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文档介绍
2019届二轮复习以不变应万变--定点定直线问题学案(全国通用)
考纲要求: 1.圆锥曲线 (1)了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用. (2)掌握椭圆、抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质. (3)了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质. (4)了解圆锥曲线的简单应用. (5)理解数形结合的思想. 2.曲线与方程 了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系. 基础知识回顾: 1.直线和圆锥曲线的位置关系 判断直线l与圆锥曲线C的位置关系时,通常将直线l的方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)代入圆锥曲线C的方程F(x,y)=0,消去y(也可以消去x)得到一个关于变量x(或变量y)的一元方程. 即消去y,得ax2+bx+c=0. (1)当a≠0时,设一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式为Δ,则Δ>0⇔直线与圆锥曲线C相交; Δ=0⇔直线与圆锥曲线C相切; Δ<0⇔直线与圆锥曲线C相离. (2)当a=0,b≠0时,即得到一个一次方程,则直线l与圆锥曲线C相交,且只有一个交点,此时,若C为双曲线,则直线l与双曲线的渐近线的位置关系是平行;若C为抛物线,则直线l与抛物线的对称轴的位置关系是平行或重合. 2.根与系数的关系: 即联立直线与圆锥曲线的方程得到方程组,化为一元二次方程后由根与系数的关系求解. 应用举例: 类型一 圆锥曲线中的定点问题 【例1】【湖北省襄阳市2018届高三1月调研统一测试】动点到定点的距离之比它到直线的距离小1,设动点的轨迹为曲线,过点的直线交曲线于两个不同的点,过点分别作曲线的切线,且二者相交于点. (1)求曲线的方程; (2)求证:; (3)求 的面积的最小值. 【答案】(Ⅰ).(Ⅱ) 见解析;(Ⅲ)4. 【解析】 试题分析:(1)根据抛物线定义确定曲线的方程;(2)根据导数求得切线斜率,利用点斜式写出切线方程,解方程组可得交点坐标,最后利用向量数量积为零证明结论(3)三角形高为,根据抛物线定义求焦点弦长,根据三角形面积公式得关于斜率函数关系式,最后解函数最值得结论 ∴直线AM的方程为: ① 直线BM的方程为: ② ①-②得:,即 将代入①得: ∴ 故∴ ∴ (Ⅲ)解:由(Ⅱ)知,点M到AB的距离 ∵ ∴ ∴当k = 0时,△ABM的面积有最小值4. 【例2】【河北省衡水中学2019届高三第一次摸底考试】已知抛物线的焦点为,是上一点,且. (1)求的方程; (2)设点是上异于点的一点,直线与直线交于点,过点作轴的垂线交于点,证明:直线过定点. 【答案】(1)的方程为;(2)见解析. 【解析】 【分析】 (1)由抛物线的定义利用.可求,进而求得的方程; (2)证明:设,.由题意,可设直线的方程为,代入,得 .由轴及点在直线上,得, 则由,,三点共线,得, 整理,得.结合韦达定理可得 . 由点的任意性,得,即可证明. (2)证明:设,.由题意,可设直线的方程为,代入,得 . 根与系数的关系.得,.③ 由轴及点在直线上,得, 则由,,三点共线,得, 整理,得. 将③代入上式并整理,得. 由点的任意性,得,所以. 即直线恒过定点. 【点睛】 本题考查抛物线方程的求法、抛物线的简单性质,考查直线与抛物线位置关系的应用,考查计算能力,属中档题. 【例3】【湖南湖北八市十二校2019届高三第一次调研联考】已知中心在原点的椭圆的两焦点分别为双曲线的顶点,直线与椭圆交于、两点,且,点是椭圆上异于、的任意一点,直线外的点满足, . (1)求点的轨迹方程; (2)试确定点的坐标,使得的面积最大,并求出最大面积. 【答案】(1)见解析;(2)或 【解析】 【详解】 (1)由的焦点为的顶点,得的焦点 , . 令的方程为,因为在上,所以. 于是由解得, ,所以的方程为. 由直线与椭圆交于、两点,知、关于原点对称,所以. 令点, ,则, , , . 于是由, ,得 即 两式相乘得. 又因为点在上,所以,即, 代入中,得 . 当时,得; 当时,则点或,此时或,也满足方程. 若点与点重合,即时,由解得或. 若点与点重合时,同理可得或. 综上,点的轨迹是椭圆除去四个点, , , ,其方程为(, ). (2)因为点到直线 的距离, , 所以的面积 . 当且仅当,即或 , 此时点的坐标为或. 【点睛】 (1)本题主要考查点的轨迹方程的求法,考查圆锥曲线中的面积的最值问题,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力.(2)解答本题的关键有两点,其一是化简 其二是求的最大值. 类型二 圆锥曲线中的定直线问题 【例4】【黑龙江省2018年普通高等学校招生全国统一考试仿真模拟(十一)】已知点,直线与轴交于点,动点到两点的距离之比为2. (1)求动点的轨迹的方程; (2)设与轴交于两点,是直线上一点,且点不在上,直线分别与交于另一点,证明:三点共线. 【答案】(1);(2)证明见解析. 【解析】 【详解】 (1)设点,依题意,, 化简得,即曲线的方程为. (2)证明:由(1)知曲线的方程为, 令得,不妨设,. 设,,, 则直线的方程为, 由得, 所以,即,. 直线的方程为, 所以,所以三点共线. 【点睛】 本题主要考查轨迹方程的求解,三点共线的证明方法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 【例5】【湖北省荆州市荆州中学2018届普通高等学校招生全国统一考试】有些事,有些人会永远留在脑海,不会忘记,不会褪色.其实没什么放不下的,只是会觉得,付出了这么多时间,却始终没有被感动 已知抛物线,且,,三点中恰有两点在抛物线上,另一点是抛物线 的焦点. (1)求证:、、三点共线; (2)若直线过抛物线的焦点且与抛物线交于、两点,点到轴的距离为,点到轴的距离为,求的最小值. 【答案】(1)见解析;(2)8 【解析】 【分析】 ⑴先根据三点坐标判定三点与抛物线的位置,再确定三点坐标,利用直线的斜率相等判定三点共线 ⑵设出直线方程,联立直线和抛物线方程,得到关于的一元二次方程,利用根与系数的关系,基本不等式进行求解 所以,,, 所以,,所以, 所以、、三点共线. (2)解:由条件可知,可设, 代入,得, ,解得. 设,,则, 所以 , 当且仅当,即或 时, 【点睛】 ⑴证明三点共线的主要方法有①转化为两直线的斜率相等,即 ②转化为两个向量共线⑵在研究直线与抛物线的位置关系时,往往设直线,避免讨论直线斜率不存在的情况 【例6】【山东省潍坊市青州市2018届高三第三次高考模拟】设椭圆的右焦点为,离心率为,过点且与轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为 . (1)求椭圆的方程; (2)若上存在两点,椭圆上存在两个点满足:三点共线,三点共线,且,求四边形的面积的最小值. 【答案】(1);(2) 【解析】分析:()由题意可知及,即可求得和的值,求得椭圆的标准方程; (2)讨论直线的斜率不存在,求得弦长,求得四边形的面积;当直线的斜率存在时,设直线的方程为,联立方程组,运用韦达定理和弦长公式,以及四边形的面积公式,计算即可求得最小值. (ii)当直线的斜率存在时,设直线的方程为,联立, 得, 设的横坐标分别为, 则,∴, 由可得直线的方程为,联立椭圆的方程,消去, 得 设的横坐标为,则 ∴ ,令, 则 , 综上 点睛:本题主要考查椭圆的标准方程与几何性质、直线与圆锥曲线的位置关系的应用问题,解答此类题目,通常利用的关系,确定椭圆(圆锥曲线)方程是基础,通过联立直线方程与椭圆(圆锥曲线)方程的方程组,应用一元二次方程根与系数的关系,得到“目标函数”的解析式,确定函数的性质进行求解,此类问题易错点是复杂式子的变形能力不足,导致错漏百出,本题能较好的考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力、分析问题解决问题的能力等. 方法、规律归纳: 1.解析几何中定点问题的常见解法 (1)假设定点坐标,根据题意选择参数,建立一个直线系或曲线系方程,而该方程与参数无关,故得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即所求定点;学 ] (2)从特殊位置入手,找出定点,再证明该点符合题意. 2.证明动点在定直线上,体现了点的变化轨迹,其实质是:求点的轨迹方程. 一般的求解策略是:引入参数或是利用熟悉的知识转化为求点的轨迹问题. 实战演练: 1.【河北省唐山市2017—2018学年度高三年级第三次模拟考试】已知点,点,点 ,动圆与轴相切于点,过点的直线与圆相切于点,过点的直线与圆相切于点(均不同于点),且与交于点,设点的轨迹为曲线. (1)证明:为定值,并求的方程; (2)设直线与的另一个交点为,直线与交于两点,当三点共线时,求四边形的面积. 【答案】(1)证明见解析,方程为. (2) . 【解析】分析:(1)根据圆的切线性质可得, ,从而根据椭圆的可得结果;(2)直线与曲线联立,利用韦达定理、弦长公式以及三角形面积公式可得四边形的面积为. (2)由O¢,D,C三点共线及圆的几何性质,可知PB⊥CD, 又由直线CE,CA为圆O¢的切线,可知CE=CA,O¢A=O¢E, 所以△O¢AC≌△O¢EC,进而有∠ACO¢=∠ECO¢, 所以|PC|=|BC|=2,又由椭圆的定义,|PB|+|PC|=4,得|PB|=2, 所以△PBC为等边三角形,即点P在y轴上,点P的坐标为(0,±) (i)当点P的坐标为(0,)时,∠PBC=60°,∠BCD=30°, 此时直线l1的方程为y= (x+1),直线CD的方程为y=- (x-1), 由整理得5x2+8x=0,得Q(-,-),所以|PQ|=, 由整理得13x2-8x-32=0, 设M(x1,y1),N(x2,y2),x1+x2=,x1x2=-, |MN|=|x1-x2|=, 所以四边形MPNQ的面积S=|PQ|·|MN|=. (ii)当点P的坐标为(0,-)时,由椭圆的对称性,四边形MPNQ的面积为. 综上,四边形MPNQ的面积为. 点睛:求椭圆标准方程的方法一般为定义法与待定系数法,定义法是若题设给条件符合椭圆的定义,直接写出方程;也可以根据条件确定关于的方程组,解出从而写出椭圆的标准方程.解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单. 2.【福建省漳州市2018届高三5月质量检查测试】已知抛物线,且,,三点中恰有两点在抛物线上,另一点是抛物线的焦点. (1)求证:、、三点共线; (2)若直线过抛物线的焦点且与抛物线交于、两点,点到轴的距离为,点到轴的距离为,求的最小值. 【答案】(1)见解析;(2)8. 【解析】分析:(1)先根据三点坐标判定三点与抛物线的位置,再确定三点坐标,利用两直线的斜率相等判定三点共线;(2)设出直线方程,联立直线和抛物线的方程,得到关于的一元二次方程,利用根与系数的关系、基本不等式进行求解. (2)由条件可知,可设, 代入,得, ,解得. 学 ] 设,,则, 所以 , 当且仅当,即或时, 点睛:1.证明三点共线的主要方法有: ①转化为两直线的斜率相等,即; ②转化为两个向量共线,即; 2.在研究直线和抛物线的位置关系时,往往设直线方程为,避免讨论直线斜率不存在的情况. 3.【辽宁省部分重点中学协作体2018年高三模拟考试】已知是椭圆上的一点,是该椭圆的左右焦点,且. (1)求椭圆的方程; (2)设点是椭圆上与坐标原点不共线的两点,直线的斜率分别为,且.试探究是否为定值,若是,求出定值,若不是,说明理由. 【答案】(1) 椭圆;(2)见解析. 详解:(1)由题意,,根据椭圆定义, 所以 所以, 因此,椭圆 . (用待定系数法,列方程组求解同样给分) (2)设直线,,由 消去y得 因为,所以 即,解得 所以, 点睛:本题主要考查待定待定系数法求抛物线及椭圆标准方程、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. 4.【辽宁省朝阳市普通高中2018届高三第三次模拟考试】如图,椭圆经过点,且点M到椭圆的两焦点的距离之和为. (l)求椭圆C的标准方程; (2)若R,S是椭圆C上的两个点,线段RS的中垂线的斜率为且直线L与RS交于点P,O为坐标原点,求证:P,O,M三点共线. 【答案】(1) . (2)证明见解析. 【解析】分析:(1)根据椭经过点,且点到椭圆的两焦点的距离之和为,结合性质 列出关于 、 的方程组,求出 、 ,即可得椭圆的标准方程;(2)可设直线的方程为,联立得,设点,根据韦达定理可得,所以点在直线上, 又点也在直线上,进而得结果. (2)证明:因为线段的中垂线的斜率为, 所以直线的斜率为, 所以可设直线的方程为 据得 设点, 所以, 所以. 因为,所以 所以点在直线上, 又点也在直线上, 所以三点共线. 点睛:用待定系数法求椭圆方程的一般步骤;①作判断:根据条件判断椭圆的焦点在轴上,还是在轴上,还是两个坐标轴都有可能;②设方程:根据上述判断设方程或 ;③找关系:根据已知条件,建立关于、、的方程组;④得方程:解方程组,将解代入所设方程,即为所求. 5.【齐鲁名校教 研协作体2018届高考冲刺模拟试卷(三)】已知长轴长为4的椭圆 过点,点是椭圆的右焦点. (1)求椭圆方程; (2)是否在轴上的定点,使得过的直线交椭圆于两点.设点为点关于轴的对称点,且三点共线?若存在,求点坐标;若不存在,说明理由. 【答案】(1);(2)存在定点满足条件. 详解: (1) , ,点代入 有: 学 ] 椭圆方程为: (2)存在定点满足条件:设,直线方程为,联立 消有,设,,则 ,且 由三点共线有: , 存在定点满足条件. 点睛:本题考查了直线与椭圆、圆与椭圆的位置关系,在求解此类问题时设出直线方程,联立直线方程与曲线方程,结合根与系数之间的关系求出两根之和与两根之积,然后按照题目要求给出各量之间的关系,从而计算出结果,本题需要一定的计算能力. 6.【全国名校联盟2017-2018高三适应性考试(五)】圆心在原点的两圆半径分别为,点是大圆上一动点,过点作轴的垂线,垂足为, 与小圆交于点,过作的垂线,垂足为,设点坐标为. (1)求的轨迹方程; (2) 已知直线: (是常数,且, , 是轨迹上的两点,且在直线的两侧,满足两点到直线的距离相等.平面内是否存在定点,使得恒成立?若存在,求出定点坐标;若不可能,说明理由. 【答案】(1);(2)存在. 【解析】试题分析: 求出, 的坐标,根据、、三点共线,算出的轨迹方程; 设点的坐标,代入椭圆方程,点差法算出,代入到的中点和坐标,可以得到,整理即可计算出结果 (2)由题意可知、的中点在直线: 上, 设、、, , 又、在椭圆上,有 , 可得. 又, , ∴, , ∵,∴是等腰三角形,∴. 即恒成立, 整理得,关于恒成立, ∴ , ∴存在满足题意. 7.【湖南省张家界市2018届高三第三次模拟考试】已知椭圆的离心率为,且椭圆过点,过点作两条相互垂直的直线,分别与椭圆交于四点. (1)求椭圆的标准方程; (2)若,探究:直线是否过定点?若是,请求出定点坐标;若不是,请说明理由. 【答案】见解析. 【解析】试题分析:(Ⅰ)由已知,可建立关于椭圆三个参数的方程组进行求解,由离心率可得,又点在椭圆上,可得,结合,从而问题可得解. (Ⅱ)由题意,可对直线的斜率分“不存在与0”和“都存在且”两种情况进行分类讨论,先对后一种情况探究,则可设两直线的方程分别为,,逐个联立椭圆方程,分别计算的中点的坐标,从而求出直线的方程,并求得其定点为,再对前一种情况进行验证即可. 联立,得,∴, ∴,,∴中点的坐标为; 同理,中点的坐标为,∴, ∴直线的方程为 , 即,∴直线过定点; 当两直线的斜率分别为0和不存在时,则直线的方程为,也过点; 综上所述,直线过定点. 8.【黑龙江省大庆中学2018届高三考前仿真模拟考试】已知椭圆C的标准方程为:,该椭圆经过点P(1,),且离心率为. (Ⅰ)求椭圆的标准方程; (Ⅱ)过椭圆长轴上一点S(1,0)作两条互相垂直的弦AB、CD.若弦AB、CD的中点分别为M、N,证明:直线MN恒过定点. 【答案】(1)(2) 【解析】 【分析】 (Ⅰ)由已知条件推导出,e=,由此能求出椭圆方程. (Ⅱ)设直线AB的方程为x=my+s,m≠0,则直线CD的方程为x=﹣,联立,得M(),将M的坐标中的m用﹣代换,得CD的中点N(),从而得到直线MN的方程为x﹣y=,由此能证明直线MN经过定点(). (Ⅱ)证明:设直线AB的方程为x=my+s,m≠0,则直线CD的方程为x=﹣,联立,得(3m2+4)y2+6smy+3s2﹣12=0, 设A(x1,y1),B(x2,y2),则,,∴x1+x2=(my1+s)(my2+s)=m2y1y2+ms(y1+y2)+s2=, 由中点坐标公式得M(,﹣),将M的坐标中的m用﹣代换,得CD的中点 N(,) ∴直线MN的方程为x﹣y=,m≠±1,令y=0得:x=,∴直线MN经过定点(), 当m=0,±1时,直线MN也经过定点(),综上所述,直线MN经过定点(). 当时,过定点 【点睛】 圆锥曲线中定点问题的常见解法 (1)假设定点坐标,根据题意选择参数,建立一个直线系或曲线系方程,而该方程与参数无关,故得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即所求定点; (2)从特殊位置入手,找出定点,再证明该点符合题意. 9.【河南省中原名校2018届高三高考预测金卷】已知动点到定点的距离与到定直线:的距离比值是. (1)求点的轨迹的方程; (2)曲线与轴交于、两点,直线和与直线:分别交于点,,试探究以为直径的圆是否恒过定点,若是,求出所有定点的坐标;若否,请说明理由. 【答案】(1);(2)见解析. 【解析】 【详解】 (1)设,由已知, 两边平方化简得, 点的轨迹的方程是. 以,为直径的圆是, 即, 令,,, 以,为直径的圆恒过和. 【点睛】 本题主要考查轨迹法求椭圆方程曲线过定点问题,属于难题. 探索曲线过定点的常见方法有两种:① 可设出曲线方程 ,然后利用条件建立等量关系进行消元(往往可以化为的形式,根据 求解),借助于曲线系的思想找出定点(直线过定点,也可以根据直线的各种形式的标准方程找出定点). ② 从特殊情况入手,先探求定点,再证明与变量无关. 10.【福建省两大名校2018届高三下学期第一次模拟考试】已知一定点,及一定直线:,以动点为圆心的圆过点,且与直线相切. (Ⅰ)求动点的轨迹的方程; (Ⅱ)设在直线上,直线,分别与曲线相切于,,为线段的中点.求证:,且直线恒过定点. 【答案】(1)动点的轨迹的方程为;(2)见解析. 【解析】 分析:(1)利用直接法,即可求动点的轨迹的方程; (2)依题意可设,,,∴切线:,同理可得切线PB,故可得到,从而整理可得答案. 详解:(1) ∵圆过点,且与直线相切, ∴点到点的距离等于点到直线的距离, ∴点的轨迹是以为焦点,以直线:为准线的一抛物线, ∴即, ∴动点的轨迹的方程为. 又,∴且, 故方程即有两根,,∴, ∴,∴, 又为线段的中点,∴, 又由得:, 即,同理可得:, 故直线的方程为,故直线恒过定点. 点睛:1.求定值问题常见的方法 (1)从特殊入手,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. 2.定点问题的常见解法 (1)假设定点坐标,根据题意选择参数,建立一个直线系或曲线系方程,而该方程与参数无关,故得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即所求定点; (2)从特殊位置入手,找出定点,再证明该点适合题意. 11.【山东、湖北部分重点中学2018年高考冲刺模拟试卷(二)】已知椭圆的离心率为,分别为椭圆的左、右焦点,点为椭圆上一点,面积的最大值为. (Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)过点作关于轴对称的两条不同直线分别交椭圆于与,且 ,证明直线过定点,并求的面积的取值范围. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)答案见解析. 试题解析: (Ⅰ)设,则, 设,则. 解得. 所以椭圆的方程为. (Ⅱ)设方程为,联立, 得, , 因为关于轴对称的两条不同直线的斜率之和为0, 即,即, 得, 即.解得:. 直线方程为:,所以直线过定点, 又, 令 , 又. 点睛:求定点,定值问题常见的方法有两种: ] (1)从特殊入手,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. 12.【陕西省咸阳市2018年高考5月信息专递】已知椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合,且椭圆的离心率为. 学 ] (Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)设是椭圆的右顶点,过点作两条直线分别与椭圆交于另一点,若直线的斜率之积为,求证:直线恒过一个定点,并求出这个定点的坐标. 【答案】(Ⅰ )(Ⅱ)直线恒过点 (Ⅱ)设直线, 则, 即, ; 设,而,则由得 , , 即, 整理得,解得或(舍去) 直线,知直线恒过点. 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. 13.【河北省石家庄二中2018届高三三模】设椭圆的右焦点为,右顶点为,且,其中为坐标原点,为椭圆的离心率. (1)求的方程; (2)设过且斜率不为零的直线与交于,两点,过作直线的垂线,垂足为, 证明:直线恒过一定点,并求出该定点的坐标. 【答案】(1). (2)证明见解析. 【解析】分析:(1)根据已知得到a和c的方程组,解方程组即得E的方程.(2) 设的方程为,,求得,再求直线的方程为,最后求其定点. (2)由(1)得,,又直线的斜率不为零,故可设的方程为, 由得, 点睛:(1)本题主要考查椭圆的方程的求法,考查直线和椭圆的位置关系和直线的定点问题,意在考查学生对这些基础知识的掌握水平和分析推理能力.(2)解答本题的关键有两点,其一是求得,其二是求直线的方程为. 14.【江苏省南京师大附中2018届高三高考考前模拟】如图,已知椭圆C: (a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,若椭圆C经过点(0,),离心率为,直线l过点F2与椭圆C交于A、B两点. (1)求椭圆C的方程; (2)若点N为△F1AF2的内心(三角形三条内角平分线的交点),求△F1NF2与△F1AF2面积的比值; (3)设点A,F2,B在直线x=4上的射影依次为点D,G, E.连结AE,BD,试问当直线l的倾斜角变化时,直线AE与BD是否相交于定点T?若是,请求出定点T的坐标;若不是,请说明理由. 【答案】(1) (2) (3)见解析. 【解析】分析:(1)由题可得b=,=,结合椭圆可得椭圆方程;(2)因为点N为△F1AF2的内心,所以点N为△F1AF2的内切圆的圆心,然后结合内切圆的半径表示三角形的面积可得面积比值;(3)分直线斜率不存在和斜率存在时两种情况进行讨论,连立方程结合韦达定理求出AE方程得到定点再验证其在BD上即可得到结论. (3)若直线l的斜率不存在时,四边形ABED是矩形, 此时AE与BD交于F2G的中点(,0), 下面证明:当直线l的倾斜角变化时,直线AE与BD相交于定点T(,0). 设直线l的方程为y=k(x-1), 化简得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0, 因为直线l经过椭圆C内的点(1,0),所以△>0, 设A(x1,y1),B(x2,y2), 则x1+x2=,x1x2=. 由题意,D(4,y1),E(4,y2), 直线AE的方程为y-y2= (x-4), 令x=,此时y=y2+×(-4)= = = = = ===0, 所以点T(,0)在直线AE上, 同理可证,点T(,0)在直线BD上. 所以当直线l的倾斜角变化时,直线AE与BD相交于定点T(,0). 点睛:本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆关系、一元二次方程的根与系数的关系,考查了推理能力与计算能力,能正确计算直线方程表示是解题关键,计算量较大,属于难题. 15.【【衡水金卷】四省2018届高三第三次大联考】如图,在平面直角坐标系中,已知点,过直线:左侧的动点作于点,的角平分线交轴于点,且,记动点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程; (2)过点作直线交曲线于两点,点在上,且 轴,试问:直线是否恒过定点?请说明理由. 【答案】(1);(2)答案见解析. 【解析】分析:(1)设,由题意结合距离公式计算可得轨迹方程为; (2)由已知可得直线的斜率不为0,设直线的方程为,与椭圆方程联立可得,记,则,则直线的方程为,集合韦达定理化简可得直线的方程为,则直线过定点. 详解:(1)设,由题可知, 所以, 即,化简整理得, 即曲线的方程为. 则, ∴直线的斜率为,直线的方程为, 即, 又, ∴直线的方程为, ∴直线过定点. 点睛:(1)解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系. (2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形.查看更多