高考压轴大题突破练(二)直线与圆锥曲线(2)1.已知B是椭圆E:+=1(a>b>0)上的一点,F是椭圆右焦点,且BF⊥x轴,B.(1)求椭圆E的方程;(2)设A1和A2是长轴的两个端点,直线l垂直于A1A2的延长线于点D,|OD|=4,P是l上异于点D的任意一点.直线A1P交椭圆E于M(不同于A1,A2),设λ=A2M·A2P,求λ的取值范围.2.(2015·课标全国Ⅱ)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,点(2,)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.3.已知椭圆C经过点P(,),两焦点坐标分别为F1(-,0),F2(,0).(1)求椭圆C的标准方程;(2)已知点A(0,-1),直线l与椭圆C交于M,N两点.若△AMN是以A为直角顶点的等腰直角三角形,试求直线l的方程.4.(2015·四川)如图,椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率是,过点P(0,1)的动直线l与椭圆相交于A,B两点,当直线l平行于x轴时,直线l被椭圆E截得的线段长为2.(1)求椭圆E的方程;(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在与点P不同的定点Q,使得=恒成立?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.答案精析(二)直线与圆锥曲线(2)1.解(1)依题意得半焦距c=1,设左焦点为F′,∴|FF′|=2c=2,又∵|BF|=,BF⊥x轴,∴在Rt△BFF′中,|BF′|==,∵2a=|BF|+|BF′|=4,∴a=2.∴b2=a2-c2=22-12=3.所以椭圆E的方程为+=1.(2)由(1)知,A1(-2,0),A2(2,0).设M(x0,y0).∵M在椭圆E上,∴y20=(4-x20).由P,M,A1三点共线可得P.∴A2M=(x0-2,y0),A2P=.∴A2M·A2P=2(x0-2)+=(2-x0),∵-2b>0).依题意,得2a=|PF1|+|PF2|=+=4,所以a=2.又c=,所以b2=a2-c2=1.于是椭圆C的标准方程为+y2=1.(2)依题意,显然直线l的斜率存在.设直线l的方程为y=kx+m,由得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0.由Δ=64k2m2-4(4k2+1)(4m2-4)>0,得4k2-m2+1>0.(*)设M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN的中点为Q(x0,y0),则于是x0=-,y0=kx0+m=.因为|AM|=|AN|,线段MN的中点为Q,所以AQ⊥MN.①当x0≠0,即k≠0且m≠0时,k=-1,整理得3m=4k2+1.(**)因为AM⊥AN,AM=(x1,y1+1),AN=(x2,y2+1),所以AM·AN=x1x2+(y1+1)(y2+1)=(1+k2)x1x2+k(m+1)(x1+x2)+m2+2m+1=(1+k2)+k(m+1)(-)+m2+2m+1=0,整理得5m2+2m-3=0,解得m=或m=-1.当m=-1时,由(**),知不合题意舍去.由(*)(**),知m=时,k=±.此时直线l的方程为x-5y+3=0或x+5y-3=0.②当x0=0时.(ⅰ)当k=0时,直线l的方程为y=m,代入椭圆方程中得x=±2.设M(-2,m),N(2,m),依题意,若△AMN为等腰直角三角形,则|QN|=|AQ|,即2=|1+m|,解得m=-1(舍去)或m=,故此时直线l的方程为y=.(ⅱ)当k≠0且m=0时,即直线l过原点.由椭圆的对称性有Q(0,0),则依题意不能有AQ⊥MN,即此时不满足△AMN为等腰直角三角形.综上,直线l的方程为y=或x-5y+3=0或x+5y-3=0.4.解(1)由已知,点(,1)在椭圆E上,因此解得a=2,b=,所以椭圆E的方程为+=1.(2)当直线l与x轴平行时,设直线l与椭圆相交于C、D两点,如果存在定点Q满足条件,则有==1,即|QC|=|QD|,所以Q点在y轴上,可设Q点的坐标为(0,y0).当直线l与x轴垂直时,设直线l与椭圆相交于M,N两点,则M,N的坐标分别为(0,),(0,-),由=,有=,解得y0=1,或y0=2,所以,若存在不同于点P的定点Q满足条件,则Q点坐标只可能为(0,2),下面证明:对任意直线l,均有=,当直线l的斜率不存在时,由上可知,结论成立,当直线l的斜率存在时,可设直线l的方程为y=kx+1,A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),联立得(2k2+1)x2+4kx-2=0,其判别式Δ=(4k)2+8(2k2+1)>0,所以x1+x2=-,x1x2=-,因此+==2k,易知,点B关于y轴对称的点B′的坐标为(-x2,y2),又kQA===k-,kQB′===-k+=k-,所以kQA=kQB′,即Q,A,B′三点共线,所以===,故存在与P不同的定点Q(0,2),使得=恒成立.