课时作业14圆锥曲线中的证明、定点及定值问题[A·基础达标]1.设椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点.若椭圆E的离心率为,△ABF2的周长为4.(1)求椭圆E的方程;(2)设不经过椭圆的中心而平行于弦AB的直线交椭圆E于点C,D,设弦AB,CD的中点分别为M,N,证明:O,M,N三点共线.2.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,左、右焦点分别为F1,F2,A为椭圆C上一点,AF2⊥F1F2,且|AF2|=.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设椭圆C的左、右顶点分别为A1,A2,过A1,A2分别作x轴的垂线l1,l2,椭圆C的一条切线l:y=kx+m与l1,l2分别交于M,N两点,求证:∠MF1N为定值.[B·素养提升]1.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点为M,上顶点为N,直线2x+y-6=0与直线MN垂直,垂足为点B,且点N是线段MB的中点.(1)求椭圆C的方程;(2)若直线l:y=kx+m与椭圆C交于E,F两点,点G在椭圆C上,且四边形OEGF(O为坐标原点)为平行四边形,求证:四边形OEGF的面积S为定值.2.[2020·长沙市统一模拟考试]已知椭圆C1:+=1(a>b>0)的右顶点与抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点重合,椭圆C1的离心率为,过椭圆C1的右焦点F且垂直于x轴的直线截抛物线所得弦的长度为4.(1)求椭圆C1和抛物线C2的方程.(2)过点A(-4,0)的直线l与椭圆C1交于M,N两点,点M关于x轴的对称点为E.当直线l绕点A旋转时,直线EN是否经过一定点?请判断并证明你的结论.课时作业14圆锥曲线中的证明、定点及定值问题[A·基础达标]1.解析:(1)由题意知,4a=4,a=.又e=,∴c=,b=,∴椭圆E的方程为+=1.(2)当直线AB,CD的斜率不存在时,由椭圆的对称性知,中点M,N在x轴上O,M,N三点共线;当直线AB,CD的斜率存在时,设其斜率为k,且设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),则,两式相减,得+-=0,∴=-,=-,∴·=-,·=-,即k·kOM=-.∴kOM=-.同理可得kON=-,∴kOM=kON,∴O,M,N三点共线.2.解析:(1)由AF2⊥F1F2,|AF2|=,得=.又e==,a2=b2+c2,所以a2=9,b2=8.故椭圆C的标准方程为+=1.(2)由题意可知,l1的方程为x=-3,l2的方程为x=3.直线l分别与直线l1,l2的方程联立得M(-3,-3k+m),N(3,3k+m),所以F1M=(-2,-3k+m),F1N=(4,3k+m),所以F1M·F1N=-8+m2-9k2.联立,得(9k2+8)x2+18kmx+9m2-72=0,因为直线l与椭圆C相切,所以Δ=(18km)2-4(9k2+8)·(9m2-72)=0,化简得m2=9k2+8.所以F1M·F1N=-8+m2-9k2=0,所以F1M⊥F1N,故∠MF1N为定值.[B·素养提升]1.解析:(1)由题意知M(-a,0),N(0,b),直线MN的斜率k==,所以a=2b.①因为点N是线段MB的中点,所以点B的坐标为(a,2b).又点B在直线2x+y-6=0上,所以2a+2b=6,②联立①②,解得a=2,b=.所以椭圆C的方程为+=1.(2)设E(x1,y1),F(x2,y2),由消去y并整理,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0.易知Δ>0,则x1+x2=-,x1x2=,y1+y2=k(x1+x2)+2m=.因为四边形OEGF为平行四边形,所以OG=OE+OF=(x1+x2,y1+y2),可得G.将点G的坐标代入椭圆C的方程,得m2=(1+4k2).又点O到直线EF的距离d=,|EF|=|x1-x2|,所以平行四边形OEGF的面积S=d×|EF|=|m||x1-x2|=|m|×=4×=4×==3.于是四边形OEGF的面积S为定值,且定值为3.2.解析:(1)设椭圆C1的半焦距为c.依题意,可得a=,则C2:y2=4ax,代入x=c,得y2=4ac,即y=±2,所以4=4,则有,所以a=2,b=,所以椭圆C1的方程为+=1,抛物线C2的方程为y2=8x.(2)依题意,当直线l的斜率不为0时,设其方程为x=ty-4.由,得(3t2+4)y2-24ty+36=0.设M(x1,y1),N(x2,y2),则E(x1,-y1).由Δ>0,得t<-2或t>2,且y1+y2=,y1y2=.根据椭圆的对称性可知,若直线EN过定点,此定点必在x轴上,设此定点为Q(m,0).因为kNQ=kEQ,所以=,(x1-m)y2+(x2-m)y1=0,即(ty1-4-m)y2+(ty2-4-m)y1=0,2ty1y2-(m+4)(y1+y2)=0,即2t·-(m+4)·=0,得(3-m-4)t=(-m-1)t=0,由t是大于2或小于-2的任意实数知m=-1,所以直线EN过定点Q(-1,0).当直线l的斜率为0时,直线EN的方程为y=0,也经过点Q(-1,0),所以当直线l绕点A旋转时,直线EN恒过一定点Q(-1,0).