛物线上一点,且2MF =. (1)求抛物线的标准方程;(2)直线l 交抛物线于不同的,A B 两点,O 为坐标原点,且4OA OB ⋅=-求证:直线l 恒过定点,并求出这个定点.14.过点(0,2)D 的任一直线l 与抛物线220C :x py(p )=>交于两点,A B ,且4OA OB =-. (1)求p 的值.(2)已知,M N 为抛物线C 上的两点,分别过,M N 作抛物线C 的切线12l l 和,且12l l ⊥,求证:直线MN 过定点.15.已知点P 与定点F 的距离和它到定直线x = (1)求点P 的轨迹方程C ;(2)点M ,N 在C 上,(2,1)A 且,AM AN AD MN ⊥⊥,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得||DQ 为定值.16.已知点(0,2)A -,(0,2)B ,动点P 满足直线PA 与PB 的斜率之积为23-.记点P 的轨迹为曲线C . (1)求C 的方程;(2)过x 轴上一点Q 且不与坐标轴平行的直线与C 交于M ,N 两点,线段MN 的垂直平分线与x 轴交于点R ,若|||MN QR =,求点Q 的坐标. 17.已知双曲线2214x y -=.(1)过(1,0)P -的直线1l 与双曲线有且只有一个公共点,求直线1l 的斜率;(2)若直线2:l y kx m =+与双曲线相交于,A B 两点(,A B 均异于左、右顶点),且以线段AB 为直径的圆过双曲线的左顶点C ,求证:直线2l 过定点.18.已知点P 是曲线C 上任意一点,点P 到点()1,0F 的距离与到直线y 轴的距离之差为1.(1)求曲线C 的方程;(2)设直线1l ,2l 为曲线C 的两条互相垂直切线,切点为A ,B ,交点为点M . (i )求点M 的轨迹方程;(ii )求证:直线AB 过定点,并求出定点坐标.19.1.双线曲2222:1x y C a b-=经过点(2,3),一条渐近线的倾斜角为3π,直线l 交双曲线于A 、B .(1)求双曲线C 的方程;(2)若l 过双曲线的右焦点1F ,是否存在x 轴上的点(,0)M m ,使得直线l 绕点1F 无论怎样转动,都有0MA MB →→⋅=成立?若存在,求出M 的坐标,若不存在,请说明理由. 20.如图:已知抛物线C :2y x =与()1,2P ,Q 为不在抛物线上的一点,若过点Q 的直线的l 与抛物线C 相交于AB 两点,直线PA 与抛物线C 交于另一点M ,直线PB 与抛物线C 交于另一点N ,直线MB 与NA 交于点R .(1)已知点A 的坐标为(9,3),求点M 的坐标;(2)是否存在点Q ,使得对动直线l ,点R 是定点?若存在,求出所有点Q 组成的集合;若不存在,请说明理由.21.已知动点P 到点(的距离与到直线x =(1)求动点的轨迹C 的标准方程;(2)过点(4,0)A -的直线l 交C 于M ,N 两点,已知点(2,1)B --,直线BM ,BN 分别交x 轴于点E ,F .试问在轴上是否存在一点G ,使得0BE GF GE BF ⋅+⋅=?若存在,求出点G 的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案1.(1)22184x y += (2)证明见解析, 【分析】(1)将椭圆上的两点代入椭圆方程中,再解方程即可;(2)先将DA DB DA DB +=-转化为DA DB ⊥,再直线与椭圆联立,建立方程后进一步化简直线方程即可获得解决. (1)因为椭圆E : 22221x y a b+=(a ,b >0)过M N ,两点,所以2222421611a b a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得22118114a b⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,得2284a b ⎧=⎨=⎩,所以椭圆E 的方程为22184x y +=. (2)由(1)知D ,设1122(,),(,)A x y B x y由DA DB DA DB +=-可知,DA DB ⊥,所以,0DA DB ⋅=即:1212(0x x y y --+=所以221212(1)()80k x x km x x m ++-+++= (※) 联立直线和椭圆方程,消去y ,得:222(12)4280k x kmx m +++-= 由22Δ0,84m k ><+得所以2121222428,1212km m x x x x k k -+=-=++0=,即得22380m k ++=所以,()(3)0m m ++=所以,m m =-=或 所以,直线l的方程为y kx y kx =-=或 所以,过定点0)或,根据题意,舍去0)所以,直线过定点 2.(1)28y x = (2)(2,)4± (3)证明见解析 【分析】(1)利用点到直线距离得到参数即可; (2)利用抛物线定义即可得到P 的坐标;(3)联立方程,利用韦达定理表示垂直关系,即可得到直线l 过定点. (1)抛物线的焦点F 为,02p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,双曲线的渐近线方程为:y x =,即:0x =1=,解得4p =故抛物线C 的方程为:28y x =; (2)设()00,P x y ,由抛物线的定义可知:042p x +=,即0442x +=,解得:02x =将02x =代入方程28y x =得:04y =±,即P 的坐标为(2,)4±; (3)由题意可知直线l 不能与x 轴平行,故方程可设为(0)x my n n =+≠与抛物线方程联立得28x my ny x =+⎧⎨=⎩,消去x 得:2880y my n --=设()()1122,,A x y B x y ,则12128,8y y m y y n +==- 由OA OB ⊥可得:12120x x y y +=,即()21212064y y y y +=即:12121064y y y y ⎛⎫+= ⎪⎝⎭亦即:881064n n -⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,又0n ≠,解得:8n =所以直线l 的方程为8x my =+,易得直线l 过定点(8,0).3.(1)24y x =;(2)证明见解析.【分析】(1)根据抛物线的焦半径公式,求p ,得到抛物线的方程;(2)首先设直线方程x my t =+,()0t >,与抛物线方程联立,利用韦达定理表示OA OB ⋅的坐标表示,求得t ,即可说明直线过定点. 【详解】(1)由题意可得232p+=,2p = 抛物线方程为24y x =(2)设直线l 方程为x my t =+,()0t >,代入抛物线方程24y x =中,消去x 得,2440y my t --= 124y y t ,()221212116x x y y t ==. 22212121212·41244y y OA OB x x y y y y t t ⋅=+=+=-=解得6t =或2t =-(舍去)直线l 方程为6x my =+,直线过定点()6,0Q . 4.(1)2213x y +=;(2)直线AB 过定点(0,3)-【分析】(1)因为椭圆的离心率e,椭圆经过点,列方程组,解得2a ,2b ,2c ,即可得出答案.(2)设直线AB 的方程为y kx b =+,1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,联立直线AB 与椭圆的方程,结合韦达定理可得12x x +,12x x ,再计算1223k k ⋅=,解得b ,即可得出答案. 【详解】解:(1)因为椭圆的离心率e,椭圆经过点⎭,所以222231c e a a b ⎧==⎪⎪⎨⎪⎪+=⎩,又222a b c =+, 解得23a =,21b =,22c =, 所以椭圆的方程为2213x y +=.(2)证明:设直线AB 的方程为y kx b =+,1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,联立2213x y y kx b ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得222(13)6330k x kbx b +++-=,所以122613kb x x k +=-+,21223313b x x k -=+,所以1111y k x -=,2221y k x -=,所以222121212122121211(1)()(1)(1)23(1)3kx b kx b k x x k b x x b b k k x x x x b +-+-+-++--⋅=⋅===-, 解得3b =-,所以直线AB 过定点(0,3)-.5.(1)x 2=4y ;(2)存在,定点R (0,-2). 【分析】(1)由|PA |等于点P 到直线y =-1的距离,结合抛物线的定义得出点P 的轨迹方程; (2)由对称性确定点R 必在y 轴上,再由∠MRQ =∠NRQ 可得k MR +k NR =0,联立直线l 与抛物线方程,结合韦达定理求出定点R (0,-2). 【详解】(1)由题知,|PA |等于点P 到直线y =-1的距离,故P 点的轨迹是以A 为焦点,y =-1为准线的抛物线,所以其方程为x 2=4y .(2)根据图形的对称性知,若存在满足条件的定点R ,则点R 必在y 轴上,可设其坐标为(0,r )此时由∠MRQ =∠NRQ 可得k MR +k NR =0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则11y rx -+22y r x -=0由题知直线l 的斜率存在,设其方程为y =kx +2,与x 2=4y 联立得x 2-4kx -8=0, 则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-811y r x -+22y r x -=112kx r x +-+222kx r x +-=2k +1212(2)()r x x x x -+=2k -(2)2k r -=0故r =-2,即存在满足条件的定点R (0,-2). 【点睛】关键点睛:解决问题一时,关键是由抛物线的定义得出轨迹方程;解决问题二时,关键是由对称性得出点R 必在y 轴上,进而设出其坐标. 6.(1)22143x y +=;(2)证明见解析,(6,0).【分析】(1)利用已知和,,a b c 的关系,列方程组可得椭圆C 的标准方程;(2)直线l 斜率存在时,设出直线方程与椭圆方程联立, APE OPF ∠=∠可得0PE PF k k +=,利用根与系数的关系代入化简,可得直线l 所过定点. 【详解】(1)由22221b a c a c b ⎧=⎪-=⎨⎪-=⎩得21b a c ⎧⎪=⎨⎪=⎩,所以椭圆C 的标准方程为22143x y +=. (2)当直线l 斜率不存在时,直线l 与椭圆C 交于不同的两点分布在x 轴两侧,不合题意. 所以直线l 斜率存在,设直线l 的方程为y kx m =+. 设11(,)E x y 、22(,)F x y ,由22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得222(34)84120k x kmx m +++-=, 所以122834km x x k -+=+,212241234m x x k -=+.因为APE OPF ∠=∠, 所以0PE PF k k +=,即121202233y y x x +=--,整理得1212242()()033mkx x m k x x +-+-= 化简得6m k =-,所以直线l 的方程为6(6)y kx k k x =-=-, 所以直线l 过定点(6,0). 7.(1)00221x x y ya b+=;(2)证明见解析. 【分析】(1)根据已知直接类比求解即可;(2)根据(1),根据题意,得到方程组,根据方程组的特征求出A 、B 两点坐标特征,最后可以求出直线AB 过定点. 【详解】(1)类比上述性质知:切线方程为00221x x y ya b+=.(2)设切点为1222(,),(,)A x y B x y ,点(3,)P t , 由(1)的结论的AP 直线方程:1116x x y y +=,BP 直线方程:2216x xy y +=, 通过点(3,)P t ,∴有1122316316x y t x y t ⋅⎧+⋅=⎪⎪⎨⋅⎪+⋅=⎪⎩,∴A ,B 满足方程:12xty +=,∴直线AB 恒过点:1020xy ⎧-=⎪⎨⎪=⎩,即直线AB 恒过点(2,0).8.(1)24y x =;(2)证明见解析. 【分析】(1)椭圆22143x y +=的焦点为()1,0±,由题意可知12p =,由此即可求出抛物线的方程;(2)设直线MN 的方程为x my n =+,与抛物线联立得,可得211244y y y y m n ==-+,,再根据PM PN ⊥,可得0PM PN ⋅=,列出方程代入211244y y y y m n ==-+,,化简可得2264850n n m m ---+=,再因式分解可得25n m =+或21n m =-+,再代入方程进行检验,即可求出结果. 【详解】(1)因为椭圆22143x y +=的焦点为()1,0±, 依题意,12p=,2p =,所以C :24y x =(2)设直线MN 的方程为x my n =+,与抛物线联立得2440y my n --=, 设()11,M x y ,()22,N x y , 则211244y y y y m n ==-+,,由PM PN ⊥,则0PM PN ⋅=,即()()11221,21,20x y x y --⋅--=, 所以()()()()121211+220x x y y ----=即()()()()121211+220my n my n y y +-+---=,整理得到()()()()22121212+140m y y mn m y y n ++--+-+=,所以()()()224142+140n m m mn m n -++---+=,化简得2264850n n m m ---+=即()()22341n m -=-, 解得25n m =+或21n m =-+.当25n m =+时,直线MN 的方程为25x my m =++,即为()52x m y -=+,即直线过定点()5,2-;当21n m =-+时,直线MN 的方程为21xmy m ,即为()12x m y -=-,即直线过定点()1,2,此时与点P 重合,故应舍去,所以直线MN 过定点()5,2-. 【点睛】本题考查抛物线的方程,考查直线与抛物线的位置关系,考查韦达定理的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题. 9.(1)22164x y += (2)①证明见解析;②证明见解析 【分析】(1)由已知条件列出关于,,a b c 的方程组,解之可得;(2)设MN 的方程为11y k x =-,设11(,)M x y ,22(,)N x y ,直线方程代入椭圆方程,整理后由韦达定理得1212,x x x x +,然后计算34k k ⋅可得结论;②设PQ 的方程为2y k x t =+ ,设33(,)P x y ,44()Q x y ,,直线方程代入圆方程,整理后应用韦达定理得3434,x x x x +,由点的坐标求得BP BQ k k ⋅,利用它等于34k k ⋅可求得t 值,从而由直线方程得定点. (1)由题意2222a ca b c a⎧=⎪⎪=⎨⎪+=⎪⎩解得2b a c =⎧⎪=⎨⎪=⎩所以椭圆的标准方程为:22164x y +=;(2)① 设MN 的方程为11y k x =-,与22164x y +=联立得:2211(32)690k x k x +--=, 设11(,)M x y ,22(,)N x y ,则112212222111632932Δ72(21)0k x x k x x k k ⎧+=⎪+⎪⎪=-⎨+⎪⎪=+>⎪⎩,12111234121222(3)(3)y y k x k x k k x x x x ----⋅=⋅==2112112123()92k x x k x x x x -++=- ②设PQ 的方程为2,2y k x t t =+≠ ,与22(1)1y x +-=联立2222(1)2(1)(2)0k x k t x t t ++-+-=,设33(,)P x y ,44()Q x y ,,则23422342222222(1)1(2)1Δ4(2)0k t x x k t t x x k k t t =-⎧+-⎪+⎪-⎪=⎨+⎪⎪=-+>⎪⎩222232324422234342(2)(2)2(2)2(2)(1)(1)(2)(2)BP BQ y k x t k x t y k t t k t t k t k k x x x x t t -+-+------++-⋅=⋅==-2222222(1)(1)(2)2k t k t k t t t t--++--==由34BP BQ k k k k ⋅=⋅,即222,,3t t t -=-∴=此时22284()09k ∆=+>, 所以PQ 的方程为223y k x =+,故直线PQ 恒过定点2(0,)3.10.(1)2212x y +=(2)证明见解析 【分析】(1)根据题意列方程组求得,a b ,即可得到椭圆的标准方程;(2)设()()1122,,,A x y B x y ,分直线AB 斜率存在与不存在两种情况证明.当直线AB 的斜率存在时,设AB :y kx m =+,联立椭圆方程消元后利用韦达定理及判别式求得22212122242221,,2121km m k m x x x x k k -+>+=-⋅=++,由124k k +=求得12k m =-,代入直线方程可证得直线过定点1,12⎛⎫⎪⎝⎭,再考虑直线AB 的斜率不存在时情况,易证得结果.(1)由题意可得2221b c b a b c =⎧⎪=⎨⎪=+⎩,解得1,a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩所以椭圆的方程为2212x y +=.(2)设()()1122,,,A x y B x y .①当直线AB 斜率存在时,设直线AB 方程为y kx m =+, 联立2212y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得()222214220k x kmx m +++-=. 由()()()222222Δ16421228210k m k m k m =-+-=-+>,得2221k m +>.所以2121222422,2121km m x x x x k k -+=-⋅=++.所以12121212121111y y kx m kx m k k x x x x +++++++=+=+()1212214x x k m x x +=++=, 即2241km k m -=-,所以21km k m =--,即()()2122km k m km k m =--=--+, 所以12k m =-,所以11122k y kx m kx k x ⎛⎫=+=+-=-+ ⎪⎝⎭,所以直线AB 过定点1,12⎛⎫⎪⎝⎭.②当直线AB 斜率不存在时,()()1111,,,A x y B x y -,则11121111124y y k k x x x +-++=+==,所以112x =,则直线AB 也过定点1,12⎛⎫⎪⎝⎭.综合①②,可得直线AB 过定点1,12⎛⎫⎪⎝⎭.11.(1)存在,过定点()1,0F (2【分析】(1)设直线MP 的方程为y kx b =+与抛物线方程联立方程组,消元后由判别式为0,得1kb =,这样可用k 表示出P 点坐标,从而也可得M 点坐标,然后求出MP 中垂线方程后可得定点;(2)由(1),求出PN 方程,与抛物线方程联立求得N 点坐标后,计算出PM ,PN ,从而得PMN 面积S 为k 的函数,其中0k >,利用导数可求得其最小值. (1)解:设直线MP 的方程为y kx b =+,和抛物线方程24y x =联立得:2440ky y b -+=, 由0k ≠,0∆=得1kb =,则2440ky y b -+=的解为2y k=, 由020y k =>得0k >,21y b x k k -==,得212,P k k ⎛⎫⎪⎝⎭, 在y kx b =+中,令0y =得21b x k k =-=-,所以21,0M k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,MP 中点为1(0,)k ,所以线段MP 的中垂线方程为()11y x k=--,所以线段MP 的中垂线过定点()1,0F . (2)解:由(1)可知,直线NP 的方程为23112112y x x k k k k k k⎛⎫=--+=-++ ⎪⎝⎭将其与抛物线方程24y x =联立得:2311204y y k k k ⎛⎫+-+= ⎪⎝⎭,24,4N P N y y k y k k ⎛⎫∴+=-∴=-+ ⎪⎝⎭,22P M PM x k =-=,44N P PN y k k=-=-. 所以PMN 的面积为()()223410k S k k+=>,所以()()224413k k S k+-'=,当0k <<0S '<,S 单调递减,当k >0S '>,S 单调递增,所以k =min S =. 12.(1)24,00,0x x y x ≥⎧=⎨<⎩;(2)证明见解析. 【分析】(1)令(,)M x y ||1x =+,讨论0x ≥、0x <化简整理求轨迹方程.(2)由(1)得()1,2P ,设MN 为x my n =+,2111,4M y y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2221,4N y y ⎛⎫⎪⎝⎭,联立抛物线方程应用韦达定理得124y y m +=,124y y n =-,根据题设条件有()12122360y y y y +++=,进而可得,n m 的数量关系,即可证明结论. (1)由题设,(,)M x y 到点()1,0的距离比它到y 轴的距离大1,||1x =+,当0x ≥时,222(1)(1)x y x -+=+,整理得24y x =; 当0x <时,222(1)(1)x y x -+=-,整理得0y =;∴动点M 的轨迹W 的方程为24,00,0x x y x ≥⎧=⎨<⎩.(2)证明:()()001,0P y y >,由(1)知:()1,2P ,设MN 的方程为x my n =+,2111,4M y y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2221,4N y y ⎛⎫⎪⎝⎭,联立24x my n y x =+⎧⎨=⎩,得2440y my n --=,∴124y y m +=,124y y n =-,由1211241214PM y k y y -==+-,同理242PN k y =+,又12PM PN k k =-⋅, ∴()()12161222y y =-++, ∴()12122360y y y y +++=,则290n m -++=,即29n m =+(满足Δ0>), 直线MN 的方程为()2929x my m m y =++=++, ∴直线MN 过定点()9,2-,得证. 13.(1)24y x =(2)直线过定点(2,0)【分析】(1)利用焦半径的定义可得P 的值,即可得到答案;(2)设()()1122,,,A x y B x y ,直线:l x my n =+,根据4OA OB ⋅=-可求得n 的值,即可得到答案; (1)2MF =,∴1222pp +=⇒=, ∴抛物线的标准方程为24y x =.(2)设()()1122,,,A x y B x y ,直线:l x my n =+代入抛物线24y x =得: 2440y my n --=,∴121244y y my y n +=⎧⎨⋅=-⎩,12124OA OB x x y y ⋅=+=-,①又22112244y x y x ==,,()2212121616x x y y n ∴==,∴212x x n =,∴①等价于22440(2)02n n n n -+=⇒-=⇒=, ∴直线l 恒过定点(2,0).14. (1)2p = (2)证明见解析 【分析】(1) 设1122(,),(,)A x y B x y ,直线l 的方程为2y kx =+,与抛物线方程联立, 可求1212,x x x x +⋅,由4OA OB =-列方程求p 的值;(2) 设3344(,),(,)M x y N x y 利用导数的几何意义求切线12l l 和的方程,根据12l l ⊥可得344x x =-,化简直线MN 的方程,证明直线MN 过定点.(1)设1122(,),(,)A x y B x y ,直线l 的方程为2y kx =+,与抛物线方程联立, 整理可得2240.x pkx p --= 所以,12122,4x x pk x x p +=⋅=-,所以,221212122444 4.4x x OA OB x x y y p p p ⋅=+=-=-=- 所以, 2.p = (2)抛物线C 的方程为24x y =,即24x y =,对该函数求导得2x y '=,设3344(,),(,)M x y N x y ,则抛物线在点M 处的切线方程为333()2xy y x x -=-,从而312x k =,同理422x k =, 因为12l l ⊥,所以121k k =-,即344x x =-, 又34343434223434()()4MN y y y y x x x x k x x x x --++===--, 从而直线MN 的方程为:3433()4x x y y x x +-=-, 将2334x y =,344x x =-带入化简得:3414x x y x +=+, 所以,直线MN 恒过定点(0,1). 15.(1)22163x y +=;(2)证明见解析. 【分析】(1)设(,)P x y ,利用两点距离公式及点线距,结合已知条件可得2226x y +=,即可写出P 的轨迹方程C .(2)由(1)易知A 在椭圆C 上,设1122(,),(,)M x y N x y ,讨论MN 斜率:存在时令MN 为y kx m =+,联立椭圆方程结合韦达定理及0AM AN ⋅=可得2310k m ++=,可知MN 过定点;斜率不存在时由0AM AN ⋅=求M 、N 的横坐标,判断是否过同一定点,最后根据AD MN ⊥确定D 的轨迹为圆,进而确定圆心即可证结论. (1)设(,)P x y ,由题设2222[(](x y x +=-,整理得:2226x y +=,∴P 的轨迹方程C 为22163x y +=.(2)由(1)知:A 在椭圆C 上,设1122(,),(,)M x y N x y ,当直线MN 斜率存在时,令MN 为y kx m =+,联立椭圆C 并整理得:222(21)4260k x kmx m +++-=,∴222222168(3)(21)488240k m m k k m ∆=--+=-+>,则122421km x x k +=-+,21222(3)21m x x k -=+,故121222()221m y y k x x m k +=++=+,222212121226()21m k y y k x x km x x m k -=+++=+, ∵AM AN ⊥,而11(2,1)AM x y =--,22(2,1)AN x y =--,∴121212121212(2)(2)(1)(1)2()()5AM AN x x y y x x x x y y y y ⋅=--+--=-++-++=0; ∴由上整理得:2234821(231)(21)0m k km m k m k m ++--=+++-=.由题设知:A 不在MN 上,即210k m +-≠,故2310k m ++=,则2133k m +=-,∴MN 过定点21(,)33E -,当直线MN 斜率不存在时,则11(,)N x y -,由2211(2)10AM AN x y ⋅=-+-=,又221126x y +=,可得2113840x x -+=,解得123x =或12x =(舍),∴此时MN 也过定点21(,)33E -,又AD MN ⊥,即90ADE ∠=︒,故D 在以AE 为直径的圆上且圆心为41(,)33.∴定点Q 41(,)33,使得||DQ 为定值,得证.【点睛】关键点点睛:第二问,讨论MN 斜率,联立椭圆方程及线段的垂直关系,利用向量垂直的坐标表示判断MN 所过的定点坐标,再由AD MN ⊥判断D 的轨迹为圆,找到圆心坐标,即为所要证的定点Q . 16.(1)221(2)64x y y +=≠±;(2)(Q . 【分析】(1)设(,)P x y ,应用斜率的两点式及已知条件可得222(2)3y y y x x +-⋅=-≠±,化简整理即可得C 的方程;(2)设(,0)Q n ,:MN l x my n =+(0)m ≠,11(,)M x y ,22(,)N x y ,联立曲线C ,结合韦达定理求MN 的中点坐标,进而写出MN 垂直平分线方程即可得R 的坐标,根据弦长公式及|||MN QR =可得22(42)(23)0n m -+=,即可求Q 的坐标.(1)设(,)P x y ,则直线PA ,PB 的斜率之积为222(2)3y y y x x +-⋅=-≠±, ∴整理得222312+=x y ,即221(2)64x y y +=≠±,因此,点P 的轨迹曲线C 的方程为221(2)64x y y +=≠±.(2)设(,0)Q n ,:MN l x my n =+(0)m ≠,11(,)M x y ,22(,)N x y .由2223120x my nx y =+⎧⎨+-=⎩,得222(23)42120m y mny n +++-=, 当2224(46)0m n ∆=-+>时,122423mn y y m -+=+,212221223n y y m -=+,∴||MN =又线段MN 的中点为22222,2323m n mn n m m ⎛⎫--+ ⎪++⎝⎭,即2232,2323nmn m m -⎛⎫ ⎪++⎝⎭, ∴线段MN 的垂直平分线为22232323mn n y m x m m -⎛⎫-=-- ⎪++⎝⎭,令0y =,得223R n x m =+,故2,023n m R ⎛+⎫⎪⎝⎭.由|||MN QR =223nm -+,整理得|2n =∴22(42)(23)0n m -+=,则有n =(Q . 17.(1)11,22-(2)证明见解析 【分析】(1)设出直线方程,与双曲线联立,利用判别式可求;(2)联立直线2l 与双曲线方程,利用韦达定理结合0AC BC ⋅=求出m 和k 关系即可证明. (1)由题意得直线1l 的斜率必存在,设()1:1l y k x =+,联立()22114y k x x y ⎧=+⎪⎨-=⎪⎩,得()2222148440k x k x k ----= 若2140k -=,即12k =±时,满足题意; 若2140k -≠,即12k ≠±时,令()()()22228414440k k k ∆=-----=,解之得k = 综上,1l的斜率为11,22-(2)证明:设()11,A x y ,()22,B x y ,联立2214y kx mx y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,得()()222148410k x kmx m ---+=,则:()()221222122164108144114m k mk x x k m x x k ⎧⎪∆=-+>⎪⎪+=⎨-⎪⎪-+⎪=-⎩以线段AB 为直径的圆过双曲线的左顶点C ()2,0-,∴0AC BC ⋅=,即()121212240x x x x y y ++++=,由韦达定理知,()()()2222121212122414m k y y kx m kx m k x x mk x x m k -=++=+++=-.则()2222224141640141414m m k mk k k k -+-+++=---, 整理得22316200m mk k -+=, 解得2m k =或103km =(均满足0∆>). 当2m k =时,直线l :()+2+2y kx m kx k k x =+==,此时,直线过点()2,0-,不满足题意,故舍去; 当103k m =时,直线l :1010++33y kx m kx k k x ⎛⎫=+== ⎪⎝⎭,此时,直线恒过点10,03⎛⎫- ⎪⎝⎭,满足题意.所以原题得证,即直线2l 过定点10,03⎛⎫- ⎪⎝⎭.18.(1)24y x =或0(0)y x =<(2)(i)1x =-;(ii)证明见解析,定点为(1,0) 【分析】(1)设出P 点坐标,根据题意列式化简即可.(2) (i)设出切点,表示出切线方程,再联立两切线方程即可求出交点坐标;(ii)根据A 、B 两点坐标表示出直线AB 的点斜式方程,化简求出定点. (1)设(,)P x y ,则当0x ≥时,1PF x -=,1x =+,当x>0时化简得24y x =;当0x <时,由题意得0(0)y x =<,所以曲线C 的方程为:24y x =或0(0)y x =<.(2)(i)当0(0)y x =<时,不合题意,故设211,4y A y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,4y B y ⎛⎫⎪⎝⎭,则过点A 的切线为:1122y y x y =+,同理可得过点B 的切线为:2222yy x y =+.根据12l l ⊥可得124y y =-. 所以联立两条切线方程11222222y y x y y y x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩可得1M x =-,所以M 的轨迹为1x =-(ii)由题意可得AB l 的直线方程为:()211211122221211444444y y y y y y y x x y y y y -⎛⎫--=-=+ ⎪---⎝⎭, 所以必过()1,0 【点睛】求曲线方程的题通常有两种做法,一种是直接根据题意列式化简即可,一种需要结合图像,先根据定义分析出曲线为何种曲线,再进行计算.证明直线过定点常用方法为设而不求,得出参数之间的关系即可求得定点. 19.(1)2213y x -=(2)存在;定点M 的坐标为(1,0)- 【分析】(1)根据倾斜角得出渐近线的倾斜角,求出渐近线方程,进而得到a ,b 的关系,再将点的坐标代入双曲线方程,最后解出a ,b 即可;(2)考虑直线的斜率存在和不存在两种情况,当直线斜率存在时,设出直线的点斜式方程并代入双曲线方程并化简,进而根据根与系数的关系与0MA MB →→⋅=得到答案. (1)双曲线的渐近线方程为by x a =±,因为两条渐近线的夹角为3π,故渐近线b y x a=的倾斜角为6π或3π,所以b a =b a =又22491a b -=,故22491b a b ⎧=⎪⎨-=⎪⎩或22491a a b ⎧⎪⎨-=⎪⎩(无解),故1a b =⎧⎪⎨=⎪⎩所以双曲线2213y x -=.(2)双曲线的右焦点为2(2,0)F ,当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为:(2)y k x =-,设()11,A x y ,()22,B x y ,因为0MA MB →→⋅=,所以()()12120x m x m y y --+=,整理得到()()()222212121240k x x m k x x m k +-++++=…①,由22(2)33y k x x y =-⎧⎨-=⎩可以得到()222234430k x k x k -+--=, 因为直线l 与双由线有两个不同的交点,故()()422216434336450k k k k ∆=+-+=+>且230k -≠,所以k ≠由题设有①对任意的k ≠ 因22121222443,33k k x x x x k k ++=-=---, 所以①可转化为()()22222222434124033k k k m k m k k k+-+++++=--,整理得到()()22231540m m m k -++-=对任意的k ≠故2210540m m m ⎧-=⎨+-=⎩,故1m =-即所求的定点M 的坐标为(1,0)-. 当直线l 的斜率不存在时,则:2l x =,此时(2,3),(2,3)A B -或(2,3),(2,3)-B A , 此时330MA MB →→=-+=⋅. 综上,定点M 的坐标为(1,0)-. 【点睛】本题第(2)问是一道常规压轴题,根据向量数量积为0得到两点的坐标关系,然后结合根与系数的关系将式子化简,最后求出答案.20.(1)M (25,5);(2)存在,7221(,),22k k x y x y k k --⎧⎫==⎨⎬--⎩⎭∣(k ∈R 且k ≠2).【分析】(1)设M (m 2,m ),因为A ,P ,M 三点共线,则斜率相等,代入计算可得m =5,从而求出点M 坐标;(2)设A (a 2,a ),B (b 2,b ),M (m 2,m ),N (n 2,n ),利用两点可求直线AM 的方程,代入P 点坐标,可解出212a m a -=-,同理解出212b n b -=-,联立直线AN 和BM ,解出R 的纵坐标,代入,m n ,得到(21)2(2)27R a b a y a b a --+=--+,直线AB 的方程过点Q (s ,t ),可通过代入Q 点建立,s t的关系,若R y 为定值,则得出比例关系为定值k ,从而找到,s t 的解的集合. 【详解】解:(1)设A (a 2,a ),B (b 2,b ),M (m 2,m ),N (n 2,n ), 因为A ,P ,M 三点共线, 所以2332991m m --=--,解得m =5, 所以点M (25,5).(2)直线AM 的方程为(a +m )y =x +am , 将点P 代入可得2(a +m )=1+am , 解得212a m a -=-,直线BM 的方程为:()b m y x bm +=+ 同理可得212b n b -=-,直线AN 的方程为:()a n y x an +=+ 再将直线AN 和BM 联立,得()()a n y x anb m y x bm+=+⎧⎨+=+⎩,解得n R a bmy a b n m-=-+-,代入得2121(2)(21)(2)(21)222121()(2)(2)(21)(2)(21)(2)22R b a a b a a b b n a b a y b a a b a b b a a b a b b a --⨯-⨯-------==-----+------+---2()2(21)2227(2)27ab a b a b a ab a b a b a -++--+==--+--+因为直线AB 的方程为(a +b )y =x +ab 过点Q (s ,t ), 则(a +b )t =s +ab , 解得at sb a t-=-, 代入上式得,22(21)2(21)(22)2(2)(7)27(2)27R at sa a t a s a s t a t y at s t a s a s t a a a t --⨯-+-+-+--==--+-+--⨯-+-为常数, 只需要212222727t s s tk t s s t---===---,即722212k s k k t k -⎧=⎪⎪-⎨-⎪=⎪-⎩(k ∈R 且k ≠2),所以存在点Q 满足的集合为7221(,),22k k x y x y k k --⎧⎫==⎨⎬--⎩⎭∣(k ∈R 且k ≠2).【点睛】知识点点睛:定点定值问题若出现ax by cx d +=+为定值,则会有a b c d=为定值,即系数比为定值.21.(1)22182x y +=;(2)存在,点(4,0)G -. 【分析】(1)由直译法列出方程化简即可;(2)设出直线l 方程4x ty =-,以及11(,)M x y ,()()223,,,0N x y E x ,4(,0)F x ,0(,0)G x ,通过代换用t 表示0x ,化简得到一个常数即可. 【详解】(1)设点(,)P x y化简得22182x y += 故动点P 的轨迹C 的标准方程为22182x y += (2)设直线l 的方程为4x ty =-联立方程组224182x ty x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,得22(4)880t y ty +-+=,22226432(4)3212832(4)0,t t t t ∆=-+=-=-> 得: 2t >或2t <-12284ty y t +=+,12284y y t =+. 设 34(,0),(,0)E x F x ,定点G 存在,其坐标为0(,0)x()2,1B --,1112BM y k ty +∴=-,2212BN y k ty +=- 则121211:(2)1,:(2)121y y BM y x BN y x ty ty ++=+-=+--- 令0y =,求出与x 轴的交点,E F()()1122334411221212210,2,210,22121y ty y ty x x x x ty y ty y +-+-+-=+=+-=+=-+-+ ()32,1BE x =+, ()42,1BF x =+, ()40,0GF x x =-, ()30,0GE x x =- 0BE GF GE BF ⋅+⋅= 即有: 340430(2)()(2)()0,x x x x x x +-++-=即343434022()(4)0x x x x x x x ++-++= 343403422()4x x x x x x x ++=++3434340343422(4)828244x x x x x x x x x x x +++--==+++++∴343434342(224)441624x x x x x x x x +++---=+++3434342(2)(2)4(4)24x x x x x x ++-++=+++34342(2)(2)2(2)(2)x x x x ++=-+++()()()()()()12121221221121222222112222212111y t ty ty ty y y y t ty ty y ty y y y --⋅⋅--++=-=----++-++++ 21212121222()422(2)()4t y y t y y ty y t y y ⎡⎤-++⎣⎦=-+-+-()2222222228816248844428288424444t t t t t t t t t t t t t t -⋅-⋅+++++=-=--⋅+-+++222222168(4)83222484(4)416t t t t t t -++-+=-=-=--+- 即04x =-当直线l 与x轴重合时,00()(2)0,BE GF GE BF x x ⋅+⋅=-+-= 解得 0 4.x =-所以存在定点G ,G 的坐标为(4,0)-. 【点睛】 关键点点睛: 本题中3434343403434282(224)44162244x x x x x x x x x x x x x -+++---=+=+++++3434342(2)(2)4(4)24x x x x x x ++-++=+++这一步是为了凑出34(2),(2)x x ++,然后作整体替换.。

有关圆锥曲线轨迹方程的求法

有关圆锥曲线轨迹方程的求法

轨迹方程.
解 直线l过点M(0,1),当l的斜率存在时,设其斜率为k,则l的 方程为y=kx+1……………………………………….1′ 设 A x , y 、 B x , y ,由题设可得点A、B的坐标 x1 , y1 、 x2 , y2 2 2 1 1 y kx 1 是方程组 , ① 2 2 y 1 的解. ② x 4 将①代入②并化简,得 (4 k 2 ) x2 2kx 3 , 4′ …………… 0 则 x x 2k 1 2
1 点P满足 OP 2 OA OB当l绕点M旋转时,求动点P的


轨迹方程.
分析 设出直线l的方程,和A、B两点的坐标,并将 直线l方程与椭圆方程联立,求出 x1 x2 , y1 y2 ,
1 由 OP OA OB 可表示出点P坐标,再用消参法求 2
曲线与方程
学习如几何曲线 幸福似小数循环.
椭圆: 平面内与两定点F1 , F2的 距离之和 ________ 等于 _________ 常数2a
的点的轨迹.
PF1 PF2 2a (2a F1 F2 )
常数2a 的点的轨迹. 等于 __________
F1F2 2a
__________ ________ 双曲线 : 平面内与两定点F1 , F2的距离的差的绝对值
PF1 PF2 2a (2a F1 F2 )
F1F2 2a
相等 ______ 抛物线 :平面内与一定点F和一条定直线的距离
的点的轨迹.
PF d p
典例分析
题型一 直接法求曲线方程 【例1】已知点F(1,0),直线l:x=-1,P为坐标平面上 的动点,过P作直线l的垂线,垂足为点Q,且 QP QF FP FQ 求动点P的轨迹方程C.

2017年高考数学—圆锥曲线(解答+答案)

2017年高考数学—圆锥曲线(解答+答案)

2017年高考数学—圆锥曲线(解答+答案)1.(17全国1理20.(12分))已知椭圆C :2222=1x y a b+(a >b >0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 3(–1,P 4(1,C 上. (1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点。

若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为–1,证明:l 过定点.2.(17全国1文20.(12分))设A ,B 为曲线C :y =24x 上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.3.(17全国2理20. (12分))设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 做x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP =u u u r u u u r.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=u u u r u u u r.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .4.(17全国3理20.(12分))已知抛物线2:2C y x =,过点(2,0)的直线l 交C 于A ,B 两点,圆M 是以线段AB为直径的圆.(1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点P (4,2-),求直线l 与圆M 的方程.5.(17全国3文20.(12分))在直角坐标系xOy 中,曲线22y x mx =+-与x 轴交于A ,B 两点,点C 的坐标为(0,1).当m 变化时,解答下列问题:(1)能否出现AC ⊥BC 的情况?说明理由;(2)证明过A ,B ,C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值.6.(17北京理(18)(本小题14分))已知抛物线2:2C y px =过点(1,1)P ,过点1(0,)2作直线l 与抛物线C 交于不同的两点,M N ,过点M 作x 轴的垂线分别与直线,OP ON 交于点,A B ,其中O 为原点.(Ⅰ)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (Ⅱ)求证:A 为线段BM 的中点.7.(17北京文(19)(本小题14分))已知椭圆C 的两个顶点分别为A (−2,0),B(2,0),焦点在x . (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)点D 为x 轴上一点,过D 作x 轴的垂线交椭圆C 于不同的两点,M N ,过D 作AM 的垂线交BN 于点E .求证:△BDE 与△BDN 的面积之比为4:5.8.17山东理(21)(本小题满分13分)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22221x y a b+=()0a b >>的离心率为22,焦距为2.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)如图,动直线l :13y k x =-交椭圆E 于,A B 两点,C 是椭圆E 上一点,直线OC 的斜率为2k ,且1224k k =,M 是线段OC 延长线上一点,且:2:3MC AB =,M e 的半径为MC ,,OS OT 是M e 的两条切线,切点分别为,S T .求SOT ∠的最大值,并求取得最大值时直线l 的斜率.9.(17天津理(19)(本小题满分14分))设椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,离心率为12.已知A 是抛物线22(0)y px p =>的焦点,F 到抛物线的准线l 的距离为12. (I )求椭圆的方程和抛物线的方程;(II )设l 上两点P ,Q 关于x 轴对称,直线AP 与椭圆相交于点B (B 异于点A ),直线BQ 与x 轴相交于点D .若APD △的面积为62,求直线AP 的方程.10.(17天津文(20)(本小题满分14分))已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为,()0F c -,右顶点为A ,点E 的坐标为(0,)c ,EFA △的面积为22b .(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设点Q 在线段AE 上,3||2FQ c =,延长线段FQ 与椭圆交于点P ,点M ,N 在x 轴上,PM QN ∥,且直线PM 与直线QN 间的距离为c ,四边形PQNM 的面积为3c .(ⅰ)求直线FP 的斜率; (ⅱ)求椭圆的方程.11.(17浙江21.(本题满分15分))如图,已知抛物线2x y =,点A 11()24-,,39()24B ,,抛物线上的点13()()22P x y x -<<,.过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q .(Ⅰ)求直线AP 斜率的取值范围; (Ⅱ)求AP PQ ⋅的最大值.12.(17江苏17.(本小题满分14分))如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,离心率为12,两准线之间的距离为8.点P 在椭圆E 上,且位于第一象限,过点1F 作直线1PF 的垂线1l ,过点2F 作直线2PF 的垂线2l . (1)求椭圆E 的标准方程;(2)若直线12,l l 的交点Q 在椭圆E 上,求点P 的坐标.参考答案:1.解:(1)由于34,P P 两点关于y 轴对称,故由题设知C 经过34,P P 两点又由222211134a b a b +>+知,C 不经过点1P ,所以点2P 在C 上 因此22211,1314b a b ⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩解得2241a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩故C 的方程为2214x y += (2)设直线2P A 与直线2P B 的斜率分别为12,k k如果l 与x 轴垂直,设:l x t =,由题设知0t ≠,且||2t <,可得,A B的坐标分别为(,t t则1222122k k t t+=-=-,得2t =,不符合题设从而可设:(1)l y kx m m =+≠,将y kx m =+代入2214x y +=得 222(41)8440k x kmx m +++-=由题设可知2216(41)0k m ∆=-+>设1122(,),(,)A x y B x y ,则2121222844,4141km m x x x x k k -+=-=++而 12121211y y k k x x --+=+ 121211kx m kx m x x +-+-=+ 1212122(1)()kx x m x x x x +-+=由题设121k k +=-,故1212(21)(1)()0k x x m x x ++-+=即222448(21)(1)04141m kmk m k k --++-=++ 解得12m k +=-当且仅当1m >-时,0∆>,于是1:2m l y x m +=-+, 所以l 过定点(2,1)-3.解:(1)设(,)P x y ,00(,)M x y ,则000(,0),(,),(0,)N x NP x x y NM y =-=u u u r u u u u r由NP =u u u r u u u r得00,x x y y ==因为00(,)M x y 在C 上,所以22122x y += 因此点P 的轨迹方程为222x y += (2)由题意知(1,0)F -设(3,),(,)Q t P m n -,则(3,),(1,),33OQ t PF m n OQ PF m tn =-=---=+-u u u r u u u r u u u r u u u rg , (,),(3,)OP m n PQ m t n ==---u u u r u u u r由1OQ PQ =u u u r u u u r g 得2231m m tn n --+-=又由(1)知222m n +=,故330m tn +-=所以0OQ PF =u u u r u u u r g ,即OQ PF ⊥u u u r u u u r .又过点P 存在唯一直线垂直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .4.解:(1)设1122(,),(,),:2A x y B x y l x my =+由22,2x my y x=+⎧⎨=⎩可得2240y my --=,则124y y =- 又221212,22y y x x ==,故21212()44y y x x ==因此OA 的斜率与OB 的斜率之积为1212414y y x x -==-g ,所以OA OB ⊥ 故坐标原点O 在圆M 上(2)由(1)可得21212122,()424y y m x x m y y m +=+=++=+故圆心M 的坐标为2(+2,)m m ,圆M的半径r =由于圆M 过点(4,2)P -,因此0AP BP ⋅=u u u r u u u r, 故1212(4)(4)(2)(2)0x x y y --+++=, 即121212224()2()200x x x x y y y y -+++++= 由(1)可得12124,4y y x x =-= 所以2210m m --=,解得1m =或12m =-当1m =时,直线l 的方程为10x y --=,圆心M 的坐标为(3,1),圆M的半径为M 的方程为22(3)(1)10x y -+-=当12m =-时,直线l 的方程为240x y +-=,圆心M 的坐标为91(,)42-,圆M 的半径为4,圆M 的方程为229185()()4216x y -++=5.解:(1)不能出现AC BC ⊥的情况,理由如下:设12(,0),(,0)A x B x ,则12,x x 满足220x mx +-=,所以122x x =- 又C 的坐标为(0,1),故AC 的斜率与BC 的斜率之积为121112x x --⋅=-,所以不能出现AC BC ⊥的情况 (2)BC 的中点坐标为21(,)22x ,可得BC 的中垂线方程为221()22x y x x -=- 由(1)可得12x x m +=-,所以AB 的中垂线方程为2mx =-联立22,21()22m x x y x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩又22220x mx +-=,可得,212m x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩所以过A,B,C 三点的圆的圆心坐标为1(,)22m --,半径r =故圆在y轴上截得的弦长为3=,即过A,B,C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值。

圆锥曲线公式大全

圆锥曲线公式大全

(一)圆锥曲线公式大全1、椭圆的定义、椭圆的方程、椭圆的性质F1(c, 0 ), F2( c, 0 )F1(0,c, ), F2( 0, c )(a, 0 ), ( 0, b )(0, a ), ( b, 0 )2、判断椭圆是 x 型还是y 型只要看2x 对应的分母大还是2y 对应的分母大,若2x 对应的分母大则x 型,若2y 对应的分母大则y 型.3、求椭圆方程一般先判定椭圆是x 型还是y 型,若为x 型则可设为12222=+b y a x ,若为y型则可设为12222=+bx a y ,若不知什么型且椭圆过两点,则设为稀里糊涂型:221mx ny +=4、双曲线的定义、双曲线的方程、椭圆的性质双曲线定义若M 为双曲线上任意一点,则有12MF MF 2a -=(2a<2c)若12MF MF 2a -==2c,则点M 的轨迹为两条射线 若12MF MF 2a -=>2c, 则点M 无轨迹焦点位置x 轴y 轴图形方程 12222=-by a x 12222=-bx a y 焦点坐标 F1(c, 0 ), F2( c, 0 )F1(0,c, ), F2( 0, c )焦距 |F1F2| = 2c顶点坐标 (a, 0 )(0, a )a, b, c 的关系式椭圆形状长的像a,所以a 是老大,a2 = b2 + c2; 双曲线形状长的像c,所以c 是老大,c2 = a2 + b2 实轴、虚轴 实轴长=2a, 虚轴长=2b ,实半轴长=a, 虚半轴长=b 无论双曲线是x 型还是y 型,双曲线的焦点总是落在实轴上对称轴 关于x 轴、y 轴和原点对称离心率 ace =( e>1) 范围 ,a x a y R ≤≤-∈或x a y a ≤≤-或y ,x R ∈渐近线b y x a=±a y x b=±2、判断双曲线是 x 型还是y 型只要看2x 前的符号是正还是2y 前的符号是正,若2x 前的符号为正则x 型,若2y 前的符号为正则y 型,同样的,哪个分母前的符号为正,则哪个分母就为2a3、求双曲线方程一般先判定双曲线是x 型还是y 型,若为x 型则可设为12222=-by a x ,若为y 型则可设为12222=-b x a y ,若不知什么型且双曲线过两点,则设为稀里糊涂型:221(0)mx ny mn -=<6、若已知双曲线一点坐标和渐近线方程y mx =,则可设双曲线方程为222(0)y m x λλ-=≠,而后把点坐标代入求解7、椭圆、双曲线、抛物线与直线:l y kx b =+的弦长公式:AB ==8、椭圆、双曲线、抛物线与直线问题出现弦的中点往往考虑用点差法 9、椭圆、双曲线、抛物线与直线问题的解题步骤:(1)假化成整(把分式型的椭圆方程化为整式型的椭圆方程),联立消y 或x (2)求出判别式,并设点使用伟大定理 (3)使用弦长公式1、抛物线的定义:平面内有一定点F 及一定直线l(F 不在l 上)P 点是该平面内一动点,当且仅当点P 到F 的距离与点P 到直线l 距离相等时,那么P 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的一条抛物线.————见距离想定义!!!2、(1)抛物线方程左边一定是x 或y 的平方(系数为1),右边一定是关于x 和y 的一次项,如果抛物线方程不,立即化为方程!(2)抛物线的一次项为x 即为x 型,一次项为y 即为y 型!(3)抛物线的焦点坐标为一次项系数的四分之一,准线与焦点坐标互为相反数!一次项为x ,则准线为”x=多少”,一次项为y ,则准线为”y=多少”!(4)抛物线的开口看一次项的符号,一次项为正,则开口朝着正半轴,一次项为负,则开口朝着负半轴!(5)抛物线的题目强烈建议画图,有图有真相,无图无真相!3、求抛物线方程,如果只知x 型,则设它为2y ax =(0)a ≠,a>o,开口朝右;a<0,开口朝左; 如果只知y 型,则设它为2(0)x ay a =≠,a>o,开口朝上;a<0,开口朝下。

圆锥曲线中求轨迹方程的五种策略

圆锥曲线中求轨迹方程的五种策略

圆锥曲线中求轨迹方程的五种策略
圆锥曲线是一种由球体部分曲面形成的曲线,在三维空间和立体几何中经常使用,它的外表形状完全以圆锥形或椎体形式呈现,具有很高的应用价值。

求轨迹方程是圆锥曲线中常见的问题,解决这个问题需要大家去深入研究并提出合理的策略。

首先,求轡迹方程的最简单方法是利用圆锥曲线的完整公式,即V=((x-
a)^2+(y-b)^2)/R^2=z,在该公式中,x和y分别是x和y的坐标,a和b是圆锥的圆心坐标,R是圆锥曲线的半径,z是圆锥轨道的高度。

通过这个公式,我们就可
以求出圆锥曲线的的轨迹方程。

其次,在求轨迹方程时,还可以采用图解法来进行求解。

首先,确定圆锥曲线
的参数,然后绘制出圆锥曲线的图形,最后在图形中找到轨迹直线,计算这条轨迹直线和圆锥曲线之间的关系,就可以确定出轨迹方程。

第三,利用牛顿迭代法来求解轨迹方程。

这一方法运用牛顿迭代算法,以求出
满足条件的圆锥曲线轨迹方程。

该策略涉及变成原理、微积分和数学递归的知识,因此比较复杂。

第四,对于相对简单的圆锥曲线,可以从无数平面线段进行拼接,求出轨迹方程。

拼接的原则是:点的坐标吸引轨迹直线,这样就得到了轨迹方程,因此也是一种有效的策略。

最后,如果圆锥曲线轨迹不是相对简单,可以利用圆锥参数方程,在xz平面
和yz平面做投影,对投影后的坐标进行直线拼接,得到轨迹方程。

总之,求解圆锥曲线的轨迹方程有五种常见的策略,分别是完全公式法、图解法、牛顿迭代法、无数平面线段拼接法以及圆锥参数方程法,这些策略各有特色,其中一些需要一定数学基础,一些则可以简单高效求解,大家可以根据实际情况来选择合适的方法。

圆锥曲线轨迹方程经典例题

圆锥曲线轨迹方程经典例题

轨迹方程经典例题一、轨迹为圆的例题:1、必修2课本P 124B 组2:长为2a 的线段的两个端点在 x 轴和y 轴上移动,求线段 AB 的中点M 的轨迹方程:1必修2课本P 124B 组:已知M 与两个定点(0,0),A ( 3,0 )的距离之比为 _ ,求点M 的轨迹方程;(一般地:必修 2课2本P i4启组2:已知点M(x , y )与两个定点 的距离之比为一个常数 m ;讨论点M(x ,y )的轨迹方程(分 m =i .为22,在y 轴上截得线段长为 2・..3。

( 1)求圆心的P 的轨迹方程;(2)若P 点到直线y = x 的距离为—,求圆P 的方程。

2如图所示,已知 R4 , 0)是圆x 2+y 2=36内的一点,A B 是圆上两动点,且满足/ APB 90°,求矩 形APBQ 勺顶点Q 的轨迹方程.解:设AB 的中点为R 坐标为(x ,y ),则在Rt △ ABP 中,|AR =| PR .又因为R 是弦AB 的中点, 依垂径定理:在 Rt △ OAF 中,| AR 2=|AQ 2—| OR 2=36— (x 2+y 2)又| AR =| PR = - (^4)2 y 2 所以有(x — 4)2+y 2=36 — (x 2+y 2),即x 2+y 2 — 4x — 10=0因此点R 在一个圆上,而当 R 在此圆上运动时,Q 点即在所求的轨迹上运 动.设 Qx , y ) , Rx 1,y 1),因为 R 是 PQ 的中点,所以X 1= _ , y 1= ―,代入方程 ^+y 2 — 4x — 10=0,得 2 2(宁)2 •(寸)2 -4 —10=0整理得:x 2+y 2=56,这就是所求的轨迹方程.在平面直角坐标系 xOy 中,点A(0,3),直线丨:y = 2x-4 •设圆C 的半径为1,圆心在l 上. (1)若圆心C 也在直 线y = x -1上,过点A 作圆C 的切线,求切线的方程;(2)若圆C 上存在点M ,使MA =2MQ ,求圆心C 的横坐标a 的取值范围.与2进行讨论)戈(2013陕西卷理20)已知动圆过定点 A (4,0),且在y 轴上截得弦 MN 的长为8. (1) 求动圆圆心的轨迹C 的方程;(2) 已知点B (_1,0),设不垂直于x 轴的直线|与轨迹C 交于不同的两点 P,Q ,若x 轴是.PBQ 的角平分线,证明直线l 过定点。

圆锥曲线的轨迹方程的求法

圆锥曲线的轨迹方程的求法

圆锥曲线轨迹方程的求法知识归纳求轨迹方程的常用方法:⒈直接法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程,这种求轨迹方程的方法通常叫做直接法。

⒉定义法:如果能够确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程,这种求轨迹方程的方法叫做定义法。

⒊相关点法:用动点M 的坐标x ,y 表示相关点P 的坐标(Xo 、Yo ),然后代入点P 的坐标(Xo 、Yo )所满足的曲线方程,整理化简便得到动点Q 轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫做相关点法。

(用未知表示已知,带入已知求未知)⒋参数法:当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x 、y 与某一变数t 的关系,得再消去参变数t ,得到方程,即为动点的轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫做参数法。

⒌交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫做交轨法。

类型一 直接法求轨迹方程【例1】已知两点M(-2,0),N(2,0),点P 为坐标平面内的动点,满足|MN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ |⋅|MP ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ |+MN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅NP ⃑⃑⃑⃑⃑ =0 ,则动点P(x ,y)的轨迹方程为 。

【点评】直接法求曲线方程时最关键的就是把几何条件或等量关系翻译为代数方程,要注意翻译的等价性.通常将步骤简记为建系设点、列式、代换、化简这四个步骤,如果给出了直角坐标系则可省去建系这一步,求出曲线的方程后还需注意检验方程。

【变式训练】1.已知抛物线C :y 2=2x 的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线l 1,l 2分别交C 于A ,B 两点,交C 的准线于P ,Q 两点.若△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.2.已知两点M(-1,0),N(1,0),点P 为坐标平面内的动点,且满足|MN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ |⋅|MP ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ |+MN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅NP ⃑⃑⃑⃑⃑ =0,则动点P 的轨迹方程为3.在平面直角坐标系xOy 中,点P(a ,b)为动点,F 1,F 2分别为椭圆x 2a 2+y2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,已知△F 1PF 2为等腰三角形.设直线PF 2与椭圆相交于A ,B 两点,M 是直线PF 2上的点,满足AM →·BM →=-2,求点M 的轨迹方程.类型二 定义法求轨迹方程【例2】已知圆M:(x+1)2+y2=1,圆N:(x-1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并且与圆N 内切,圆心P的轨迹为曲线C,求C的方程.【点评】定义法求轨迹方程1.概念:求轨迹方程时,若动点与定点、定线间的等量关系满足圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义,则可以直接根据定义先定轨迹类型,再写出其方程,这种求轨迹方程的方法叫做定义法,其关键是准确应用解析几何中有关曲线的定义.(1)在利用圆锥曲线的定义求轨迹方程时,若所求的轨迹符合某种圆锥曲线的定义,则根据曲线的方程,写出所求的轨迹方程.(2)利用定义法求轨迹方程时,还要看轨迹是不是完整的曲线,如果不是完整的曲线,则应对其中的变量x或y进行限制.【变式训练】1. 在△ABC中,BC=4,△ABC的内切圆切BC于D点,且BD-CD=22,则顶点A的轨迹方程为______________.2.设定点F(1,0),动圆D过点F且与直线x=−1相切.则动圆圆心D的轨迹方程为3.如图所示:在圆C:(x+1)2+y2=16内有一点A(1,0),点Q为圆C上一动点,线段AQ的垂直平分线与直线CQ 的连线交于点M ,根据椭圆定义可得点M 的轨迹方程为x 24+y 23=1;利用类比推理思想:在圆C :(x +3)2+y 2=16外有一点A(3,0),点Q 为圆C 上一动点,线段AQ 的垂直平分线与直线CQ 的连线交于点M ,根据双曲线定义可得点M 的轨迹方程为______.类型三 相关点法求轨迹方程【例3】 如图所示,抛物线E :y 2=2px(p >0)与圆O :x 2+y 2=8相交于A ,B 两点,且点A 的横坐标为2.过劣弧AB 上动点P(x 0,y 0)作圆O 的切线交抛物线E 于C ,D 两点,分别以C ,D 为切点作抛物线E 的切线l 1,l 2,l 1与l 2相交于点M. (1)求p 的值;(2)求动点M 的轨迹方程.【点评】相关点法的基本步骤(1)设点:设被动点坐标为(x ,y),主动点坐标为(x 1,y 1); (2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式⎩⎪⎨⎪⎧x 1=f (x ,y ),y 1=g (x ,y ); (3)代换:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程.【变式训练】1.如图,动圆C 1:x 2+y 2=t 2,1<t <3与椭圆C 2:x 29+y 2=1相交于A ,B ,C ,D 四点.点A 1,A 2分别为C 2的左、右顶点,求直线AA 1与直线A 2B 交点M 的轨迹方程.2.已知三角形ABC 的顶点A (−3,0)、B (3,0),若顶点C 在抛物线y 2=6x 上移动,则三角形ABC 的重心的轨迹方程为______类型四 参数法求轨迹方程【例4】在平面直角坐标系xOy 中,已知两点M(1,-3),N(5,1),若点C 的坐标满足OC →=tOM →+(1-t)ON →(t ∈R),且点C 的轨迹与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点. (1)求证:OA ⊥OB ;(2)在x 轴上是否存在一点P(m,0)(m≠0),使得过点P 任意作一条抛物线y 2=4x 的弦,并以该弦为直径的圆都经过原点?若存在,求出m 的值及圆心的轨迹方程;若不存在,请说明理由.【点评】利用参数法求轨迹方程:一是选择合适的参数(可以是单参数,也可以是双参数);二是建立参数方程后消掉参数,消参数的方法有代入消参法、加减消参法、平方消参法等.【变式训练】设椭圆中心为原点O,一个焦点为F(0,1),长轴和短轴的长度之比为t.(1)求椭圆的方程;(2)设经过原点且斜率为t的直线与椭圆在y轴右侧部分的交点为Q,点P在该直线上,且OP2-1,当t变化时,求点P的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.OQ=t t类型五 交轨法法求轨迹方程例5 如右图,垂直于x 轴的直线交双曲线12222=-by a x 于M 、N 两点,21,A A 为双曲线的左、右顶点,求直线M A 1与N A 2的交点P 的轨迹方程,并指出轨迹的形状.【变式训练】抛物线)0(42>=p px y 的顶点作互相垂直的两弦OA 、OB ,求抛物线的顶点O 在直线AB 上的射影M 的轨迹。

圆锥曲线(求轨迹方程)

圆锥曲线(求轨迹方程)

专题 圆锥曲线(求轨迹方程)求轨迹方程的常用方法(1)直接法:直接利用条件建立x ,y 之间的关系或F (x ,y )=0;(2)定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程;(3)代入转移法(相关点法):动点P (x ,y )依赖于另一动点Q (x 0,y 0)的变化而变化,并且Q (x 0,y 0)又在某已知曲线上,则可先用x ,y 的代数式表示x 0,y 0,再将x 0,y 0代入已知曲线得要求的轨迹方程.1.一个区别——“轨迹方程”与“轨迹”“求动点的轨迹方程”和“求动点的轨迹”是不同的.前者只须求出轨迹的方程,标出变量x ,y 的范围;后者除求出方程外,还应指出方程的曲线的图形,并说明图形的形状、位置、大小等有关的数据.2.双向检验——求轨迹方程的注意点求轨迹方程,要注意曲线上的点与方程的解是一一对应关系,检验应从两个方面进行:一是方程的化简是否是同解变形;二是是否符合实际意义,注意轨迹上特殊点对轨迹的“完备性与纯粹性”的影响.考向一 直接法求轨迹方程【例1】 已知动点P (x ,y )与两定点M (-1,0),N (1,0)连线的斜率之积等于常数λ(λ≠0).(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)试根据λ的取值情况讨论轨迹C 的形状.【解】 (1)由题意可知,直线PM 与PN 的斜率均存在且均不为零,所以k PM ·k PN =y x +1·y x -1=λ,整理得x 2-y 2λ=1(λ≠0,x ≠±1).即动点P 的轨迹C 的方程为x 2-y 2λ=1(λ≠0,x ≠±1).(2)①当λ>0时,轨迹C 为中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线(除去顶点);②当-1<λ<0时,轨迹C 为中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆(除去长轴的两个端点); ③当λ=-1时,轨迹C 为以原点为圆心,1为半径的圆除去点(-1,0),(1,0).④当λ<-1时,轨迹C 为中心在原点,焦点在y 轴上的椭圆(除去短轴的两个端点).【对点练习1】已知A ,B 为平面内两定点,过该平面内动点M 作直线AB 的垂线,垂足为N .若MN →2=λAN →·NB →,其中λ为常数,则动点M 的轨迹不可能是( )A .圆B .椭圆C .抛物线D .双曲线【解析】以AB 所在直线为x 轴,AB 的中垂线为y 轴,建立坐标系,设M (x ,y ),A (-a,0),B (a,0),则N (x,0).因为MN →2=λAN →·NB →,所以y 2=λ(x +a )(a -x ),即λx 2+y 2=λa 2,当λ=1时,是圆的轨迹方程;当λ>0且λ≠1时,是椭圆的轨迹方程;当λ<0时,是双曲线的轨迹方程;当λ=0时,是直线的轨迹方程.综上,方程不表示抛物线的方程.【答案】 C图8-8- 2 图8-8- 1考向二 定义法求轨迹方程【例2】已知两个定圆O 1和O 2,它们的半径分别是1和2,且|O 1O 2|=4.动圆M 与圆O 1内切,又与圆O 2外切,建立适当的坐标系,求动圆圆心M 的轨迹方程,并说明轨迹是何种曲线.【解】 如图所示,以O 1O 2的中点O 为原点,O 1O 2所在直线为x 轴建立平面直角坐标系.由|O 1O 2|=4,得O 1(-2,0),O 2(2,0).设动圆M 的半径为r ,则由动圆M 与圆O 1内切,有|MO 1|=r -1;由动圆M 与圆O 2外切,有|MO 2|=r +2.∴|MO 2|-|MO 1|=3.∴点M 的轨迹是以O 1,O 2为焦点,实轴长为3的双曲线的左支.∴a =32,c =2,∴b 2=c 2-a 2=74.∴点M 的轨迹方程为4x 29-4y 27=1⎝ ⎛⎭⎪⎫x ≤-32.【对点练习2】如图8-8-1所示,已知圆A :(x +2)2+y 2=1与点B (2,0),分别求出满足下列条件的动点P 的轨迹方程.(1)△P AB 的周长为10;(2)圆P 与圆A 外切,且过B 点(P 为动圆圆心);(3)圆P 与圆A 外切,且与直线x =1相切(P 为动圆圆心).【解】(1)根据题意,知|P A |+|PB |+|AB |=10,即|P A |+|PB |=6>4=|AB |,故P 点轨迹是椭圆,且2a =6,2c =4,即a =3,c =2,b = 5.因此其轨迹方程为x 29+y 25=1(y ≠0).(2)设圆P 的半径为r ,则|P A |=r +1,|PB |=r ,因此|P A |-|PB |=1.由双曲线的定义知,P 点的轨迹为双曲线的右支,且2a =1,2c =4,即a =12,c =2,b =152,因此其轨迹方程为4x 2-415y 2=1⎝ ⎛⎭⎪⎫x ≥12. (3)依题意,知动点P 到定点A 的距离等于到定直线x =2的距离,故其轨迹为抛物线,且开口向左,p =4. 因此其轨迹方程为y 2=-8x .考向三 代入法(相关点法)求轨迹方程【例3】如图8-8-2所示,设P 是圆x 2+y 2=25上的动点,点D 是P 在x 轴上的投影,M 为PD 上一点,且|MD |=45|PD |.(1)当P 在圆上运动时,求点M 的轨迹C 的方程;(2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的长度.【解】(1)设M 的坐标为(x ,y ),P 的坐标为(x P ,y P ),由已知得⎩⎪⎨⎪⎧x P=x ,y P =54y . ∵P 在圆上,∴x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫54y 2=25,即C 的方程为x 225+y 216=1.图8-8-5(2)过点(3,0)且斜率为45的直线方程为y =45(x -3),设直线与C 的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将直线方程y =45(x -3)代入C 的方程,得x 225+(x -3)225=1,即x 2-3x -8=0.∴x 1=3-412,x 2=3+412.∴线段AB 的长度为|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1625(x 1-x 2)2=4125×41=415.【对点练习2】(2014·合肥模拟)如图8-8-5所示,以原点O 为圆心的两个同心圆的半径分别为3和1,过原点O 的射线交大圆于点P ,交小圆于点Q ,P 在y 轴上的射影为M .动点N 满足PM →=λPN →且PM →·QN→=0. (1)求点N 的轨迹方程;(2)过点A (0,3)作斜率分别为k 1,k 2的直线l 1,l 2与点N 的轨迹分别交于E ,F 两点,k 1·k 2=-9.求证:直线EF 过定点.【解】(1)由PM →=λPN →且PM →·QN →=0可知N ,P ,M 三点共线且PM ⊥QN . 过点Q 作QN ⊥PM ,垂足为N ,设N (x ,y ),∵|OP |=3,|OQ |=1,由相似可知P (3x ,y ).∵P 在圆x 2+y 2=9上,(3x )2+y 2=9,即y 29+x 2=1. 所以点N 的轨迹方程为y 29+x 2=1.(2)证明:设E (x E ,y E ),F (x F ,y F ),依题意,由⎩⎪⎨⎪⎧ y =k 1x +3,y 29+x 2=1⇒(k 21+9)x 2+6k 1x =0,① 解得x =0或x =-6k 1k 21+9. 所以x E =-6k 1k 21+9,y E =k 1⎝ ⎛⎭⎪⎫-6k 1k 21+9+3=27-3k 21k 21+9, ∴E ⎝ ⎛⎭⎪⎫-6k 1k 21+9,27-3k 21k 21+9. ∵k 1k 2=-9,∴k 2=-9k 1.用k 2=-9k 1替代①中的k 1, 同理可得F ⎝ ⎛⎭⎪⎫6k 1k 21+9,3k 21-27k 21+9. 显然E ,F 关于原点对称,∴直线EF 必过原点O .【达标训练】一、选择题1.若M ,N 为两个定点,且|MN |=6,动点P 满足PM →·PN →=0,则P 点的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线 2.已知点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0,直线l :x =-14,点B 是l 上的动点.若过B 垂直于y 轴的直线与线段BF 的垂直平分线交于点M ,则点M 的轨迹是( )A .双曲线B .椭圆C .圆D .抛物线3.(2014·天津模拟)平面直角坐标系中,已知两点A (3,1),B (-1,3),若点C 满足OC →=λ1OA →+λ2OB →(O 为原点),其中λ1,λ2∈R ,且λ1+λ2=1,则点C 的轨迹是( )图8-8-4 A .直线 B .椭圆 C .圆 D .双曲线4.(2014·合肥模拟)如图8-8-4所示,A 是圆O 内一定点,B 是圆周上一个动点,AB 的中垂线CD 与OB 交于E ,则点E 的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线5.设过点P (x ,y )的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A ,B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点,若BP →=2P A →, 且OQ →·AB →=1,则点P 的轨迹方程是 ( )A.32x 2+3y 2=1(x >0,y >0)B.32x 2-3y 2=1(x >0,y >0)C .3x 2-32y 2=1(x >0,y >0)D .3x 2+32y 2=1(x >0,y >0)6.已知动点P 在曲线2x 2-y =0上移动,则点A (0,-1)与点P 连线中点的轨迹方程是( )A .y =2x 2B .y =8x 2C .2y =8x 2-1D .2y =8x 2+1二、填空题7.平面上有三个点A (-2,y ),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 2,C (x ,y ),若AB →⊥BC →,则动点C 的轨迹方程是_______________________.8.动圆与⊙C 1:x 2+y 2=1外切,与⊙C 2:x 2+y 2-8x +12=0内切,则动圆圆心的轨迹是_______________________.9.已知△ABC 的顶点B (0,0),C (5,0),AB 边上的中线长|CD |=3,则顶点A 的轨迹方程为_______________________.10.(2014·佛山模拟)在△ABC 中,A 为动点,B ,C 为定点,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2,0,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,0(a >0),且满足条件sin C -sin B =12sin A ,则动点A 的轨迹方程是_____________.三、解答题11.已知定点F (0,1)和直线l 1:y =-1,过定点F 与直线l 1相切的动圆的圆心为点C .(1)求动点C 的轨迹方程;(2)过点F 的直线l 2交轨迹于P ,Q 两点,交直线l 1于点R ,求RP →·RQ →的最小值.12.(2011·课标全国卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (0,-1),B 点在直线y =-3上,M 点满足MB →∥OA →,MA →·AB →=MB →·BA →,M 点的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程;(2)P 为C 上的动点,l 为C 在P 点处的切线,求O 点到l 距离的最小值.13.(2013·课标全国卷Ⅱ)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆P 在x 轴上截得线段长为22,在y 轴上截得线段长为2 3.(1)求圆心P 的轨迹方程;(2)若P 点到直线y =x 的距离为22,求圆P 的方程.【达标训练】 参考答案一、选择题1.A. 【解析】∵PM →·PN →=0,∴PM ⊥PN ,∴点P 的轨迹是以线段MN 为直径的圆.2.D. 【解析】由已知:|MF |=|MB |,由抛物线定义知,点M 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的抛物线.3.A .【解析】设C (x ,y ),因为OC →=λ1OA →+λ2OB →,所以(x ,y )=λ1(3,1)+λ2(-1,3),即⎩⎨⎧ x =3λ1-λ2,y =λ1+3λ2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ λ1=y +3x 10,λ2=3y -x 10,又λ1+λ2=1,所以y +3x 10+3y -x 10=1,即x +2y =5,所以点C 的轨迹为直线,故选A.4.B .【解析】由题意知,|EA |+|EO |=|EB |+|EO |=r (r 为圆的半径)且r >|OA |,故E 的轨迹为以O ,A 为焦点的椭圆,故选B.5.A. 【解析】设P (x ,y ),A (x A,0),B (0,y B ),则BP →=(x ,y -y B ),P A →=(x A -x ,-y ),∵BP →=2P A →,∴⎩⎨⎧ x =2(x A -x ),y -y B =-2y ,即⎩⎪⎨⎪⎧ x A =32x ,y B=3y .∴A ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x ,0,B (0,3y ). 又Q (-x ,y ),∴OQ →=(-x ,y ),AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32x ,3y ,∴OQ →·AB →=32x 2+3y 2=1, 则点P 的轨迹方程是32x 2+3y 2=1(x >0,y >0).6.C .【解析】设AP 中点M (x ,y ),P (x ′,y ′),则x =x ′2,y =y ′-12,∴⎩⎨⎧x ′=2x ,y ′=2y +1, 代入2x 2-y =0,得2y =8x 2-1,故选C.二、填空题7.y 2=8x 。

圆锥曲线轨迹方程的求法

圆锥曲线轨迹方程的求法

圆锥曲线轨迹方程的求法
一、直接法求轨迹方程
利用动点运动的条件得到等量关系,表示为x和y的等式。

例如,已知点A(-2,0)和B(3,0),动点P(x,y)满足PA·PB=x²,
那么点P的轨迹是抛物线。

二、有定义法求轨迹方程
根据圆锥曲线的基本定义解题。

例如,已知圆O的方程
为x²+y²=100,点A的坐标为(-6,0),M为圆O上的任意一点,AM的垂直平分线交OM于点P,那么点P的轨迹方程为
25/16=(x+3)²/y²,即椭圆。

三、用相关点法求轨迹方程
当动点M随着已知方程的曲线上另一动点C(x,y)运动时,找出点M与点C之间的坐标关系式,用(x,y)表示(x,y),再将
x和y代入已知曲线方程,即可得到点M的轨迹方程。

例如,从双曲线x²-y²=1上一点Q引直线x+y=2的垂线,垂足为N,
求线段QN的中点P的轨迹方程。

设动点P的坐标为(x,y),点
Q的坐标为(x₁,y₁),则N点的坐标为(2x-x₁,2y-y₁)。

因为N
点在直线x+y=2上,所以2x-x₁+2y-y₁=2.又因为PQ垂直于直线x+y=2,所以x-y+y₁-x₁=0.将两个方程联立,得到
x₁=2x+2y-1和y₁=2x+2y-1.因为点Q在双曲线上,所以x₁²-y₁²=1.将x₁和y₁代入公式中,得到动点P的轨迹方程式为2x²-2y²-2x+2y-1=0.
四、用参数法求轨迹方程
选取适当的参数,分别用参数表示动点坐标得到动点轨迹的普通方程。

圆锥曲线中的轨迹方程问题-(解析版)

圆锥曲线中的轨迹方程问题-(解析版)

专题1 圆锥曲线的轨迹方程问题轨迹与轨迹方程高考题中在选择题或填空题中单独考查,在解答题中也会出现轨迹与轨迹方程的问题.本文主要研究圆锥曲线中关于轨迹方程求法。

首先正确理解曲线与方程的概念,会用解析几何的基本思想和坐标法研究几何问题,用方程的观点实现几何问题的代数化解决,并能根据所给条件选择适当的方法求曲线的轨迹方程,常用方法有:直译法、定义法、相关点法、参数(交轨)法等方法1、直译法:若动点运动的条件是一些已知(或通过分析得出)几何量的等量关系,可转化成含x,y 的等式,就得到轨迹方程。

直译法知识储备:两点间距离公式,点到直线的距离公式,直线的斜率(向量)公式。

经典例题:1.(2020·江苏徐州市·高三月考)古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名,他发现:平面内到两个定点A 、B 的距离之比为定值λ(1λ≠)的点所形成的图形是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系xOy 中,()2,0A -、()4,0B ,点P 满足12PA PB =,设点P 所构成的曲线为C ,下列结论正确的是( ) A .C 的方程为()22416x y ++= B .在C 上存在点D ,使得D 到点()1,1的距离为3 C .在C 上存在点M ,使得2MO MA = D .在C 上存在点N ,使得224NO NA += 【答案】ABD【分析】设点P 的坐标,利用12PA PB =,即可求出曲线C 的轨迹方程,然后假设曲线C 上一点坐标,根据BCD 选项逐一列出所满足条件,然后与C 的轨迹方程联立,判断是否有解,即可得出答案.【详解】设点P (x ,y ),()2,0A -、()4,0B ,由12PA PB =,12=,化简得x 2+y 2+8x =0,即:(x +4)2+y 2=16,故A 选项正确;曲线C 的方程表示圆心为(﹣4,0),半径为4的圆,圆心与点(1,1)=﹣4,+4,而3∈﹣4,故B 正确;对于C 选项,设M (x 0,y 0),由|MO |=2|MA |,=又 ()2200416x y ++=,联立方程消去y 0得x 0=2,解得y 0无解,故C 选项错误;对于D 选项,设N (x 0,y 0),由|NO |2+|NA |2=4,得 ()2222000024x y x y ++++=,又()2200416x y ++=,联立方程消去y 0得x 0=0,解得y 0=0,故D 选项正确.2.(2020·湖南省高三期末)点(,)P x y 与定点(1,0)F 的距离和它到直线:4l x =距离的比是常数12. 求点P 的轨迹方程;【答案】22143x y +=12=,化简即可求出;12=,化简得:223412x y +=,故1C 的方程为22143x y +=.【点睛】该题考查的是有关解析几何的问题,涉及到的知识点是动点轨迹方程的求解.3.(2021年湖南省高三月考)已知动点P 到定点A (5,0)的距离与到定直线165x =的距离的比是54,求P 点的轨迹方程.【答案】轨迹方程是221169x y -=.【分析】利用动点P 到定点A (5,0)的距离与到定直线165x =的距离的比是54可得方程,化简由此能求出轨迹M 的方程.【详解】由题意,设P (x ,y ),则()22252516165x y x -+=⎛⎫- ⎪⎝⎭,化简得轨迹方程是221169x y -=. 故答案为221.169x y -=【点睛】本题主要考查轨迹方程的求法,属于基础题.由2、3题推广:圆锥曲线统一定义(第二定义):到定点的距离与到定直线的距离的比e 是常数的点的轨迹叫做圆锥曲线。

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求点的轨迹问题一、基础知识:1、求点轨迹方程的步骤: (1)建立直角坐标系(2)设点:将所求点坐标设为(),x y ,同时将其他相关点坐标化(未知的暂用参数表示)(3)列式:从已知条件中发掘,x y 的关系,列出方程 (4)化简:将方程进行变形化简,并求出,x y 的范围 2、求点轨迹方程的方法(1)直接法:从条件中直接寻找到,x y 的关系,列出方程后化简即可 (2)代入法:所求点(),P x y 与某已知曲线()00,0F x y =上一点()00,Q x y 存在某种关系,则可根据条件用,x y 表示出00,x y ,然后代入到Q 所在曲线方程中,即可得到关于,x y 的方程(3)定义法:从条件中能够判断出点的轨迹为学过的图形,则可先判定轨迹形状,再通过确定相关曲线的要素,求出曲线方程。

常见的曲线特征及要素有:① 圆:平面上到定点的距离等于定长的点的轨迹直角→圆:若AB AC ⊥,则A 点在以BC 为直径的圆上 确定方程的要素:圆心坐标(),a b ,半径r② 椭圆:平面上到两个定点的距离之和为常数(常数大于定点距离)的点的轨迹确定方程的要素:距离和2a ,定点距离2c③ 双曲线:平面上到两个定点的距离之差的绝对值为常数(小于定点距离)的点的轨迹注:若只是到两定点的距离差为常数(小于定点距离),则为双曲线的一支确定方程的要素:距离差的绝对值2a ,定点距离2c④ 抛物线:平面上到一定点的距离与到一定直线的距离(定点在定直线外)相等的点的轨迹确定方程的要素:焦准距:p 。

若曲线位置位于标准位置(即标准方程的曲线),则通过准线方程或焦点坐标也可确定方程(4)参数法:从条件中无法直接找到,x y 的联系,但可通过一辅助变量k ,分别找到,x y 与k 的联系,从而得到,x y 和k 的方程:()()x f k y g k =⎧⎪⎨=⎪⎩,即曲线的参数方程,消去参数k 后即可得到轨迹方程。

二、典型例题:例1:设一动点P 到直线:3l x =的距离到它到点()1,0A的距离之比为3,则动点P 的轨迹方程是( )A. 22132x y +=B. 22132x y -=C.()224136x y --= D. 22123x y += 思路:设(),P x y ,则可直接利用已知条件列出关于,x y 的等式,化简即可解:设(),P x y3P ld PA-∴==33x ∴-= ()()222331x x y ⇒-=-+2221626x x y ⇒--=-()()22224246136x y x y -⇒--=⇒-= 答案:C例2:已知两定点的坐标分别为()()1,0,2,0A B -,动点满足条件2MBA MAB ∠=∠,则动点M 的轨迹方程为___________思路:通过作图可得2MBA MAB ∠=∠等价的条件为直线,MA MB 的斜率的关系,设MAB α∠=,则2MBA α∠=,则可通过,MA MB 的斜率关系得到动点M 的方程解:若M 在x 轴上方,则tan ,tan 2MA MB k k αα==-221MAMB MAk k k ∴=-- ,12MA MB y yk k x x ==+- 代入可得: 22122211yy x x y x πα⋅⎛⎫+=-≠ ⎪-⎝⎭⎛⎫- ⎪+⎝⎭,化简可得: 2233x y -=即2213y x -=若M 在x 轴下方,则tan ,tan 2MA MB k k αα=-=,同理可得:2213y x -=当22πα=时,即MAB 为等腰直角三角形,()2,3M 或()2,3M -满足上述方程所以当x 在一四象限时,轨迹方程为()22113y x x -=≥当M 在线段AB 上时,同样满足20MBA MAB ∠=∠=,所以线段AB 的方程()012y x =-<<也为M 的轨迹方程综上所述:M 的轨迹方程为()22113y x x -=≥或()012y x =-<<答案:()22113y x x -=≥或()012y x =-<<例3:已知F 是抛物线24x y =的焦点,P 是该抛物线上的动点,则线段PF 中点M 的轨迹方程是( )A. 212x y =-B. 21216x y =-C. 222x y =-D. 221x y =-思路:依题意可得()0,1F ,(),M x y ,()00,P x y ,则有0000221212x x x x y y y y ⎧=⎪=⎧⎪⇒⎨⎨+=-⎩⎪=⎪⎩,因为()00,P x y 自身有轨迹方程,为:2004x y =,将00221x x y y =⎧⎨=-⎩代入可得关于,x y 的方程,即M 的轨迹方程:()()22242121x y x y =-⇒=-答案:D例4:已知F 是抛物线24y x =上的焦点,P 是抛物线上的一个动点,若动点M 满足2FP FM =,则M 的轨迹方程是__________思路:考虑设()()00,,,M x y P x y ,由抛物线24y x =可得:()1,0F ,且2004y x =,故考虑利用向量关系得到,x y 与00,x y 的关系,从而利用代入法将00,x y 用,x y 进行表示,代入到204y x =即可 解:由抛物线24y x =可得:()1,0F设()()00,,,M x y P x y ()()001,,1,FP x y FM x y ∴=-=-2FP FM = ()00002112122x x x x y y y y=--=-⎧⎧∴⇒⎨⎨==⎩⎩ ① P 在24y x =上 204y x ∴=,将①代入可得: ()()22421y x =-,即221y x =-答案:221y x =-例5:在平面直角坐标系xOy 中,直线()44x t t =-<<与椭圆221169x y +=交于两点()()1122,,,P t y P t y ,且120,0y y ><,12,A A 分别为椭圆的左,右顶点,则直线12A P 与21A P 的交点所在曲线方程为________思路:由椭圆可得:()()124,0,4,0A A -,从而可确定线12A P 与21A P 的方程。

()()211221:4,:444y yA P y x A P y x t t =+=-+-,若联立方程解,x y ,则形式较为复杂不易化简,观察两条直线方程的特点,可发现若两边相乘,有平方差的特点,且x t =与椭圆相交,则12,P P 关于x 轴对称,有21y y =-。

所以两方程左右两边分别相乘可得:()22212416y y x t =---,再利用()11,P t y 满足椭圆方程,消去等式中的1,t y 即可解:由椭圆可知:()()124,0,4,0A A -,设交点坐标(),x y 。

x t =与椭圆相交于12,P P ∴12,P P 关于x 轴对称21y y ∴=-考虑直线12A P 与21A P 的方程:由()()1214,0,,A P t y --可得:1214A P y k t =-+()112:44y A P y x t -∴=++ ① 同理可得:()121:44yA P y x t =-- ②①⨯②可得:()222121616y y x t =--- ③ 由()11,P t y 在椭圆上可得:()222211911616916t y y t +=⇒=-,代入③可得: ()2222916161616t y x t -=-⋅--,整理后可得:221169x y -= 答案:221169x y -=小炼有话说:本题消元的方法比较特殊,是抓住了两直线中某些地方具备平方差公式的特点,从而两式相乘,再进行代入消元。

例6:若动圆过定点()3,0A -且和定圆()22:34C x y -+= 外切,则动圆圆心P 的轨迹方程是___________思路:定圆的圆心为()3,0C ,观察到恰好与()3,0A -关于原点对称,所以考虑P 点轨迹是否为椭圆或双曲线,设动圆P 的半径为r ,则有PA r =,由两圆外切可得2PC r =+,所以2PC PA -=,即距离差为定值,所以判断出P 的轨迹为双曲线的左支,则1,3a c ==,解得2228b c a =-=,所以轨迹方程为()22118y x x -=≤-答案:()22118y x x -=≤-小炼有话说:本题从所给条件中的对称定点出发,先作一个预判,从而便可去寻找符合定义的要素,即线段的和或差。

要注意本题中PC PA >,所以轨迹为双曲线的一支。

例7:是圆()22125x y ++=的圆心为C ,()1,0A 是圆内一定点,Q 为圆周上任一点,线段AQ 的垂直平分线与CQ 的连线交于点M ,则M 的轨迹方程为( )A. 224412125x y -=B. 224412125x y +=C. 224412521x y -= D. 224412521x y += 思路:可得()1,0C -,发现刚好与()1,0A 均在x 轴上且关于原点对称,从而联想到双曲线或椭圆的焦点,观察几何性质可得:由AQ 的中垂线可得AM QM=,从而考虑5CM AM CM QM CQ r +=+===,即M 到,A C 的距离和为定值5,从而判断出其轨迹为椭圆,可得525,12a a c =⇒==,则222214b ac =-=,所以椭圆方程为:224412521x y += 答案:C例8:已知直线y kx m =+与抛物线22y x =交于,A B 两点,且OA OB OA OB +=-,其中O 为坐标原点,若OM AB ⊥于M ,则点M 的轨迹方程为( )A. 222x y +=B. ()2211x y -+=C. ()2211x y +-=D. ()2214x y -+=思路:先处理条件OA OB OA OB +=-可得由,OA OB 为邻边的平行四边形对角线相等,所以该四边形为矩形。

即OA OB ⊥,设()()1122,,,A x y B x y ,即12120x x y y +=,联立直线与抛物线方程并利用韦达定理可得2m k =-,从而可得直线过定点()2,0,结合图像性质可得OM AB ⊥,则M 的轨迹为以OC 为直径的圆,轨迹方程为()2211x y -+=解:OA OB OA OB +=-,且,OA OB OA OB +-为,OA OB 为邻边的平行四边形对角线∴ 该四边形为矩形,即OA OB ⊥设()()1122,,,A x y B x y ,12120OA OB x x y y ∴⋅=+=联立方程:22y kx m y x=+⎧⎨=⎩,消去x 可得:222202ky y m ky y m =+⇒-+= 122my y k∴=222121224y y m x x k == 2220m m k k ∴+=,由0km ≠可得2m k =- ():22l y kx m kx k k x ∴=+=-=-,即直线过定点()2,0C OM AB ⊥即OM CM ⊥ M ∴的轨迹为以OC 为直径的圆则该圆的圆心为()1,0,半径1r =∴轨迹方程为()2211x y -+=答案:B例9:过点()6,0M -作圆22:6490C x y x y +--+=的割线,交圆C 于,A B 两点,在线段AB 上取一点Q ,使得112MA MB MQ+=,求点Q 的轨迹 解:设点()()()1122,,,,,A x y B x y Q x y ,直线AB 的斜率为k)))126,6,6MA x MB x MQ x ∴=+=+=+由112MA MB MQ +=+=()()()12112666x x x ∴+=+++ ()()()1212121226366x x x x x x x ++⇒=++++ ①,联立方程: ()2266490y k x x y x y ⎧=+⎪⎨+--+=⎪⎩,消去x 可得: ()()()222212623312830kx k k x k k ++--+-+=()()22121222262331283,11k k k k x x x x k k ---+∴+=-=++代入①可得:()()()()22222226231221631283262363611k k k x k k k k k k ---++=+-+---⋅+++ 即()4182816k x +=+,而6MQ yk k x ==+代入可得: ()41826816yx x ++=+化简可得:92270x y +-=,因为Q 在圆内所以点Q 的轨迹是直线92270x y +-=被圆截得的弦例10:如图所示,点N 在圆224x y +=上运动,DN x ⊥轴,点M 在DN 的延长线上,且()0DM DN λλ=>(1)求点M 的轨迹方恒,并求当λ为何值时,M 的轨迹表示焦点在x 轴上的椭圆(2)当12λ=时,在(1)中所得曲线记为C ,已知直线:12x l y +=,P 是l 上的动点,射线OP (O 为坐标原点)交曲线C 于点R ,又点Q 在OP 上且满足2OQ OP OR ⋅=,求点Q 的轨迹方程 解:(1)思路:N 自身有轨迹方程,且条件中所求的点M 与点N 存在联系(DM DN λ=),所以考虑利用代入法求轨迹方程。

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