圆锥曲线定点问题含详解
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高中数学圆锥曲线定点问题解题策略高中数学中,圆锥曲线是一个重要的内容。
在学习圆锥曲线的过程中,我们经常会遇到定点问题,这些问题需要学生掌握一定的解题策略。
今天就让我们来探讨一下高中数学圆锥曲线定点问题的解题策略。
我们需要明确一点,什么是圆锥曲线定点问题?在圆锥曲线中,我们经常会遇到求某条曲线上的所有满足条件的点,或者在曲线上找到满足某种条件的特殊点的问题。
这类问题就是圆锥曲线的定点问题。
求椭圆上离两个给定点的距离之和为定值的点,或者求双曲线上满足某种性质的点等等。
接下来,我们来探讨一下解题策略。
解决圆锥曲线定点问题,一般可以分为以下几个步骤:第一步,根据问题的条件,列出方程。
在解决定点问题的时候,我们首先要根据题目的条件列出相应的方程。
如果题目是求椭圆上满足某个条件的点,我们就要利用椭圆的定义方程,再结合条件列出方程。
第二步,化简方程。
有时候我们列出的方程可能比较复杂,不利于进一步的计算,这时就需要对方程进行化简。
化简的过程可能包括整理同类项、提取公因式、配方法等等。
化简后的方程能够更好地反映问题的本质,便于我们进行后续的分析和求解。
第三步,根据问题的特点进行分析。
在解决定点问题的过程中,我们要善于发现问题中的规律和特点。
这些规律和特点有时候能够为我们提供很多启示,帮助我们更好地解决问题。
有些时候我们可以利用对称性简化问题,或者通过代换变量把问题转化成更容易处理的形式,这些都需要我们通过分析题目的特点来发现。
第四步,求解方程。
在经过了方程的化简和问题的分析后,接下来就是求解方程了。
根据方程的形式,我们可以采用不同的方法来进行求解,比如直接代入、配方法、换元等等。
第五步,验证解的合理性。
在求得方程的解之后,我们需要进行验证,看求得的点是否满足题目的条件。
有时候我们求得的解并不一定都是合理的,可能会有一些虚解或者是不满足题目条件的解。
所以,在求解之后,我们需要进行验证,确认解的合理性。
以上就是解决圆锥曲线定点问题的一般步骤。
圆锥曲线的定点问题类型一 直线过定点问题例1. 双曲线)0(13222>=-a y ax 的左、右焦点分别为12,F F ,过2F 作x 轴垂直的直线交双曲线C 于A B 、两点,1F AB ∆的面积为12,抛物线()2:20E y px p =>以双曲线C 的右顶点为焦点.(Ⅰ)求抛物线E 的方程; (Ⅱ)如图,点(),02P P t t ⎛⎫-≠ ⎪⎝⎭为抛物线E 的准线上一点,过点P 作y 轴的垂线交抛物线于点M ,连接PO 并延长交抛物线于点N ,求证:直线MN 过定点.解析:(Ⅰ)设()()2,00F c c >,则23c a =+令x c =代入C 的方程有:3A y a= ∴1216322122F ABA a S c y a∆+=⨯⨯== ∴1a =,故12pa ==,即2p = ∴抛物线E 的方称为:24y x =.(Ⅱ)由(Ⅰ)知:()()1,0P t t -≠,则2,4t M t ⎛⎫⎪⎝⎭直线PO 的方称为y tx =-,代入抛物线E 的方程有:244,N tt ⎛⎫-⎪⎝⎭ 当24t ≠时,22244444MNt tt k t t t +==--, ∴直线MN 的方程为:22444t t y t x t ⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭,即()2414ty x t =-- ∴此时直线MN 过定点()1,0,当24t =时,直线MN 的方称为:1x =,此时仍过点()1,0 即证直线MN 过定点. 跟踪训练1. (泰安市2019届)已知椭圆的离心率为,抛物线的准线被椭圆截得的线段长为.(1)求椭圆的方程; (2)如图,点分别是椭圆的左顶点、左焦点直线与椭圆交于不同的两点(都在轴上方).且.证明:直线过定点,并求出该定点的坐标.解析:(1)由题意可知,抛物线的准线方程为,又椭圆被准线截得弦长为,∴点在椭圆上,∴,① 又,∴,∴,②,由①②联立,解得,∴椭圆的标准方程为:,(2)设直线,设,把直线代入椭圆方程,整理可得,,即,∴,,∵,∵都在轴上方.且,∴,∴,即,整理可得,∴,即,整理可得,∴直线为,∴直线过定点.【点睛】本题考查椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理,直线的斜率公式的应用,考查计算能力,属于中档题.2.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点曲线22:1243x y Γ-=的一个焦点, O 为坐标原点,点M 为抛物线C 上任意一点,过点M 作x 轴的平行线交抛物线的准线于P ,直线OP 交抛物线于点N .(Ⅰ)求抛物线C 的方程;(Ⅱ)求证:直线MN 过定点G ,并求出此定点的坐标.解析:(Ⅰ)由曲线22:1243x y Γ-=,化为标准方程可得2211344x y -=, 所以曲线22:11344x y Γ-=是焦点在x 轴上的双曲线,其中2213,44a b ==,故2221c a b =+=, Γ的焦点坐标分别为()()121,01,0F F -、,因为抛物线的焦点坐标为,0,(0)2p F p ⎛⎫> ⎪⎝⎭,由题意知12p=,所以2p =,即抛物线的方程为24y x =. (Ⅱ)由(Ⅰ)知抛物线24y x =的准线方程为1x =-,设()1,P m -,显然0m ≠.故2,4m M m ⎛⎫ ⎪⎝⎭,从而直线OP 的方程为y mx =-,联立直线与抛物线方程得24{ y x y mx ==-,解得244,N m m ⎛⎫-⎪⎝⎭①当2244m m =,即2m =±时,直线MN 的方程为1x =,②当2244m m ≠,即2m ≠±时,直线MN 的方程为22444m m y m x m ⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭,整理得MN的方程为()2414my x m =--,此时直线恒过定点()1,0G , ()1,0Q 也在直线MN 的方程为1x =上,故直线MN 的方程恒过定点()1,0G .3.已知抛物线2:2(0)C y px p =>上一点P 到其焦点F 的距离为32,以P 为圆心且与抛物线准线l 相切的圆恰好过原点O .点A 是l 与x 轴的交点, ,M N 两点在抛物线上且直线MN 过A 点,过M 点及()1,1B -的直线交抛物线于Q 点.(1)求抛物线C 的方程;(2)求证:直线QN 过一定点,并求出该点坐标. 解析:(1)依题意得23||||==PF PO ,则△POF 是等腰三角形,所以点P 的横坐标为x=4p,由抛物线的焦半径公式:223242||=⇒=+=+=p p p p x PF 故抛物线的方程为x y 42=(2)证明:如图所示,设AM 的方程为()1y k x =+,代入抛物线的方程,可得2440ky y k -+=.设()11,M x y , ()22,N x y , ()33,Q x y ,则124y y =,由1313134MQ y y k x x y y -==-+,直线MB 的方程为()13411y x y y +=-+,∴()1113411y x y y +=-+,可得31341y y y +=-+,∴323441y y y +=-+, ∴()2323440y y y y +++=.① 直线QN 的方程为()22234y y x x y y -=-+.可得()232340y y y y y x -++=,②由①②可得1x =, 4y =-,∴直线QN 过定点()1,4-.4.如图,已知()11,0F -, ()21,0F 是椭圆C 的左右焦点, B 为椭圆C 的上顶点,点P 在椭圆C 上,直线1PF 与y 轴的交点为M , O 为坐标原点,且2PM F M =, 34OM =.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点B 作两条互相垂直的直线分别与椭圆C 交于S , T 两点(异于点B ),证明:直线ST 过定点,并求该定点的坐标.解析:(1)由题意可得MO 为12F PF ∆的中位线,从而可得2MO PF P ,故212PF F F ⊥,且22322b PF OM a ===,然后根据222a b c =+和1c =可得24a =, 23b =,由此可得椭圆的方程13422=+y x . (2)解法一:设),(),,(2211y x T y x S ,直线BS: 3+=kx y联立方程⎪⎩⎪⎨⎧=++=1343y 22y x kx 整理得038)34(22=++kx x k 解得83kx =或0x =(舍去).∴183kx =,以1k -代替上式中的k ,可得22838343k k x k=-=+ 由题意可得,若直线BS 关于y 轴对称后得到直线''B S , 则得到的直线''S T 与ST 关于x 轴对称,所以若直线ST 经过定点,该定点一定是直线''S T 与ST 的交点,故该点必在y 轴上.设该点坐标()0,t ,则有121121t y y y x x x --=--, ∴121221y x x y t x x -=-(1212211kx x x x k x x ⎛+-- ⎝⎭=-, 将12,x x的值代入上式,化简得t = ∴直线ST经过定点0,7⎛- ⎝⎭. 解法二:化齐次式。
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00(,)P x y 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2,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。
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2114x y =,2224x y =,抛物线的方程可变形为214y x =,则'2x y =, ∴直线PA 的斜率为01'|2PA x x xk y ===,∴直线PA 的方程()1112xy 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2PAB x k =,2Q CD x k =, AB CD ⊥,14P 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 Px x =-, 44P Q P Q P PPQ 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42.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2214x 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111M xx y =+ 直线BQ 的方程为2211y y x x +=-,令0y =,得点N 的横坐标221N x x y =+ 1212(1)(1)M N x x x x y y ∴⋅=++1212(3)(3)x x kx kx =++12212123()9x x k x x k x x =+++把直线2y kx =+代入椭圆2214x y +=得22(14)16120k x kx +++=由韦达定理得1221214x x k =+,1221614kx x k +=-+ ∴222221214124891414M N k x x k k k k +==-+++22212412489363k k k =-++,是定值.3.已知椭圆2222:1(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3b,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1214k 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12c a =①将x c =代入22221x y a b+=,结合222a b c =+②,得2b y a =±,所以223b a =③,由①②③得2,a b ==故椭圆C 的标准方程为22143x 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331122P Q -(,),(,)或331122P 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22143x 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 +>21212228412,.(1)4343km m x x x x k k -+=-=++) 由1212121,(2)(2)4y 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221212(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).4.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的焦距为4,且过点(P .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设()()0000,0Q x y x y ≠为椭圆C 上一点,过点Q 作x 轴的垂线,垂足为E,取点(0,A ,连接AE ,过点A 作AE 的垂线交x 轴于点D ,点G 是点D 关于y 轴的对称点,作直线QG ,问这样作出的直线QG 是否与椭圆C 一定有唯一的公共点?并说明理由. 详解:(1)因为焦距为4,所以224a b -=,又因为椭圆C过点(P ,所以22421a b +=,故28a =,24b =,从而椭圆C 的方程为22184x y +=已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的焦距为4,且过点(P .(2)由题意,E 点坐标为()0,0x ,设(),0D D x ,则(0,AE x =-,(,D AD x =-,再由AD AE ⊥知,0AE AD ⋅=,即080D x x +=. 由于000x y ≠,故08D x x =-,因为点G 是点D 关于y 轴的对称点,所以点08,0G x ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 故直线QG 的斜率00020088QG y x y k x x x =--=.又因()00,Q x y 在椭圆C 上,所以220028x y +=.①从而002QG x k y =-,故直线QG 的方程为00082x y x y x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭② 将②代入椭圆C 方程,得()222200021664160nxy x x x y +-+-=③再将①代入③,化简得:220020x x x x -+=解得0x x =,0y y =,即直线OG 与椭圆C 一定有唯一的公共点.5.在平面直角坐标系xOy 中,已知过点()4,0D 的直线l 与椭圆22:14x C y +=交于不同的两点()11,A x y ,()22,B x y ,其中120y y ≠.(1)若10x =,求OAB 的面积;(2)在x 轴上是否存在定点T ,使得直线TA 、TB 与y 轴围成的三角形始终为等腰三角形. 【详解】(1)当10x =时,代入椭圆方程可得A 点坐标为()0,1或()0,1- 若A 点坐标为()0,1,此时直线l :440x y +-=联立2244044x y x y +-=⎧⎨+=⎩,消x 整理可得25830y y -+= 解得11y =或235y =,故B 83,55⎛⎫ ⎪⎝⎭ 所以OAB 的面积为1841255⨯⨯= ()0,1A -若点坐标为,由对称性知OAB 的面积也是45,综上可知,当10x =时,OAB 的面积为45. (2)显然直线l 的斜率不为0,设直线l :4x my =+联立22444x my x y =+⎧⎨+=⎩,消去x 整理得()2248120m y my +++= 由()226441240m m =-⨯+>,得212m >则12284m y y m +=-+,122124y y m =+ , 因为直线TA 、TB 与y 轴围成的三角形始终为等腰三角形,所以0TA TB k k += 设(),0T t ,则()()()()()()()()122112121212111224TA TB y x t y x t my y t y y y y k k x t x t x t x t x t x t -+-+-++=+==------,即()()()()1212222848124240444m t m t m my y t y y m m m --+-+=+==+++,解得1t =.故x 轴上存在定点()1,0T ,使得直线TA 、TB 与y 轴围成的三角形始终为等腰三角形.6.已知椭圆2222:1x y C a b +=(0a b >>⎛- ⎝⎭. (1)求椭圆C 的方程; (2)过点)作直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,试问在x 轴上是否存在定点Q使得直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由. 【详解】 (1)ca =,22131a4b +=,又222a b c -=,解得2a 4=,2b 1=.所以,椭圆C 的方程为22x y 14+=(2)存在定点Q ⎫⎪⎪⎝⎭,满足直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称. 设直线l的方程为x my 0+=,与椭圆C 联立,整理得,()224m y 10+--=.设()22B x ,y ,11x xy y 12+=,定点()Q t,0.(依题意12t x ,t x )≠≠则由韦达定理可得,12y y +=,1221y y 4m -=+.直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称,等价于AQ,BQ 的斜率互为相反数.所以,1212y y0x t x t+=--,即得()()1221y x t y x t 0-+-=.又11x my 0+=,22x my 0+=,所以,))1221y my t y my t 0-+-=,)()1212t y y 2my y 0+-=.从而可得,)21t 2m 04m-⋅=+,即()2m 40=,所以,当t =,即Q ⎫⎪⎪⎝⎭时,直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称成立. 特别地,当直线l 为x轴时,Q ⎫⎪⎪⎝⎭也符合题意. 综上所述,存在x轴上的定点Q ⎫⎪⎪⎝⎭,满足直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称.7.设椭圆22:182x y C +=,过点()2,1A 的直线AP ,AQ 分别交C 于不同的两点P 、Q ,直线PQ 恒过点()4,0B(1)证明:直线AP ,AQ 的斜率之和为定值;(2)直线AP ,AQ 分别与x 轴相交于M ,N 两点,在x 轴上是否存在定点G ,使得GM GN ⋅为定值?若存在,求出点G 的坐标,若不存在,请说明理由.【详解】(1)设()()()()112234,,,,,0,,0P x y Q x y M x N x ,直线PQ AP AQ 、、的斜率分别为12,,k k k ,由()22448y k x x y ⎧=-⎨+=⎩得()222214326480k x k x k +-+-= >0∆,可得:222121222132648,,41414k k k x x x x k k -<+==++,()()()()12121212121212121241412(61)16411222224k x k x kx x k x x k y y k k x x x x x x x x -----++++--+=+=+=-----++2222222222648322(61)16416414814164832164241414k k k k k k k k k k k k k-⋅-+⋅++-++-+===----⋅+++(2)由()112y k x -=-,令0y =,得3112x k =-,即112,0M k ⎛⎫- ⎪⎝⎭ 同理4212x k =-,即212,0N k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,设x 轴上存在定点()0,0G x 则 ()()20000121212111112222GM GN x x x x k k k k k k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅=--⋅--=-+-⋅++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()212001212122k k x x k k k k ⎛⎫+=-+-⋅+ ⎪⎝⎭()()20012121122x x k k k k ⎛⎫-=-+-⋅+⎪⎝⎭,要使GM GN ⋅为定值,即0021,3x x -==故x 轴上存在定点()3,0G 使GM GN ⋅为定值,该定值为18.如图,已知抛物线E :y 2=4x 与圆M :(x -3)2+y 2=r 2(r>0)相交于A ,B ,C ,D 四个点.(1)求r 的取值范围;(2)设四边形ABCD 的面积为S ,当S 最大时,求直线AD 与直线BC 的交点P 的坐标. 【详解】(1)联立抛物线与圆的方程22224,(3),y x x y r ⎧=⎨-+=⎩消去y ,得x 2-2x+9-r 2=0.由题意可知x 2-2x+9-r 2=0在(0,+∞)上有两个不等的实数根,所以2244(9)0,90,r r ⎧∆=-->⎨->⎩解得3,即r. (2)根据(1)可设方程x 2-2x+9-r 2=0的两个根分别为x 1,x 2(0<x 1<x 2),则A (x 1),B (x 1, -C (x 2, -D (x 2且x 1+x 2=2,x 1x 2=9-r 2, 所以S=12(AB +CD )·(x 2-x 1)=12x 2-x 1) ==令∴(0,1),f (t )=S 2=4(2+2t )(4-4t 2)= -32(t 3+t 2-t -1), f'(t )= -32(3t 2+2t -1)= -32(t+1)(3t -1),可得f (t )在(0,13)上单调递增,在(13,1)上单调递减,即当t=13时,四边形ABCD 的面积取得最大值. 根据抛物线与圆的对称性,可设P 点坐标为(m ,0),由P ,A ,D 三点共线,21=1整理得m=--t=-13, 所以点P 的坐标为(-13,0).9.设椭圆()2222:10,0x y C a b a b +=>>,离心率e =,短轴2b =点,以坐标轴为对称轴,焦点为()0,1, (1)求椭圆和抛物线的方程;(2)设坐标原点为O ,A 为抛物线上第一象限内的点,B 为椭圆是一点,且有OA OB ⊥,当线段AB 的中点在轴上时,求直线AB 的方程. 【详解】 (1)由2e =得a =,又有b =222a b c =+,解得a = 所以椭圆方程为2212010y x +=由抛物线的焦点为()0,1得,抛物线焦点在y 轴,且12p=, 抛物线的方程为:24x y =(2)由题意点A 位于第一象限,可知直线OA 的斜率一定存在且大于0 设直线OA 方程为:y kx =,0k >联立方程24y kx x y=⎧⎨=⎩得:24x kx =,可知点A 的横坐标4A x k =,即()24,4A k k因为OA OB ⊥,可设直线OB 方程为:1y x k=-连立方程22112010y x k y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得:2222012k x k =+,从而得x =若线段AB 的中点在y轴上,可知B x =B ⎛ ⎝有4k =0k >,解得k =从而得12A ⎫⎪⎭,()B 直线AB的方程:8180y +-=10.已知中心在原点的椭圆C 1和抛物线C 2有相同的焦点(1,0),椭圆C 1过点31,2G ⎛⎫⎪⎝⎭,抛物线2C 的顶点为原点.(1)求椭圆C 1和抛物线C 2的方程;(2)设点P 为抛物线C 2准线上的任意一点,过点P 作抛物线C 2的两条切线PA ,PB ,其中A 、B 为切点.设直线PA ,PB 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1k 2为定值;②若直线AB 交椭圆C 1于C ,D 两点,S ∴PAB ,S ∴PCD 分别是∴PAB ,∴PCD 的面积,试问:PAB PCDSS是否有最小值?若有,求出最小值;若没有,请说明理由. 【详解】(1)因为抛物线C 2有相同的焦点(1,0),且顶点为原点,所以12p=,所以2p =, 所以抛物线2C 的标准方程为24y x =,设椭圆方程为22221x ya b +=,则1c =且222211914a b ab ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,解得224,3a b ==, 所以椭圆1C 的方程为:22143x y +=.(2)①证明:设(1,)P t -,过点P 与抛物线24y x =相切的直线为(1)y t k x -=+,由2(1)4y t k x y x -=+⎧⎨=⎩,消去x 得24440t y y k k -++=, 由∴=244()4(4)0tkk--+=,得210k tk +-=, 则121k k =-.②设1122(,),(,)A x y B x y 由①得112,y k =222y k =,则12221211,x x k k ==,所以直线AB 的方程为211121()y y y y x x x x --=--,所以211222122(1)11k k y y x k k --=--,即122(1)y x k k =--+,即直线AB 恒过定点(1,0),设点P 到直线AB 的距离为d ,所以PAB PCDS S1||||21||||2d AB AB CD d CD ⋅==⋅,当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为(1)y k x =-, 设3344(,),(,)C x y D x y ,由24(1)y xy k x ⎧=⎨=-⎩,消去y 得2222(24)0k x k x k -++=, 0k ≠时,∴0>恒成立,||AB == 224(1)k k+=, 由22143(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩消去y 得2222(34)84120k x k x k +-+-=,∴0>恒成立,则||CD == 2212(1)34k k+=+. 所以22224(1)12(1)34PAB PCD k S k k S k+=++22234144333k k k +==+>, 当直线AB 的斜率不存在时,直线AB 的方程为1x =,此时||4AB =,||3CD =,PAB PCDS S43=, 所以PAB PCDS S的最小值为43.11.已知过圆1C :221x y +=上一点12E ⎛ ⎝⎭的切线,交坐标轴于A 、B 两点,且A 、B 恰好分别为椭圆2C :()222210x y a b a b+=>>的上顶点和右顶点.(1)求椭圆2C 的方程;(2)已知P 为椭圆的左顶点,过点P 作直线PM 、PN 分别交椭圆于M 、N 两点,若直线MN 过定点()1,0Q -,求证:PM PN ⊥. 【详解】(1)直线OE l的方程为y ,则直线AB l的斜率AB k =. 所以AB l:y x =A ⎛ ⎝⎭,()2,0B ,椭圆方程为:221443x y +=; (2)①当MN k 不存在时,()1,1M -,()1,1N --,因为()()1,11,10PM PN ⋅=-⋅--=,所以PM PN ⊥.②当MN k 存在时,设()11,M x y ,()22,N x y ,MN l :()1y k x =+,联立()2211443y k x x y ⎧=+⎪⎪⎨+=⎪⎪⎩得:()2222136340k x k x k +++-=.所以2122613k x x k +=-+,21223413k x x k-=+,又已知左顶点P 为()2,0-, ()()()11221212122,2,24x y x y x x x x y y PM PN +⋅+=+++⋅=+,又()()()212121212111y y k x k x k x x x x =++=+++22313k k-=+, 所以222222341234131313k k k PM PN k k k --⋅=-+++++2222234124123013k k k k k --++-==+,所以PM PN ⊥.综上PM PN ⊥得证.12.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左右顶点分别为(),0A a -,(),0B a ,点P 是椭圆C 上异于A 、B 的任意一点,设直线PA ,PB 的斜率分别为1k 、2k ,且1213k k ⋅=-,椭圆的焦距长为4. (1)求椭圆C 的离心率;(2)过右焦点F 且倾斜角为30的直线l 交椭圆C 于M 、N 两点,分别记ABM ∆,ABN ∆的面积为1S 、2S ,求12S S -的值. 【详解】(1)设点()()000,P x y x a ≠,则2200221x y a b+=,①∵2000122200013y y y k k x a x a x a ⋅=⋅==-+--,②∴联立①②得()()222230b a x a --=,∴()2203a a b x =≠,∴22222212133a b e a a c -===-=,∴e =. (2)由题意知,24c =,即2c =,由(1)知,223a b ,∴22224a b c b =+=+,∴22b =,26a =,∴椭圆C 的方程为:22162x y +=,由已知得l:)2y x =-.联立)2223162y x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,可得2210x x --=.设()11,M x y ,()22,N x y ,根据韦达定理,得122x x +=,于是)12121212S S y x x -=⨯+=+13.(本小题满分12分)记抛物线2::2C y x =-的焦点为F ,点M 在抛物线上,(3,1)N -,斜率为k 的直线l 与抛物线C 交于P Q ,两点.(1)求||||MN MF +的最小值;(2)若(2,2)M -,直线MP MQ ,的斜率都存在,且20MP MQ k k ++=;探究:直线l 是否过定点,若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由. 【解析】(1)设抛物线C 的准线为l ',过点M 作1MM l '⊥,垂足为1M ,过点N 作1NN l '⊥,垂足为1N ,如图:则117||||||2MN MF MN MM NN +=+=,即||||MN MF +的最小值为72. (2)设直线l 的方程为()11,,y kx b P x y =+,()22,Q x y ,将直线l 与抛物线C 的方程联立得22y kx b y x=+⎧⎨=-⎩,222(22)0k x kb x b +++=,212122222,kb b x x x x k k --+== ① 又121222222MP MQ y y k k x x --+=+=-++, 即()()()()()()1221122222222kx b x kx b x x x +-+++-+=-++,()()()()12121212121222248248kx x k x x b x x x x bx x x x ++++-++-=--+-,将①代入得,222(1)0b b k b ---+=,即(1)(22)0b b k +--=,得1b =-或22b k =+, 当1b =-时,直线l 为1y kx =-,此时直线恒过(0,1)-;当22b k =+时,直线l 为22(2)2y kx k k x =++=++,此时直线恒过(2,2)M -(舍去). 综上所述,直线l 过定点(0,1)-.14.(本小题满分12分)已知抛物线2(:0)y ax a >Γ=的焦点为F ,若过F 且倾斜角为4π的直线交Γ于M ,N 两点,满足||4MN =. (I )求抛物线Γ的方程;(II )若P 为Γ上动点,B ,C 在y 轴上,圆22(1)1x y -+=内切于PBC ,求PBC 面积的最小值. 【解析】(I )抛物线2(:0)y ax a >Γ=的焦点为,04a F ⎛⎫⎪⎝⎭,则过点F 且斜率为1的直线方程为4ay x =-, 联立抛物线方程2y ax =,消去y 得:2230216a ax x -+=,设()()1122,,,M x y N x y ,则1232a x x +=, 由抛物线的定义可得12||242aMN x x a =++==,解得2a =,∴抛物线的方程为2:2y x Γ=.(II )设()00,P x y ,()0,B b ,()0,C c ,不妨设b c >,00:PB y bl y b x x --=,化简得:()0000y b x x y x b --+=,圆心()1,0到直线PB 的距离为11=,即()()()222220000002y b x y b x b y b x b -+=-+-+,不难发现02x >,上式又可化为()2000220x b y b x -+-=,同理有()2000220x c y c x -+-=,∴,b c 可以看做关于t 的一元二次方程()2000220x t y t x -+-=的两个实数根,0022y b c x -∴+=-,()()220002020042,()22x y x x bc b c x x +--=∴-=--, 由条件:2002y x =()2220042()22x x b c b c x x ∴-=∴-=--,, ()()20000014()248222PBCx S b c x x x x ∆=-==-++≥--,当且仅当04x =时取等号, ∴PBC S △面积的最小值为8.15.(本小题满分12分)已知抛物线C 的顶点为坐标原点O ,焦点F 在y 轴的正半轴上,过点F 的直线l 与抛物线相交于A ,B 两点,且满足3.4OA OB ⋅=- (1)求抛物线C 的方程;(2)若P 是抛物线C 上的动点,点,M N 在x 轴上,圆2211x y +-=()内切于PMN ∆,求PMN ∆面积的最小值. 【解析】(1)由题意,设抛物线C 的方程为22(0)x py p =>,则焦点F 的坐标为02p(,).设直线l 的方程为()()11222py kx A x y B x y =+,,,,, 联立方程得222x py p y kx ⎧=⎪⎨=+⎪⎩,消去y 得2222220,440x pkx p p k p --=∆=+>,∴221212122.4p x x pk x x p y y +==-=,,∵121234OA OB x x y y ⋅=+=-,∴ 1.p =故抛物线的方程为22x y =.(2)设()()()()0000000P x y x y M m N n ≠,,,,,,易知点M N ,的横坐标与P 的横坐标均不相同,不妨设m n >,易得直线PM 的方程为()00y y x m x m=--化简得()0000y x x m y my ---=,又圆心(0,1)到直线PM 的距离为11=,∴()()()222220000002x m y x m my x m m y -+=-+-+,不难发现02y >,故上式可化为()2000220y m x m y -+-=,同理可得()2000220y n x n y -+-=,,m n ∴可以看作是()2000220y t x t y -+-=的两个实数根,则0000222x y m n mn y y --+==--,,∴()()()2222000204484.2x y y m n m n mn y +--=+-=- ∵()00P x y ,是抛物线C 上的点,∴2002x y =,则()()222042y m n y -=-,又02y >,∴02,2y mn y =- 从而()02000000014242222PMNy y S m n y y y y y y ∆=-=⋅==-++---48≥=,当且仅当()2024y-=时取得等号,此时004,y x ==±故△PMN 面积的最小值为8.16.(12分)已知直线与抛物线:交于,两点,且2x p =C ()220y px p =>P Q POQ∆的面积为16(为坐标原点). (1)求的方程;(2)直线经过的焦点且不与轴垂直,与交于,两点,若线段的垂直平分线与轴交于点,证明:为定值.【解析】(1)将代入,得,所以的面积为. 因为,所以,故的方程为.(2)证明:由题意设直线的方程为,由,得.设,,则,所以.因为线段的中点的横坐标为,纵坐标为,所以线段的垂直平分线的方程为,令,得,所以的横坐标为,所以,故为定值.17.(12分)已知椭圆2.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线与椭圆C交于点E ,F ,过点E 作轴于点M ,直线FM 交椭圆C 于另一点N ,证明:. 【解析】(1)由题,,∴,, 故椭圆方程为; O C l C F l x C A B AB x D AB DF2x p =22y px =2y p =±POQ ∆21244162p p p ⨯⨯==0p >2p =C 24y x =l ()()10y k x k =-≠()214y k x y x⎧=-⎨=⎩()2222240k x k x k -++=()11,A x y ()22,B x y 212224k x x k ++=212244k x x p AB k +=++=AB 212222x x k k ++=2kAB 22212k y x k k k ⎛⎫+-=-- ⎪⎝⎭0y =223x k =+D 223k +2222312k D kF =+-=+2AB DF =2222:1(0)x y C a b a b +=>>y kx =EM x ⊥EF EN ⊥2c a =22c =a =1e =1b =2212x y +=(2)设,,,则,与椭圆方程联立得,由得,, ∴,即.18.(12分)如图,设抛物线21C x y =与()22:20C y px p =>的公共点M 的横坐标为()0t t >,过M 且与1C 相切的直线交2C 于另一点A ,过M 且与2C 相切的直线交1C 于另一点B ,记S 为MBA ∆的面积.(∴)求p 的值(用t 表示); (∴)若1,24S ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求t 的取值范围.注:若直线与抛物线有且只有一个公共点,且与抛物线的对称轴不平行也不重合,则称该直线与抛物线相切. 【解析】00(,)E x y ()00,F x y --00(),M x 000:()2FM y l y x x x =-()22222220002240x y x x y x x y x +-+-=2000220022N F N x y x x x x x y +=-=+230002200322N x y x x x y +=+()0000000000022N N ENN N N y x x y y y y y x k x x x x x x x ---===----00230000022003222y y x y x x x x y =-+-+2200000222220000000222224y y y x y x x x x y x y +=-=⋅+-+2220000000000022222y x y x x x x y x y y +-=-==-00001EN EF x y k k y x ⋅=-⋅=-EF EN⊥(∴)因点M 在抛物线1C :2x y =上,故()()2,0M t tt >,又点M 在抛物线2C :()220y px p =>上,故()222tpt =,则32t p =(∴)设点()11,A x y ,直线MA 的方程为()2y k x t t =-+,联立方程组22(),,y k x t t x y ⎧=-+⎨=⎩消去y ,得220x kx kt t -+-=,则()()222420k kt tk t ∆=--=-=,因此2k t ,即直线MA的方程为22y tx t =-则直线MA 的斜率223112211132y t y t t k t y x t y t t t --====-+-,从而212t y =-,即2,42t t A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,同理,直线MB 的方程为222t t y x =+,点2,24t t B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,因此2t MB t =-=2,42t t A ⎛⎫- ⎪⎝⎭到直线MB :2022t t x y -+=的距离29t d ==MBA ∆的面积23911272232t t S MB d ===,即32732t S =,因为1,24S ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,即31272432t ≤≤,解得24,33t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.19.已知椭圆2222:1x y C a b+=(0a b >>)C 的短轴为直径的圆与直线:3450l x y +-=相切.(1)求C 的方程;(2)直线y x m =+交椭圆C 于()11,M x y ,()22,N x y 两点,且12x x >.已知l 上存在点P ,使得PMN △是以PMN ∠为顶角的等腰直角三角形.若P 在直线MN 右下方,求m 的值. 【解析】 (1)依题意,1b =,因为离心率c e a ===,=a = 所以椭圆C 的标准方程为2213x y +=.(2)因为直线y x m =+的倾斜角为45︒,且PMN △是以PMN ∠为顶角的等腰直角三角形,P 在直线MN 右下方,所以NP x ∥轴.过M 作NP 的垂线,垂足为Q ,则Q 为线段NP 的中点,所以()12,Q x y ,故()1222,P x x y -, 所以()12232450x x y -+-=, 即()()12232450x x x m -++-=, 整理得126450x x m ++-=.①由2233,x y y x m⎧+=⎨=+⎩得2246330x mx m ++-=. 所以223648480m m ∆=-+>,解得22m -<<, 所以1232x x m +=-,②()212314x x m =-,③ 由①-②得,112mx =-,④ 将④代入②得21x m =--,⑤将④⑤代入③得()()()3111124m m m m ⎛⎫-+=-+ ⎪⎝⎭,解得1m =-.综上,m 的值为1-.20.(12分)已知直线2x p =与抛物线C :()220y px p =>交于P ,Q 两点,且POQ∆的面积为16(O 为坐标原点). (1)求C 的方程.(2)直线l 经过C 的焦点F 且l 不与x 轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,若线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点D ,试问在x 轴上是否存在点E ,使AB DE为定值?若存在,求该定值及E 的坐标;若不存在,请说明理由. 【解析】(1)将2x p =代入22y px =,得2y p =±,所以POQ ∆的面积为21244162p p p ⨯⨯==. 因为0p >,所以2p =,故C 的方程为24y x =. (2)由题意设直线l 的方程为()()10y k x k =-≠,由()21,4,y k x y x ⎧=-⎨=⎩得()2222240k x k x k -++=.设()11,A x y ,()22,B x y ,则212224k x x k ++=,所以212244||k AB x x p k+=++=. 因为线段AB 的中点的横坐标为212222x x k k++=,纵坐标为2k , 所以线段AB 的垂直平分线的方程为22212k y x k k k ⎛⎫+-=-- ⎪⎝⎭, 令0y =,得223x k =+,所以D 的横坐标为223k +,设(),0E t ,则()2223223t k DE t k k-+=+-=,()224432AB k DE t k +∴=-+, 所以当且仅当32t -=,即1t =时,AB DE为定值,且定值为2,故存在点E ,且E 的坐标为()1,0.21.已知直线l 与抛物线()2:20C x py p =>相交于,A B 两个不同点,点M 是抛物线C 在点,A B 处的切线的交点。
高中数学圆锥曲线定点问题解题策略高中数学中,圆锥曲线定点问题是常见的一类问题,涉及到圆锥曲线的焦点、顶点等相关知识。
解决这类问题时,我们可以采用以下策略:1. 熟悉圆锥曲线的定义和性质:了解椭圆、双曲线和抛物线的定义,以及它们的焦点、顶点、直径等基本概念。
2. 根据题目给出的条件,确定所涉及的圆锥曲线类型:通过观察题目给出的条件,判断所给曲线的类型,是椭圆、双曲线还是抛物线。
确定曲线类型后,就可以根据相应的性质解决问题。
3. 求出圆锥曲线的方程:根据已知条件,建立相应的方程。
可以利用焦点和准线的性质,根据准线到焦点的距离和焦点到曲线上某一点的距离之和等于常数的性质,得到方程。
4. 利用焦准距性质求出定点的坐标:根据题目中给出的条件,利用圆锥曲线的焦点和准线的定义,求出焦准距,从而确定定点的坐标。
5. 求解定点的坐标:通过联立方程求解定点的坐标。
将定点的坐标代入方程中,求解方程组,得到定点的坐标。
6. 检验结果:将求得的定点的坐标代入所建立的方程,检验是否满足约束条件。
理论上,定点应该满足题目给出的条件,如果不满足,需要重新检查求解过程,找出错误。
7. 注意特殊情况:对于圆锥曲线定点问题,有时候会出现特殊情况。
题目给出的条件可能无解,此时需要特别处理。
还需要注意题目中所给出的条件是否充分,需要对题目进行分析。
通过以上的解题策略,我们可以较好地解决高中数学中的圆锥曲线定点问题。
但需要注意的是,这类问题需要对圆锥曲线的定义和性质有一定的了解,并掌握求解坐标方程和方程组的方法。
在解题过程中,要注意化简、代数运算和正确使用性质,辅助工具如图纸和计算器等也可以帮助解题。
解题时要思维敏捷,注意整体把握,避免陷入细节的纠结。
圆锥曲线过定点问题方法总结
圆锥曲线过定点问题是高中数学中的一个重要考点,通常会涉及到抛物线、椭圆、双曲线等不同类型的曲线。
解决这一问题的主要方法包括:
1. 数形结合法:通过建立坐标系,将抽象的数学问题转化为直观的几何问题,从而利用代数运算的严密性与几何论证的直观性来解决问题。
2. 参数法:通过设点或设参数,将复杂的问题转化为简单的问题,从而方便求解。
其中,点参数通常用于曲线上一动点的问题,而斜率为参数则常用于直线过定点的问题。
3. 代入法:将已知的公式或定理代入到问题中,从而解决问题。
4. 化简法:通过化简方程或不等式,将问题转化为更容易解决的形式。
5. 极端法:将问题推向极端,从而推导出问题的答案。
在解决圆锥曲线过定点问题时,除了上述方法外,还需要善于总结不同曲线的特点和解决方法,例如掌握一些典型例题的解题套路和技巧,以提高解决问题的效率和准确性。
圆锥曲线大题全攻略含答案详解本文介绍了圆锥曲线中常见的问题和解题技巧,包括求轨迹方程问题、定点问题、定值问题、最值问题、点差法解决中点弦问题、常见几何关系的代数化方法、非对称“韦达定理”问题处理技巧、三点共线问题、巧用曲线系方程解决四点共圆问题、抛物线中阿基米德三角形的常见性质及应用、双切线题型等。
求轨迹方程问题是圆锥曲线中的高频题型,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。
直译法的步骤是设求轨迹的点为P(x,y),由已知条件建立关于x,y的方程,化简整理;相关点法的步骤是设求轨迹的点为P(x,y),相关点为Q(xO,yO),根据点的产生过程,找到(x,y)与(xO,yO)的关系,并将xO,yO用x和y表示,将(xO,yO)代入相关点的曲线,化简即得所求轨迹方程;定义法的步骤是分析几何关系,由曲线的定义直接得出轨迹方程;参数法的步骤是引入参数,将求轨迹的点(x,y)用参数表示,消去参数,研究范围。
本文还给出了四个例题,分别是求点P的轨迹方程、求动点M的轨迹方程、求动点Q的轨迹方程、求AB中点M的轨迹方程。
最后,给出两道专题练题,帮助读者巩固所学知识。
3.抛物线C的焦点为F,点A在抛物线上运动,点P满足AP=-2FA,求动点P的轨迹方程。
改写:已知抛物线C的焦点为F,点A在抛物线上运动,设点P的坐标为(x,y),则有AP=-2FA,求P的轨迹方程。
4.已知定圆M的方程为(x+y+4)^2=100,定点F的坐标为(0,4),动圆P过定点F且与定圆M内切,求动圆圆心P的轨迹方程。
改写:已知定圆M的方程为(x+y+4)^2=100,定点F的坐标为(0,4),设动圆P的圆心坐标为(x,y),则P过定点F且与定圆M内切,求P的轨迹方程。
5.已知定直线l的方程为x=-2,定圆A的方程为(x-4)^2+y^2=16,动圆H与直线l相切,与定圆A外切,求动圆圆心H的轨迹方程。
改写:已知定直线l的方程为x=-2,定圆A的方程为(x-4)^2+y^2=16,设动圆H的圆心坐标为(x,y),则H与直线l相切,与定圆A外切,求H的轨迹方程。
圆锥曲线中的定点、定值问题专题复习 【学习内容】掌握解决圆锥曲线中的定点、定值问题 【学习目标】 1.会证明并求圆锥曲线中的定点 2.会求圆锥曲线中的定值问题(如面积、斜率、数量积) 【学习过程】
例11已知为0,1P椭圆C:222210xyabab上一点,点P与椭圆C的两个焦点构成的三角形面积为3.(1)求椭圆C的标准方程;(2)不经过点P的直线l与椭圆C相交于A,B两点,若直线PA与PB斜率的乘积为-1,证明:直线l必过定点,并求出这个定点坐标. 例12(2023·四川凉山·高二统考期中)已知双曲线的中心在原点,焦点12,FF在x坐标轴上,离心率为2,且双曲线过点4,10.(1)求双曲线的标准方程.(2)过定点3,0C的直线L与双曲线交于,AB两点,在x轴上是否存在定点N,使得ANCBNC,若存在,求出定点N的坐标;若不存在,请说明理由. 总结求解直线过定点问题一般解题步骤: ①设直线方程:ymxn或xmyn,此时引入了两个参数,需要消掉一个. ②找关系:找到m和n的关系:n()fm,等式带入消参,消掉n. ③参数无关找定点:找到和m没有关系的点. 练习运用1已知椭圆2222:1(0)xyCabab的离心率22e,且椭圆C经过点21,
2
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(1)求椭圆C的标准方程;(2)过点2,0P且斜率不为零的直线与椭圆C交于,BD两点,B关于x轴
的对称点为A,求证:直线AD与x轴交于定点Q.
例21(2023·安徽·高二校联考期末)已知直线:230lmxym过定点A,双曲线
2222:10,0xyCabab过点A,且C的一条渐近线方程为3yx.(1)求点A的坐标和C的方
程;(2)若直线:11lykxk与C交于M,N两点,试探究:直线AM,AN的斜率之和是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由. 例22(2023·江西上饶·高二统考期末)已知椭圆22221xyab(0a,0b)的离心率为22,左、右焦点分别为1F,2F,B为C的上顶点,且12BFF△的周长为2623.(1)求椭圆C的方程;(2)设圆22:2Oxy上任意一点P处的切线l交椭圆C于点M、N.求证:22
高中数学圆锥曲线定点问题解题策略圆锥曲线定点问题是数学中比较重要的一个问题,在高中数学中也是一个重点难点。
本文将从以下几个方面介绍圆锥曲线定点问题的解题策略。
一、什么是圆锥曲线定点问题圆锥曲线定点问题是指给定一条圆锥曲线上的一个点P,求该点在曲线上的位置是否固定,如果是,称该曲线有定点性质;如果不是,求解该点在曲线上的位置,即求解该点的坐标。
常见的圆锥曲线包括直线、双曲线、抛物线和椭圆。
根据曲线的不同,圆锥曲线定点问题的求解方法也不尽相同。
二、直线上的定点问题对于直线上的定点问题,首先需要明确的是,直线上的点具有对称性,即在直线上任意一点P的对称点P'也在直线上。
接着,我们考虑在直线y=kx+b上任取一点P(x1,y1),则该点在直线上的充要条件为:kx1+b=y1因此,如果直线上存在定点,则一定有k和b满足上述方程,即该直线的方程唯一确定。
根据此条件,我们可以得到直线上的任意一点P(x1,y1)与该点的对称点P'(x2,y2)的坐标:x2=x1-2b/(k^2+1)因此,我们可以利用该公式求解直线上的定点问题。
对于双曲线,我们可以利用另外一种对称性质来求解定点问题。
具体来说,对于标准双曲线x^2/a^2-y^2/b^2=1,我们设定点P(x1,y1)在双曲线上,以双曲线中心O为原点,设点P的极角为θ,则点P关于双曲线的一个渐近线对称点P'的极角为π-θ。
因此,点P和点P'的坐标可以表示为:P(a·secθ,b·tanθ)根据极角定义,tanθ=y1/x1,将该式代入上述公式,可以解出P'的坐标。
利用该方法,我们可以求解任意双曲线上的定点问题。
P(x1,y1)接着,我们根据点P''在抛物线上的充要条件得到:解得x1=2p,因此点P在抛物线上的位置是固定的。
利用该方法,我们可以快速求解任意抛物线上的定点问题。
对于椭圆,我们需要利用其代数性质和几何性质来求解定点问题。
高中数学圆锥曲线定点问题解题策略
高中数学中的圆锥曲线定点问题是指给定一个圆锥曲线方程,求满足特定条件的定点的问题。
解决这类问题通常需要以下几个步骤:
1. 确定圆锥曲线的方程类型:常见的圆锥曲线有抛物线、椭圆和双曲线。
根据给定的方程,判断出曲线的类型,以及方程的一般形式。
2. 分析曲线的性质和特点:了解曲线的性质对于解决问题非常重要。
根据曲线的类型,分析其对称轴、焦点、顶点等特征。
这些特点将有助于我们找到定点的相关信息。
3. 确定定点的条件:根据问题的要求,确定定点的特定条件。
一般情况下,定点可能满足与曲线的距离相等、与曲线的切线垂直等条件。
将这些条件转化为方程,并与曲线的方程联立解方程组。
4. 求解方程组:解方程组是求解定点问题的关键步骤。
通过联立曲线方程和定点条件的方程,求解未知数,找出满足条件的解。
这一步需要运用数学的代数计算技巧,如化简方程、配方法、代入等。
5. 检验解的有效性:得到解后,要验证解是否符合问题的条件。
将解代入曲线方程和定点条件方程中,验证是否满足题目给定的条件。
如果满足条件,则解是有效的,否则需要重新检查解题过程。
解决高中数学圆锥曲线定点问题需要掌握圆锥曲线的基本性质和方程的分析方法,灵活运用代数计算技巧。
理清问题的解题思路,在每一步计算过程中注意检查,并最终验证解的有效性。
通过反复训练,掌握圆锥曲线定点问题的解法策略,培养解决数学问题的能力。
圆锥曲线中的定点、定值问题
1、几个常见的定点模型
若圆锥曲线中内接直角三角形的直角顶点与圆锥曲线的顶点重合,则斜边所在直线过定点.
(1)对于椭圆()上异于右顶点的两动点,,
以为直径的圆经过右顶点,则直线过定点.
同理,当以为直径的圆过左顶点时,直线过定点.
(2)对于双曲线上异于右顶点的两动点,,以为直径的圆经过右顶点,则直线过定点.同理,对于左顶点,则定点为.
(3)对于抛物线上异于顶点的两动点,,
若,则弦所在直线过点.
同理,抛物线上异于顶点的两动点,,若,则直线过定点.
2、几个常见的定值模型
在圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)中,曲线上的一定点(非顶点)与曲线上的两动点,满足直线与的斜率互为相反数(倾斜角互补),则直线的斜率为定值.
(1)在椭圆中:已知椭圆,定点()在椭圆上,设,是椭圆上的两个动点,直线,的斜率分别为,,且满足.则直线的斜率.
(2)在双曲线:中,定点()在双曲线上,设,是双曲线上的两个动点,直线,的斜率分别为,,且满足.则直线的斜率.
(3)在抛物线:,定点()在抛物线上,设,是抛物线上的两个动点,直线,的斜率分别为,,且满足.则直线的斜率.
3、解题导语
解决定点、定值问题的关键是检测数学运算的能力,所以只
要细致、耐心的计算就可以得到答案。
又因为此种问题找得分点比较容易,所以千万不要放弃。
圆锥曲线中的定点问题及解决方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:圆锥曲线可以说是数学中一个非常有趣且重要的概念,它是指在平面上的一条曲线,在解析几何中有着广泛的应用。
在圆锥曲线中,定点问题是一个非常常见的问题,它涉及到固定一个点或多个点,然后通过这些点来确定曲线的形状。
在本文中,我们将探讨圆锥曲线中的定点问题及其解决方法。
我们来介绍一下圆锥曲线中的常见曲线类型,包括圆、椭圆、双曲线和抛物线。
这些曲线都可以通过圆锥截面的方式来定义,它们在平面上的形状各有特点,而且在不同领域中都有着广泛的应用。
在解决圆锥曲线中的定点问题时,我们通常采用的方法是利用几何性质和数学公式来推导和计算。
下面我们以圆锥曲线中的圆和椭圆为例,来详细介绍一下定点问题的解决方法。
我们来看看圆的定点问题。
对于圆,我们知道它的定点是圆心,通过圆心我们可以确定圆的形状和大小。
如果要确定一个圆,我们只需要确定两个点即可,其中一个是圆心,另一个是圆上的一个点,通过这两个点我们就可以确定圆的位置和形状。
在解决圆锥曲线中的定点问题时,我们可以利用圆锥曲线的方程和性质来进行推导和计算,也可以通过几何分析和图形划分来解决问题。
我们还可以通过数学软件和计算工具来进行求解,提高求解的效率和准确性。
圆锥曲线中的定点问题是一个非常有趣和有挑战性的问题,通过研究和解决这些问题,我们可以进一步了解圆锥曲线的性质和特点,提高数学分析和推理的能力。
希望本文对大家对圆锥曲线中的定点问题有所启发和帮助,欢迎大家深入研究和探讨这一领域。
谢谢!第二篇示例:圆锥曲线是平面解析几何学中的重要内容,其中的定点问题一直是学习者们所关注的重点之一。
在圆锥曲线中,定点问题涉及到曲线上或者曲线的参数方程中的某一点,通常需要通过计算或者推导来确定这一点的具体位置或者性质。
在本文中,将讨论圆锥曲线中的定点问题及解决方法。
圆锥曲线包括圆、椭圆、双曲线以及抛物线四种类型,每种类型都有其特定的定点问题。
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.。