(Ⅱ)在 轴上是否存在点 ,使 为常数?若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
思维流程:
(Ⅰ)解:依题意,直线 的斜率存在,设直线 的方程为 ,
将 代入 , 消去 整理得
设
则
由线段 中点的横坐标是 , 得 ,解得 ,符合题意。
所以直线 的方程为 ,或 .
(Ⅱ)解:假设在 轴上存在点 ,使 为常数.
① 当直线 与 轴不垂直时,由(Ⅰ)知
所以
将 代入,整理得
注意到 是与 无关的常数, 从而有 , 此时
② 当直线 与 轴垂直时,此时点 的坐标分别为 ,当 时, 亦有
综上,在 轴上存在定点 ,使 为常数.
点石成金:
例9、已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长是短轴长的2倍且经过点M(2,1),平行于OM的直线 在y轴上的截距为m(m≠0), 交椭圆于A、B两个不同点。
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)求m的取值范围;
(Ⅲ)求证直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰三角形.
思维流程:
解:(1)设椭圆方程为
则 ∴椭圆方程为
(Ⅱ)∵直线l平行于OM,且在y轴上的截距为m
又KOM=
由
∵直线l与椭圆交于A、B两个不同点,
(Ⅲ)设直线MA、MB的斜率分别为k1,k2,只需证明k1+k2=0即可
设
则
故直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰三角形.
点石成金:直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰三角形
例10、已知双曲线 的离心率 ,过 的直线到原点的距离是
(1)求双曲线的方程;
(2)已知直线 交双曲线于不同的点C,D且C,D都在以B为圆心的圆上,求k的值.
思维流程:
解:∵(1) 原点到直线AB: 的距离 .
故所求双曲线方程为
(2)把 中消去y,整理得 .
设 的中点是 ,则
即
故所求k=± .
点石成金: C,D都在以B为圆心的圆上 BC=BD BE⊥CD;
例11、已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆C上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(II)若直线 y=kx+m与椭圆C相交于A、B两点(A、B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点.求证:直线 过定点,并求出该定点的坐标.
思维流程:
解:(Ⅰ)由题意设椭圆的标准方程为 ,
由已知得: ,
椭圆的标准方程为 .
(II)设 .
联立
得 ,则
又 .
因为以 为直径的圆过椭圆的右顶点 ,
,即 . .
. .
解得: ,且均满足 .
当 时, 的方程 ,直线过点 ,与已知矛盾;
当 时, 的方程为 ,直线过定点 .
所以,直线 过定点,定点坐标为 .
点石成金:以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点 CA⊥CB;
例12、已知双曲线 的左右两个焦点分别为 ,点P在双曲线右支上.
(Ⅰ)若当点P的坐标为 时, ,求双曲线的方程;
(Ⅱ)若 ,求双曲线离心率 的最值,并写出此时双曲线的渐进线方程.
思维流程:
解:(Ⅰ)(法一)由题意知, , ,
, (1分)
解得 . 由双曲线定义得:
,
所求双曲线的方程为:
(法二) 因 ,由斜率之积为 ,可得解.
(Ⅱ)设 ,
(法一)设P的坐标为 , 由焦半径公式得 , , ,
的最大值为2,无最小值. 此时 ,
此时双曲线的渐进线方程为
(法二)设 , .
(1)当 时, ,
此时 .
(2)当 ,由余弦定理得:
,
, ,综上, 的最大值为2,但 无最小值. (以下法一)
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