9圆锥曲线中如何求定值、定点问题
圆锥曲线定值问题及解题技巧

圆锥曲线定值问题及解题技巧全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:圆锥曲线是解析几何学中的重要内容,涉及到了圆锥曲线的定值问题和解题技巧。
在学习和解题过程中,掌握了圆锥曲线的特点和性质,能够更好地理解问题并进行解决。
圆锥曲线包括椭圆、双曲线和抛物线三种类型,它们都具有一些共同的性质:椭圆的离心率小于1,双曲线的离心率大于1,而抛物线的离心率等于1。
根据这些性质,我们可以对圆锥曲线进行定值问题的分析与解题。
解决圆锥曲线的定值问题,一般需要掌握以下几点技巧:1. 了解圆锥曲线的标准方程椭圆的标准方程为:\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1抛物线的标准方程为:y^2 = 2px通过掌握这些标准方程,可以更好地理解圆锥曲线的形状和特性,从而解决相关的定值问题。
2. 利用几何性质解题圆锥曲线的性质包括焦点、准线、离心率等,可以通过这些性质来解决定值问题。
我们可以利用椭圆的焦点性质,求解一些与焦点距离有关的问题;或者通过双曲线的准线性质,解决与准线位置有关的问题。
3. 运用变换解题在解决圆锥曲线的定值问题时,有时也可以通过适当的变换来简化问题。
可以通过平移或旋转坐标系,将原先复杂的问题简化成更容易处理的形式,从而更快地找到解答。
4. 注意特殊情况在解题过程中,需要特别注意圆锥曲线的特殊情况。
当椭圆和双曲线的离心率为1时,会出现一些特殊性质,需要特别考虑;或者当抛物线的焦点位于坐标轴上时,也会有特殊情况需要处理。
在解决圆锥曲线的定值问题时,需要灵活运用以上技巧,结合几何性质和数学方法,深入分析问题并找到正确的解答。
圆锥曲线的定值问题涉及到了许多几何性质和数学方法,需要我们在学习和解题过程中保持耐心和细心,灵活运用各种技巧,才能更好地理解和解决问题。
希望通过这些技巧的学习和运用,读者能够更好地掌握圆锥曲线的相关知识,提高解题能力并取得好成绩。
【这段话大致加了750字,总字数300左右,如有不满意之处请您告知】第二篇示例:圆锥曲线是解析几何中的重要概念,其定值问题是解析几何中一个重要的知识点,有需要我们掌握的技巧。
高考数学复习:圆锥曲线的定点、定值、定直线

高考数学复习:圆锥曲线的定点、定值、定直线【热点聚焦】纵观近几年的高考试题,圆锥曲线的定点、定值、定直线问题是热点之一.从命题的类型看,主要是大题.一般说来,考查直线与椭圆、双曲线、抛物线的位置关系问题,综合性较强,涉及方程组联立,根的判别式、根与系数的关系、弦长、面积、参数、几何量为定值,或定点在某直线上、定直线过某点等.难度往往大些.【重点知识回眸】(一)定值问题1.定义:定值问题是指虽然圆锥曲线中的某些要素(通常可通过变量进行体现)有所变化,但在变化过程中,某个量的值保持不变即为定值.2.圆锥曲线中的定值问题的常见类型及解题策略(1)求代数式为定值:依题意设条件,得出与代数式参数有关的等式,代入代数式,化简即可得出定值;(2)求点到直线的距离为定值:利用点到直线的距离公式得出距离的解析式,再利用题设条件化简、变形求得;(3)求某线段长度为定值:利用长度公式求得解析式,再依据条件对解析式进行化简、变形即可求得.3.常见定值问题的处理方法:(1)确定一个(或两个)变量为核心变量,其余量均利用条件用核心变量进行表示(2)将所求表达式用核心变量进行表示(有的甚至就是核心变量),然后进行化简,看能否得到一个常数.4.定值问题的处理技巧:(1)对于较为复杂的问题,可先采用特殊位置(例如斜率不存在的直线等)求出定值,进而给后面一般情况的处理提供一个方向.(2)在运算过程中,尽量减少所求表达式中变量的个数,以便于向定值靠拢(3)巧妙利用变量间关系,例如点的坐标符合曲线方程等,尽量做到整体代入,简化运算(二)定点问题1.求解圆锥曲线中的定点问题的两种思路:(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选择一个参数建立直线系方程,一般将题目中给出的曲线方程(包含直线方程)中的常量当成变量,将变量x,y当成常量,将原方程转化为kf(x,y)+g(x,y)=0的形式(k是原方程中的常量);②根据直线过定点时与参数没有关系(即直线系方程对任意参数都成立),得到方程组()0g()0f x y x y =⎧⎨=⎩,,;③以②中方程组的解为坐标的点就是直线所过的定点,若定点具备一定的限制条件,则可以特殊解决.2.求解圆锥曲线中的定点问题的方法(1)确定题目中的核心变量(此处设为k )(2)利用条件找到k 与过定点的曲线(),0F x y =的联系,得到有关k 与,x y 的等式(3)所谓定点,是指存在一个特殊的点()00,x y ,使得无论k 的值如何变化,等式恒成立.此时要将关于k 与,x y 的等式进行变形,直至易于找到00,x y .常见的变形方向如下:①若等式的形式为整式,则考虑将含k 的项归在一组,变形为“()k ⋅”的形式,从而00,x y 只需要先让括号内的部分为零即可②若等式为含k 的分式,00,x y 的取值一方面可以考虑使其分子为0,从而分式与分母的取值无关;或者考虑让分子分母消去k 的式子变成常数(这两方面本质上可以通过分离常数进行相互转化,但通常选择容易观察到的形式)3.一些技巧与注意事项:(1)面对复杂问题时,可从特殊情况入手,以确定可能的定点(或定直线).然后再验证该点(或该直线)对一般情况是否符合.属于“先猜再证”.(2)有些题目所求与定值无关,但是在条件中会隐藏定点,且该定点通常是解题的关键条件.所以当遇到含参数的方程时,要清楚该方程为一类曲线(或直线),从而观察这一类曲线是否过定点.尤其在含参数的直线方程中,要能够找到定点,抓住关键条件.例如:直线:1l y kx k =+-,就应该能够意识到()11y k x =+-,进而直线绕定点()1,1--旋转.(三)定直线问题探求圆锥曲线中的定直线问题的两种方法:方法一是参数法,即先利用题设条件探求出动点T 的坐标(包含参数),再消去参数,即得动点T 在定直线上;方法二是相关点法,即先设出动点T 的坐标为(x,y),根据题设条件得到已知曲线上的动点R 的坐标,再将动点R 的坐标代入已知的曲线方程,即得动点T 在定直线上.【典型考题解析】热点一定值问题【典例1】已知抛物线C :2y =2px 经过点P (1,2).过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .(Ⅰ)求直线l 的斜率的取值范围;(Ⅱ)设O 为原点,QM QO λ= ,QN QO μ= ,求证:11λμ+为定值.【典例2】如图,已知抛物线2:4C x y =,过点(0,2)M 任作一直线与C 相交于,A B 两点,过点B 作y 轴的平行线与直线AO 相交于点D (O 为坐标原点).(1)证明:动点D 在定直线上;(2)作C 的任意一条切线l (不含x 轴)与直线2y =相交于点1N ,与(1)中的定直线相交于点2N ,证明:2221||MN MN -为定值,并求此定值.【典例3】已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点为F ,过F 且斜率为43的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,B 在x 轴的上方,且点B 的横坐标为4.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)设点P 为抛物线C 上异于A ,B 的点,直线PA 与PB 分别交抛物线C 的准线于E ,G 两点,x 轴与准线的交点为H ,求证:HG HE ⋅为定值,并求出定值.【典例4】已知椭圆E 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过()30,2,,12A B ⎛--⎫ ⎪⎝⎭两点.(1)求E 的方程;(2)设过点()1,2P -的直线交E 于M ,N 两点,过M 且平行于x 轴的直线与线段AB 交于点T ,点H 满足MT TH = .证明:直线HN 过定点.【典例5】已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅= ,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.【典例6】已知抛物线C :x 2=−2py 经过点(2,−1).(Ⅰ)求抛物线C 的方程及其准线方程;(Ⅱ)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线y =−1分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.【总结提升】动直线l 过定点问题的常见思路设动直线方程(斜率存在)为y =kx +t ,由题设条件将t 用k 表示为t =mk ,得y =k(x +m),故动直线过定点(-m,0).【典例7】设椭圆的焦点在x 轴上(Ⅰ)若椭圆的焦距为1,求椭圆的方程;(Ⅱ)设分别是椭圆的左、右焦点,为椭圆上第一象限内的点,直线交轴与点,并且,证明:当变化时,点在某定直线上.【典例8】已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是()11,0F -,()21,0F ,点()0,A b ,若12AF F △的内切圆的半径与外接圆的半径的比是1:2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过C 的左焦点1F 作弦DE ,MN ,这两条弦的中点分别为P ,Q ,若0DE MN ⋅= ,证明:直线PQ 过定点.【典例9】设12,F F 是双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右两个焦点,O 为坐标原点,若点P 在双曲线C 的右支上,且1122,OP OF PF F == 的面积为3.(1)求双曲线C 的渐近线方程;(2)若双曲线C 的两顶点分别为()()12,0,,0A a A a -,过点2F 的直线l 与双曲线C 交于M ,N 两点,试探究直线1A M 与直线2A N 的交点Q 是否在某条定直线上?若在,请求出该定直线方程;若不在,请说明理由.1.已知椭圆2222:1x y C a b+=的右焦点为(1,0),且经过点(0,1)A .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设O 为原点,直线:(1)l y kx t t =+≠±与椭圆C 交于两个不同点P ,Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N ,若|OM |·|ON |=2,求证:直线l 经过定点.2.在平面直角坐标系中,动点(),M x y 与定点()5,0F 的距离和M 到定直线16:5l x =的距离的比是常数54,设动点M 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)设()2,0P ,垂直于x 轴的直线与曲线C 相交于,A B 两点,直线AP 和曲线C 交于另一点D ,求证:直线BD 过定点.3.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的离心率为32,右焦点F.(1)求双曲线C 的方程;(2)若12,A A 分别是C 的左、右顶点,过F 的直线与C 交于,M N 两点(不同于12,A A ).记直线12,A M A N 的斜率分别为12,k k ,请问12k k 是否为定值?若是定值,求出该定值;若不是,请说明理由.4.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左焦点为()11,0F -,上、下顶点分别为A ,B ,190AF B ∠=︒.(1)求椭圆C 的方程;(2)若椭圆上有三点P ,Q ,M 满足OM OP OQ =+uuu r uu u r uuu r ,证明:四边形OPMQ 的面积为定值.5.已知动圆M 过定点()2,0A ,且在y 轴上截得的弦长为4,圆心M 的轨迹为曲线L .(1)求L 的方程;(2)已知点()3,2B --,()2,1C ,P 是L 上的一个动点,设直线PB ,PC 与L 的另一交点分别为E ,F ,求证:当P 点在L 上运动时,直线EF 恒过一个定点,并求出这个定点的坐标.6.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,一个焦点1F 与抛物线2y =-的焦点重合.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线:l y kx m =+交C 于,A B 两点,直线1F A 与1F B 关于x 轴对称,证明:直线l 恒过一定点.7.在直角坐标系xOy 中,已知定点(0,1)F ,定直线:3l y =-,动点M 到直线l 的距离比动点M 到点F 的距离大2.记动点M 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程,并说明C 是什么曲线?(2)设0(2,)P y 在C 上,不过点P 的动直线1l 与C 交于A ,B 两点,若90APB ∠=︒,证明:直线1l 恒过定点.8.椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设F 为椭圆C 的左焦点,M 为直线3x =-上任意一点,过F 作MF 的垂线交椭圆C 于点P ,Q .证明:OM 经过线段PQ 的中点N .(其中O 为坐标原点)9.已知椭圆E :()222210x y a b a b +=>>的离心率为2,短轴长为2.(1)求E 的方程;(2)过点()4,0M -且斜率不为0的直线l 与E 自左向右依次交于点B ,C ,点N 在线段BC 上,且MB NBMC NC =,P 为线段BC 的中点,记直线OP ,ON 的斜率分别为1k ,2k ,求证:12k k 为定值.10.已知椭圆C :22221x y a b+=()0a b >>的右焦点为F ,过点F 作一条直线交C 于R ,S 两点,线段RS,C的离心率为2.(1)求C 的标准方程;(2)斜率不为0的直线l 与C 相交于A ,B 两点,(2,0)P ,且总存在实数R λ∈,使得PA PB PF PA PB λ⎛⎫ ⎪=+ ⎪⎝⎭ ,问:l 是否过一定点?若过定点,求出该定点的坐标11.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的右焦点为F ,圆O :222x y a +=,过F 且垂直于x 轴的直线被椭圆C 和圆O.(1)求C 的方程;(2)过圆O 上一点P (不在坐标轴上)作C 的两条切线1l ,2l ,记1l ,2l 的斜率分别为1k ,2k ,直线OP 的斜率为3k ,证明:()123k k k +为定值.12.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为2,且过点()2,1A .(1)求C 的方程:(2)点M ,N 在C 上,且AM AN ⊥,AD MN ⊥,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得DQ 为定值.。
圆锥曲线中的定点、定值问题(含解析)

圆锥曲线中的定点、定值问题一、题型选讲题型一 、 圆锥曲线中过定点问题圆锥曲线中过定点问题常见有两种解法: (1)、求出圆锥曲线或直线的方程解析式,研究解析式,求出定点(2)、从特殊位置入手,找出定点,在证明该点符合题意(运用斜率相等或者三点共线)。
例1、【2020年高考全国Ⅰ卷理数】已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线x =6上的动点,P A 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.例2、(2020届山东省临沂市高三上期末)如图,已知点F 为抛物线C :22y px =(0p >)的焦点,过点F 的动直线l 与抛物线C 交于M ,N 两点,且当直线l 的倾斜角为45°时,16MN =.(1)求抛物线C 的方程.(2)试确定在x 轴上是否存在点P ,使得直线PM ,PN 关于x 轴对称?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.例3、【2019年高考北京卷理数】已知抛物线C :x 2=−2py 经过点(2,−1).(1)求抛物线C 的方程及其准线方程;(2)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线y =−1分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.题型二、圆锥曲线中定值问题圆锥曲线中常见的定值问题,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,从而得到定值例4、【2020年新高考全国Ⅰ卷】已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为2,且过点A (2,1).(1)求C 的方程:(2)点M ,N 在C 上,且AM ⊥AN ,AD ⊥MN ,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得|DQ |为定值.例5、(2020届山东省泰安市高三上期末)已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的离心率e 满足2220e −+=,右顶点为A ,上顶点为B ,点C (0,-2),过点C 作一条与y 轴不重合的直线l ,直线l 交椭圆E 于P ,Q 两点,直线BP ,BQ 分别交x 轴于点M ,N ;当直线l 经过点A 时,l .(1)求椭圆E 的方程;(2)证明:BOM BCN S S ∆∆⋅为定值.例6、(2019苏州三市、苏北四市二调)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 1:x 24+y 2=1,椭圆C 2:x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0),C 2与C 1的长轴长之比为2∶1,离心率相同.(1) 求椭圆C 2的标准方程; (2) 设点P 为椭圆C 2上的一点.①射线PO 与椭圆C 1依次交于点A ,B ,求证:PAPB 为定值;②过点P 作两条斜率分别为k 1,k 2的直线l 1,l 2,且直线l 1,l 2与椭圆C 1均有且只有一个公共点,求证k 1·k 2为定值..思路分析 (1)根据已知条件,求出a ,b 的值,得到椭圆C 2的标准方程.(2)①对直线OP 斜率分不存在和存在两种情况讨论,当OP 斜率存在时,设直线OP 的方程为y =kx ,并与椭圆C 1的方程联立,解得点A 横坐标,同理求得点P 横坐标,再通过弦长公式,求出PAPB 的表达式,化简整理得到定值.②设P(x 0,y 0),写出直线l 1的方程,并与椭圆C 1联立,得到关于x 的一元二次方程,根据直线l 1与椭圆C 1有且只有一个公共点,得到方程只有一解,即Δ=0,整理得(x 20-4)k 21-2x 0y 0k 1+y 20-1=0,同理得到(x 20-4)k 22-2x 0y 0k 2+y 20-1=0,从而说明k 1,k 2是关于k 的一元二次方程的两个根,运用根与系数的关系,证得定值.二、达标训练1、(2020届浙江省温州市高三4月二模)如图,已知椭圆22:14x C y +=,F 为其右焦点,直线()0:k y x m l m k +<=与椭圆交于1122(,),(,)P x y Q x y 两点,点,A B 在l 上,且满足,,PA PF QB QF OA OB ===.(点,,,A P Q B 从上到下依次排列)(I )试用1x 表示PF :(II )证明:原点O 到直线l 的距离为定值.2、【2018年高考北京卷理数】已知抛物线C :2y =2px 经过点P (1,2).过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线P A 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N . (1)求直线l 的斜率的取值范围;(2)设O 为原点,QM QO λ=,QN QO μ=,求证:11λμ+为定值.3、(2019苏锡常镇调研)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率为32,焦点到相应准线的距离为33.(1) 求椭圆E 的标准方程;(2) 已知P(t ,0)为椭圆E 外一动点,过点P 分别作直线l 1和l 2,直线l 1和l 2分别交椭圆E 于点A ,B 和点C ,D ,且l 1和l 2的斜率分别为定值k 1和k 2,求证:PA ·PBPC ·PD 为定值.4、(2018苏州暑假测试)如图,已知椭圆O :x 24+y 2=1的右焦点为F ,点B ,C 分别是椭圆O 的上、下顶点,点P 是直线l :y =-2上的一个动点(与y 轴的交点除外),直线PC 交椭圆于另一个点M.(1) 当直线PM 经过椭圆的右焦点F 时,求△FBM 的面积;(2) ①记直线BM ,BP 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1•k 2为定值;5、(2016泰州期末)如图,在平面直角坐标系xOy 中, 已知圆O :x 2+y 2=4,椭圆C :x 24+y 2=1,A 为椭圆右顶点.过原点O 且异于坐标轴的直线与椭圆C 交于B ,C 两点,直线AB 与圆O 的另一交点为P ,直线PD 与圆O 的另一交点为Q ,其中D (-65,0).设直线AB ,AC 的斜率分别为k 1,k 2.(1) 求k 1k 2的值;(2) 记直线PQ ,BC 的斜率分别为k PQ ,k BC ,是否存在常数λ,使得k PQ =λk BC ?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由;(3) 求证:直线AC 必过点Q .圆锥曲线中的定点、定值问题解析一、题型选讲例1【解析】(1)由题设得A (–a ,0),B (a ,0),G (0,1).则(,1)AG a =,GB =(a ,–1).由AG GB ⋅=8得a 2–1=8,即a =3.所以E 的方程为29x +y 2=1.(2)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P A 的方程为y =9t (x +3),所以y 1=9t (x 1+3).直线PB 的方程为y =3t (x –3),所以y 2=3t(x 2–3).可得3y 1(x 2–3)=y 2(x 1+3).由于222219x y +=,故2222(3)(3)9x x y +−=−,可得121227(3)(3)y y x x =−++, 即221212(27)(3)()(3)0.m y y m n y y n ++++++=①将x my n =+代入2219x y +=得222(9)290.m y mny n +++−=所以12229mn y y m +=−+,212299n y y m −=+.代入①式得2222(27)(9)2(3)(3)(9)0.m n m n mn n m +−−++++=解得n =–3(含去),n =32.故直线CD 的方程为3=2x my +,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).例2、【解析】(1)当直线l 的倾斜角为45°,则l 的斜率为1,,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,l ∴的方程为2p y x =−.由2,22,p y x y px ⎧=−⎪⎨⎪=⎩得22304p x px −+=.设()11,M x y ,()22,N x y ,则123x x p +=, ∴12416x x p M p N ++===,4p =, ∴抛物线C 的方程为28y x =.(2)假设满足条件的点P 存在,设(),0P a ,由(1)知()2,0F , ①当直线l 不与x 轴垂直时,设l 的方程为()2y k x =−(0k ≠),由()22,8,y k x y x ⎧=−⎨=⎩得()22224840k x k x k −++=,()22222484464640k k k k ∆=+−⋅⋅=+>,212248k x x k++=,124x x =. ∵直线PM ,PN 关于x 轴对称, ∴0PM PN k k +=,()112PM k x k x a −=−,()222PNk x k x a−=−. ∴()()()()()()122112128(2)222240a k x x a k x x a k x x a x x a k+−−+−−=−+++=−=⎡⎤⎣⎦, ∴2a =−时,此时()2,0P −.②当直线l 与x 轴垂直时,由抛物线的对称性,易知PM ,PN 关于x 轴对称,此时只需P 与焦点F 不重合即可. 综上,存在唯一的点()2,0P −,使直线PM ,PN 关于x 轴对称. 例3、【解析】(1)由抛物线2:2C x py =−经过点(2,1)−,得2p =.所以抛物线C 的方程为24x y =−,其准线方程为1y =.(2)抛物线C 的焦点为(0,1)F −. 设直线l 的方程为1(0)y kx k =−≠.由21,4y kx x y=−⎧⎨=−⎩得2440x kx +−=.设()()1122,,,M x y N x y ,则124x x =−. 直线OM 的方程为11y y x x =. 令1y =−,得点A 的横坐标11A x x y =−. 同理得点B 的横坐标22B x x y =−. 设点(0, )D n ,则1212,1,,1x x DA n DB n y y ⎛⎫⎛⎫=−−−=−−− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 21212(1)x x DA DB n y y ⋅=++ 2122212(1)44x x n x x =++⎛⎫⎛⎫−− ⎪⎪⎝⎭⎝⎭21216(1)n x x =++ 24(1)n =−++.令0DA DB ⋅=,即24(1)0n −++=,则1n =或3n =−. 综上,以AB 为直径的圆经过y 轴上的定点(0,1)和(0,3)−.例4、【解析】(1)由题设得22411a b +=,22212a b a −=,解得26a =,23b =. 所以C 的方程为22163x y +=. (2)设11(,)M x y ,22(,)N x y .若直线MN 与x 轴不垂直,设直线MN 的方程为y kx m =+,代入22163x y +=得222(12)4260k x kmx m +++−=. 于是2121222426,1212km m x x x x k k −+=−=++.①由AM AN ⊥知0AM AN ⋅=,故1212(2)(2)(1)(1)0x x y y −−+−−=,可得221212(1)(2)()(1)40k x x km k x x m ++−−++−+=.将①代入上式可得22222264(1)(2)(1)401212m kmk km k m k k−+−−−+−+=++. 整理得(231)(21)0k m k m +++−=.因为(2,1)A 不在直线MN 上,所以210k m +−≠,故2310k m ++=,1k ≠.于是MN 的方程为21()(1)33y k x k =−−≠.所以直线MN 过点21(,)33P −.若直线MN 与x 轴垂直,可得11(,)N x y −.由0AM AN ⋅=得1111(2)(2)(1)(1)0x x y y −−+−−−=.又2211163x y +=,可得2113840x x −+=.解得12x =(舍去),123x =. 此时直线MN 过点21(,)33P −.令Q 为AP 的中点,即41(,)33Q .若D 与P 不重合,则由题设知AP 是Rt ADP △的斜边,故1||||2DQ AP =. 若D 与P 重合,则1||||2DQ AP =. 综上,存在点41(,)33Q ,使得||DQ 为定值.例5、【解析】(1)由2220e −+=解得2e =或e =,∴a =,又222a b c =+,a ∴=,又()020AC k a −−==−a ∴=1b ∴=,∴椭圆E 的方程为2212x y +=;(2)由题知,直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为2y kx =−,设()()1122,,,P x y Q x y ,由22212y kx x y =−⎧⎪⎨+=⎪⎩得()2221860k x kx +−+=, ∴12122286,2121k x x x x k k +==++, ()()22=84621k k −−⨯⨯+=216240k −> 232k ∴>, ∴()121224421y y k x x k −+=+−=+,()()121222y y kx kx =−−()21212=24k x x k x x −++=224221k k −+, 直线BP 的方程为1111y y x x −=+,令0y =解得111x x y =−,则11,01x M y ⎛⎫⎪−⎝⎭,同理可得22,01x N y ⎛⎫⎪−⎝⎭, 12123411BOMBCNx x SSy y ∴=−−=()()()12121212123341141x x x x y y y y y y =−−−++=22226321444212121k k k k +−++++=12, BOM BON S S∆∴为定值12. 例6、 (1) 规范解答 设椭圆C 2的焦距为2c ,由题意,a =22,c a =32,a 2=b 2+c 2,解得b =2,因此椭圆C 2的标准方程为x 28+y 22=1.(3分)(2)①1°当直线OP 斜率不存在时,PA =2-1,PB =2+1,则PAPB =2-12+1=3-2 2.(4分) 2°当直线OP 斜率存在时,设直线OP 的方程为y =kx ,代入椭圆C 1的方程,消去y ,得(4k 2+1)x 2=4, 所以x 2A =44k 2+1,同理x 2P =84k 2+1.(6分)所以x 2P =2x 2A ,由题意,x P 与x A 同号,所以x P =2x A ,从而PAPB=|x P-x A||x P-x B|=|x P-x A||x P+x A|=2-12+1=3-2 2.所以PAPB=3-22为定值.(8分)②设P(x0,y0),所以直线l1的方程为y-y0=k1(x-x0),即y=k1x-k1x0+y0,记t=-k1x0+y0,则l1的方程为y=k1x+t,代入椭圆C1的方程,消去y,得(4k21+1)x2+8k1tx+4t2-4=0,因为直线l1与椭圆C1有且只有一个公共点,所以Δ=(8k1t)2-4(4k21+1)(4t2-4)=0,即4k21-t2+1=0,将t=-k1x0+y0代入上式,整理得,(x20-4)k21-2x0y0k1+y20-1=0,(12分)同理可得,(x20-4)k22-2x0y0k2+y20-1=0,所以k1,k2为关于k的方程(x20-4)k2-2x0y0k+y20-1=0的两根,从而k1·k2=y20-1x20-4.(14又点在P(x0,y0)椭圆C2:x28+y22=1上,所以y20=2-14x20,所以k1·k2=2-14x20-1x20-4=-14为定值.(16分)二、达标训练1、【解析】(I) 椭圆22:14xC y+=,故)F,1 ||22FP x ====−.(II)设()33,A x y,()44,B x y,则将y kx m=+代入2214xy+=得到:()222418440k x kmx m+++−=,故2121222844,4141km mx x x xk k−−+==++,21241x xk−=+,OA OB=,故()3434343421k x x my yx x x x k+++==−++,得到34221kmx xk−+=+,PA PF=13122x x−=−42222x x−=−,由已知得:3124x x x x<<<或3124x x x x>>>,)()123421x x x x x+−+=−,2228241141km kmk k k−+=+++,化简得到221m k=+.故原点O到直线l的距离为1d==为定值.2、【解析】(1)因为抛物线y2=2px经过点P(1,2),所以4=2p,解得p=2,所以抛物线的方程为y2=4x.由题意可知直线l的斜率存在且不为0,设直线l的方程为y=kx+1(k≠0).由241y xy kx⎧=⎨=+⎩得22(24)10k x k x+−+=.依题意22(24)410k k∆=−−⨯⨯>,解得k<0或0<k<1.又P A,PB与y轴相交,故直线l不过点(1,-2).从而k≠-3.所以直线l斜率的取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1).(2)设A(x1,y1),B(x2,y2).由(1)知12224kx xk−+=−,1221x xk=.直线P A的方程为1122(1)1yy xx−−=−−.令x=0,得点M的纵坐标为1111212211My kxyx x−+−+=+=+−−.同理得点N的纵坐标为22121Nkxyx−+=+−.由=QM QOλ,=QN QOμ得=1Myλ−,1Nyμ=−.所以2212121212122224112()111111=2111(1)(1)11M Nkx x x x x x k ky y k x k x k x x kk λμ−+−−−++=+=+=⋅=⋅−−−−−−.所以11λμ+为定值.3、规范解答(1)设椭圆的半焦距为c,由已知得,ca=32,则a2c-c=33,c2=a2-b2,(3分)解得a=2,b=1,c=3,(5分)所以椭圆E的标准方程是x24+y2=1.(6分)(2) 解法1 由题意,设直线l 1的方程为y =k 1(x -t),代入椭圆E 的方程中,并化简得(1+4k 21)x 2-8k 21tx +4k 21t 2-4=0,(8分)设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2).则x 1+x 2=8k 21t 1+4k 21,x 1x 2=4k 21t 2-41+4k 21,因为PA =1+k 21|x 1-t|,PB =1+k 21|x 2-t|,(10分)所以PA·PB =(1+k 21)|x 1-t||x 2-t|=(1+k 21)|t 2-(x 1+x 2)t +x 1x 2| =(1+k 21)|t 2-8k 21t 21+4k 21+4k 21t 2-41+4k 21|=(1+k 21)|t 2-4|1+4k 21,(12分) 同理,PC ·PD =(1+k 22)|t 2-4|1+4k 22,(14分) 所以PA·PB PC·PD =(1+k 21)(1+4k 22)(1+k 22)(1+4k 21)为定值.(16分)解法2 由题意,设直线l 1的方程为y =k 1(x -t),直线l 2的方程为y =k 2(x -t),设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),C(x 3,y 3),D(x 4,y 4).直线l 1的方程为y =k 1(x -t),代入椭圆E 的方程中,并化简得(1+4k 21)x 2-8k 21tx +4k 21t 2-4=0,(8分) 则x 1+x 2=8k 21t 1+4k 21,x 1x 2=4k 21t 2-41+4k 21,同理则x 3+x 4=8k 22t1+4k 22,x 3x 4=4k 22t 2-41+4k 22,PA →·PB →=(x 1-t ,y 1)(x 2-t ,y 2)=(x 1-t)(x 2-t)+k 21(x 1-t)(x 2-t)=(x 1-t)(x 2-t)(1+k 21), PC →·PD →=(x 3-t ,y 3)(x 4-t ,y 4)=(x 3-t)(x 4-t)+k 22(x 3-t)(x 4-t)=(x 3-t)(x 4-t)(1+k 22).(12分) 因为P ,A ,B 三点共线,所以PA →·PB →=PA·PB ,同理,PC →·PD →=PC ·PD.PA ·PB PC ·PD =PA →·PB →PC →·PD →=(x 1-t )(x 2-t )(1+k 21)(x 3-t )(x 4-t )(1+k 22)=(1+k 21)(1+k 22)·(x 1-t )(x 2-t )(x 3-t )(x 4-t )=(1+k 21)(1+k 22)·x 1x 2-t (x 1+x 2)+t 2x 3x 4-t (x 3+x 4)+t 2.代入x 1+x 2=8k 21t 1+4k 21,x 1x 2=4k 21t 2-41+4k 21,x 3+x 4=8k 22t 1+4k 22,x 3x 4=4k 22t 2-41+4k 22,化简得PA ·PB PC ·PD =(1+k 21)(1+4k 22)(1+k 22)(1+4k 21),(14分)因为是定值,所以PA ·PB PC ·PD =(1+k 21)(1+4k 22)(1+k 22)(1+4k 21)为定值.(16分)4规范解答 (1) 由题意B(0,1),C(0,-1),焦点F(3,0),当直线PM 过椭圆的右焦点F 时,则直线PM 的方程为x 3+y -1=1,即y =33x -1,联立⎩⎨⎧x 24+y 2=1,y =33x -1,解得⎩⎨⎧x =837,y =17或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =-1(舍),即M ⎝⎛⎭⎫837,17.(2分)连结BF ,则直线BF :x 3+y1=1,即x +3y -3=0,而BF =a =2,点M 到直线BF 的距离为d =⎪⎪⎪⎪837+3×17-312+(3)2=2372=37.故S △MBF =12·BF ·d =12×2×37=37.(4分)(2) 解法1(点P 为主动点) ①设P(m ,-2),且m≠0,则直线PM 的斜率为k =-1-(-2)0-m =-1m , 则直线PM 的方程为y =-1m x -1,联立⎩⎨⎧y =-1m x -1,x 24+y 2=1化简得⎝⎛⎭⎫1+4m 2x 2+8m x =0,解得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-8m m 2+4,4-m 2m 2+4,(6分)所以k 1=4-m 2m 2+4-1-8m m 2+4=-2m 2-8m =14m ,k 2=1-(-2)0-m =-3m ,(8分)所以k 1·k 2=-3m ·14m =-34为定值.(10分)5、规范解答 (1) 设B (x 0,y 0),则C (-x 0,-y 0),x 204+y 20=1,因为A (2,0),所以k 1=y 0x 0-2,k 2=y 0x 0+2,所以k 1k 2=y 0x 0-2·y 0x 0+2=y 20x 20-4=1-14x 20x 20-4=-14.(4分)(2) 设直线AP 方程为y =k 1(x -2),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1x -2,x 2+y 2=4得(1+k 21)x 2-4k 21x +4(k 21-1)=0,解得x P =2k 21-11+k 21,y P =k 1(x P -2)=-4k 11+k 21, 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1x -2,x24+y 2=1得(1+4k 21)x 2-16k 21x +4(4k 21-1)=0,解得x B =24k 21-11+4k 21,y B =k 1(x B -2)=-4k 11+4k 21,(8分) 所以k BC =y B x B =-2k 14k 21-1,k PQ =y Px P +65=-4k 11+k 212k 21-11+k 21+65=-5k 14k 21-1, 所以k PQ =52k BC ,故存在常数λ=52,使得k PQ =52k BC .(10分) (3) 设直线AC 方程为y =k 2(x -2),当直线PQ 与x 轴垂直时,Q ⎝⎛⎭⎫-65,-85,则P -65,85,所以k 1=-12,即B (0,1),C (0,-1),所以k 2=12,则k AQ =-85-65-2=12=k 2,所以直线AC 必过点Q .当直线PQ 与x 轴不垂直时,设直线PQ 方程为y =-5k 14k 21-1⎝⎛⎭⎫x +65, 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-5k 14k 21-1⎝⎛⎭⎫x +65,x 2+y 2=4解得x Q =-216k 21-116k 21+1,y Q =16k 116k 21+1, 因为k 2=-y B -x B -2=4k 11+4k 2121-4k 211+4k 21-2=-14k 1, 所以k AQ =16k 116k 21+1-216k 21-116k 21+1-2=-14k 1=k 2,故直线AC 必过点Q .(16分) (不考虑直线与x 轴垂直的情形扣1分)。
求解圆锥曲线中定值、定点问题的思路

学考方略定值、定点问题在圆锥曲线中比较常见,这两类问题较为复杂,且综合性较强,很多同学在遇到这两类问题时常常会束手无策.对此,笔者重点探究了求解圆锥曲线中定值、定点问题的思路.一、求解定值问题的思路解析几何中的有些几何量,如斜率、距离、面积、比值等和动点的坐标或动线中的参变量无关,这类问题称为定值问题.解答定值问题,需首先根据问题条件选取恰当的参数,如斜率、截距、角度等,建立方程或函数,利用等量关系进行推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.例1.已知椭圆C :x 24+y 2=1与直线l 有且只有一个交点,是否存在以原点O 为圆心的圆,此圆与直线l 交于P 1,P 2两点()两点均不在坐标轴上,且OP 1,OP 2斜率之积为定值?若存在,求出该圆的方程;若不存在,请说明理由.解:设圆的方程为x 2+y 2=r 2,若直线的斜率存在,设直线l 方程为y =kx +m ,联立直线与椭圆方程,可得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0,所以Δ=(8km )2-4(1+4k 2)(4m 2-4)=0,即m 2=1+4k 2,联立直线与圆的方程得(1+k 2)x 2+2kmx +m 2-r 2=0,Δ=()2km 2-4(1+4k 2)(m 2-r 2)=0,设P 1()x 1,y 1、P 2()x 2,y 2,则x 1+x 2=-2km 1+k 2,x 1x 2=m 2-r 21+k 2,设直线OP 1,OP 2斜率分别为k 1,k 2,则k 1k 2=(4-r 2)k 2+14k 2+(1-r 2),若k 1k 2为定值,则有4-r 24=11-r 2,即r 2=5时,k 1k 2=-14,当直线斜率不存在时,由题意可得直线x =±2,OP 1,OP 2的斜率之积为-14,故存在满足题意的圆x 2+y 2=5,使OP 1,OP 2斜率之积为定值.解答本题的关键在于认真审题,理清条件与所求目标之间的关系,借助一元二次方程的判别式以及韦达定理建立关系式,通过消元求得定值.二、求解定点问题的思路定点问题是指圆锥曲线中一个点(或几个点)的坐标与参数、变量无关的问题.求解定点问题,常常需要设出问题中定点的坐标或者与定点相关的量,根据题目中的条件建立与这个量相关的关系式,如f ()x ,y +λg ()x ,y =0()λ为参数,然后通过解方程、不等式等求得定点的坐标.例2.已知抛物线C :y 2=2px ()0<p <8的焦点为F ,点Q 是抛物线C 上的一点,点Q 的纵坐标为4,点Q 到焦点的距离为5,设直线l 不经过点Q 且与抛物线C 交于A ,B 两点,直线QA ,QB 斜率分别为k 1,k 2,问直线l 上是否存在定点使k 1k 2=-2,若存在,求出具体定点;若不存在请说明理由.解:由题意可得Q æèçöø÷8p ,4,可知p 8+p 2=5,解方程得p =2,所以抛物线C 的方程为:y 2=4x ,设直线AB 的方程为x =my +b ,点A ()x 1,y 1,点B ()x 2,y 2,联立直线AB 与抛物线的方程,可得ìíîx =my +b ,y 2=4x ,整理可得y 2-4my -4b =0,则Δ=16m 2+16b >0,y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4b ,因为k 1k 2=y 1-4x 1-4∙y 2-4x 2-4=-2,所以()b -52=(1+4m )2,所以b =6+4m 或b =4-4m ,①当b =6+4m 时,直线AB 方程为x =my +6+4m ,此时直线经过定点()6,-4;②当b =4-4m 时,直线AB 方程为x =my +4-4m ,此时直线经过定点()4,4,因为直线l 不经过点Q ()4,4,所以直线恒过定点()6,-4.我们需首先根据题意求出抛物线的方程,引入变量m ,设出直线AB 的方程,然后将直线的方程与抛物线的方程联立,得到一元二次方程,再根据韦达定理求得k 1k 2的表达式,建立关于m 的关系式,最后根据直线AB 的方程,求出定点的坐标.我们仔细观察可以发现,解答定值、定点问题的思路有些相似,都是要求设出某个变量,然后根据题意建立关系式,合理进行推理运算,消去变量,进而得到一个与变量无关的值或者坐标点.同学们熟练掌握求解圆锥曲线的定值、定点问题的思路,便能从容应对这两类问题.(作者单位:江苏省沭阳如东中学)49Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。
圆锥曲线中的定点和定值问题的解题方法

寒假文科强化(四):圆锥曲线中的定点和定值问题的解答方法【基础知识】1、对满足一定条件曲线上两点连结所得直线过定点或满足一定条件的曲线过定点问题,设该直线(曲线)上两点的坐标,利用坐标在直线(或曲线)上,建立点的坐标满足的方程(组),求出相应的直线(或曲线),然后再利用直线(或曲线)过定点的知识加以解决.2、在几何问题中,有些几何量与参数无关,这就构成了定值问题,解决这类问题一种思路是进行一般计算推理求出其结果;另一种是通过考查极端位置,探索出“定值”是多少,然后再进行一般性证明或计算,即将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角形式,证明该式是恒定的.如果试题以客观题形式出现,特殊方法往往比较奏效. 题型一 :定点问题法一:特殊探求,一般证明;法二:设该直线(曲线)上两点的坐标,利用点在直线(曲线)上,建立坐标满足的方程(组),求出相应的直线(曲线),然后再利用直线(曲线)过定点的知识加以解决。
例1 设点A 和B 是抛物线«Skip Record If...»上原点以外的两个动点,且«Skip Record If...»,求证直线«Skip Record If...»过定点。
解:取«Skip Record If...»写出直线«Skip Record If...»的方程;再取«Skip Record If...»写出直线«Skip Record If...»的方程;最后求出两条直线 的交点,得交点为«Skip Record If...»。
设«Skip Record If...»,直线«Skip Record If...»的方程为«Skip Record If...», 由题意得«Skip Record If...»两式相减得 «Skip Record If...»,即«Skip Record If...»,«Skip Record If...»直线«Skip Record If...»的方程为«Skip Record If...»,整理得«Skip Record If...» ①又«Skip Record If...»«Skip Record If...»,«Skip Record If...»«Skip Record If...»,«Skip Record If...»,«Skip Record If...»OAB«Skip Record If...»直线«Skip Record If...»的方程为«Skip Record If...»②把«Skip Record If...»代入直线«Skip Record If...»得方程恒成立,所以直线«Skip Record If...»过定点«Skip Record If...»解:由上得«Skip Record If...»②又«Skip Record If...»,«Skip Record If...»代入②得«Skip Record If...»,整理得«Skip Record If...»,«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»直线«Skip Record If...»过定点«Skip Record If...»【变式演练1】已知椭圆«Skip Record If...»的中心在坐标原点,焦点在«Skip Record If...»轴上,椭圆«Skip Record If...»上的点到焦点距离的最大值为«Skip Record If...»,最小值为«Skip Record If...».(Ⅰ)求椭圆«Skip Record If...»的标准方程;(Ⅱ)若直线«Skip Record If...»与椭圆«Skip Record If...»相交于«Skip Record If...»,«Skip Record If...»两点(«Skip Record If...»不是左右顶点),且以«Skip Record If...»为直径的圆过椭圆«Skip Record If...»的右顶点,求证:直线«Skip Record If...»过定点,并求出该定点的坐标.题型二定值问题解题方法 (1)通过考查极端位置,探索出“定值”是多少,然后再进行一般性证明或计算,即将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角形式,证明该式是恒定的.如果试题以客观题形式出现,特殊方法往往比较奏效.(2)进行一般计算推理求出其结果。
圆锥曲线中的定点问题及解决方法

圆锥曲线中的定点问题及解决方法1. 引言1.1 背景介绍圆锥曲线是几何学中一个重要的概念,指的是由一个平面与一个圆锥体相交而得到的曲线。
在数学中,圆锥曲线包括圆、椭圆、双曲线和抛物线四种类型。
这些曲线在几何学和代数学中有着广泛的应用,涉及到许多重要的定理和性质。
圆锥曲线中的定点问题是指关于曲线上或曲线与其他几何图形的交点位置和性质的问题。
这些问题在实际应用中具有重要意义,例如在天文学中描述行星轨道的形状,或在工程学中设计湖面上的浮标位置等。
研究圆锥曲线中的定点问题不仅可以加深对这些曲线的理解,更可以拓展数学知识的应用范围。
通过研究不同的解决方法,可以进一步提高解决问题的能力和技巧,为数学领域的发展贡献力量。
深入探讨圆锥曲线中的定点问题具有重要的研究意义和价值。
1.2 问题提出圆锥曲线中的定点问题是一个重要而复杂的数学问题,其研究有着深远的理论和应用意义。
在圆锥曲线中,定点问题是指在已知曲线的情况下,找到曲线上满足一定条件的点的位置。
这种问题涉及到几何、代数和分析等多个数学领域,需要综合运用不同的数学方法来求解。
定点问题在圆锥曲线中具有广泛的实际应用。
比如在工程领域中,定点问题可以帮助我们确定某个位置的几何特性,从而设计出更加精确的结构。
在物理学中,定点问题可以帮助我们分析物体的运动轨迹和速度方向。
在计算机图形学和机器人领域中,定点问题也有着重要的应用价值。
研究圆锥曲线中的定点问题不仅有助于深化数学理论,还能推动相关领域的发展和创新。
在本文中,我们将介绍不同的解决方法来解决圆锥曲线中的定点问题,探讨其适用场景和未来研究方向,以期为相关领域的研究工作提供一定的参考和启发。
1.3 研究意义在圆锥曲线中,定点问题具有重要的研究意义。
通过对定点问题的研究,我们可以深入理解圆锥曲线的性质和特点,进一步探索其数学规律和几何意义。
定点是曲线上的固定点,对于圆锥曲线而言,定点的位置和性质对曲线的形状和特征具有决定性影响。
高中数学:圆锥曲线中的定值、定点问题
高中数学:圆锥曲线中的定值、定点问题【基础回顾】一、课本基础提炼1.将直线方程与圆锥曲线方程联立,消去y得到关于x的方程mx2+nx+p=0.(1)若m≠0,当△>0时,直线与圆锥曲线有两个交点. 当△=0时,直线与圆锥曲线有且只有一个公共点,此时直线与双曲线相切. 当△<0时,直线与圆锥曲线无公共点.(2)当m=0时,若圆锥曲线为双曲线,则直线与双曲线只有一个交点,此时直线与双曲线的渐近线平行;若圆锥曲线为抛物线,则直线与抛物线只有一个交点,此时直线与抛物线的对称轴平行.(3)设直线与圆锥曲线的交点A(x1,y1),B(x2,y2),则2. 直线y=kx+b(k≠0)与椭圆相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则弦长二、二级结论必备1.对与圆锥曲线有关的中点弦问题,常用点差法,及设出弦的端点坐标,代入曲线方程,两式相减,利用中点公式和直线的斜率公式即可得出直线的斜率.2. 已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点的直线交抛物线于A、B 两点(如右图所示),设A(x1,y1),B(x2,y2).则有以下结论:(1)|AB|=x1+x2+p,或(α为AB所在直线的倾斜角);(3)y1y2=-p2.(4)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.3.过抛物线焦点且与对称轴垂直的弦称为抛物线的通径,抛物线的通径长为2p4.椭圆与双曲线的通径长为5.P(x0,y0)是抛物线C上一点,F为抛物线的焦点.(1)当焦点在x轴正半轴上时,(2)当焦点在x轴负半轴上时,(3)当焦点在x轴正半轴上时,(4)当焦点在x轴正半轴上时,【技能方法】定点问题解题技巧:(1)引进参数法。
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,即为所求定点。
(2)特殊到一般法。
从特殊位置入手,找到定点,再证明该定点与变量无关。
定值问题解题技巧:(1)特殊方法。
圆锥曲线的定点定值、开放问题,必须提醒“点差法”具有不等价性
圆锥曲线的定点定值、开放问题,必须提醒“点差法”具有不等价性【考点聚焦突破】考点一定点问题【规律方法】圆锥曲线中定点问题的两种解法(1)引进参数法:引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究变化的量与参数何时没有关系,找到定点.(2)特殊到一般法,根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变量无关.考点二定值问题【规律方法】圆锥曲线中定值问题的特点及两大解法(1)特点:待证几何量不受动点或动线的影响而有固定的值.(2)两大解法:①从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;②引起变量法:其解题流程为考点三开放问题【规律方法】此类问题一般分为探究条件、探究结论两种.若探究条件,则可先假设条件成立,再验证结论是否成立,成立则存在,否则不存在;若探究结论,则应先求出结论的表达式,再针对其表达式进行讨论,往往涉及对参数的讨论.【反思与感悟】1.有关弦的三个问题(1)涉及弦长的问题,应熟练地利用根与系数的关系,设而不求计算弦长;(2)涉及垂直关系往往也是利用根与系数的关系设而不求简化运算;(3)涉及过焦点的弦的问题,可考虑利用圆锥曲线的定义求解.2.求解与弦有关问题的两种方法(1)方程组法:联立直线方程和圆锥曲线方程,消元(x或y)成为二次方程之后,结合根与系数的关系,建立等式关系或不等式关系.(2)点差法:在求解圆锥曲线且题目中已有直线与圆锥曲线相交和被截线段的中点坐标时,设出直线和圆锥曲线的两个交点坐标,代入圆锥曲线的方程并作差,从而求出直线的斜率,然后利用中点求出直线方程.“点差法”的常见题型有:求中点弦方程、求(过定点、平行弦)弦中点轨迹、垂直平分线问题.必须提醒的是“点差法”具有不等价性,即要考虑判别式Δ是否为正数.【易错防范】1.求范围问题要注意变量自身的范围.2.利用几何意义求最值时,要注意“相切”与“公共点唯一”的不等价关系.注意特殊关系、特殊位置的应用.3.解决定值、定点问题,不要忘记特值法.。
圆锥曲线中的定点、定值问题(含解析)
圆锥曲线中的定点、定值问题一、题型选讲题型一 、 圆锥曲线中过定点问题圆锥曲线中过定点问题常见有两种解法:(1)、求出圆锥曲线或直线的方程解析式,研究解析式,求出定点·(2)、从特殊位置入手,找出定点,在证明该点符合题意(运用斜率相等或者三点共线)。
例1、【2020年高考全国Ⅰ卷理数】已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线x =6上的动点,P A 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.例2、(2020届山东省临沂市高三上期末)如图,已知点F 为抛物线C :22y px =(0p >)的焦点,过点F 的动直线l 与抛物线C 交于M ,N 两点,且当直线l 的倾斜角为45°时,16MN =.(1)求抛物线C 的方程.(2)试确定在x 轴上是否存在点P ,使得直线PM ,PN 关于x 轴对称?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.例3、【2019年高考北京卷理数】已知抛物线C :x 2=−2py 经过点(2,−1).(1)求抛物线C 的方程及其准线方程;(2)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线y =−1分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.题型二、圆锥曲线中定值问题圆锥曲线中常见的定值问题,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,从而得到定值例4、【2020年新高考全国Ⅰ卷】已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为2,且过点A (2,1).(1)求C 的方程:(2)点M ,N 在C 上,且AM ⊥AN ,AD ⊥MN ,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得|DQ |为定值.例5、(2020届山东省泰安市高三上期末)已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的离心率e 满足2220e -+=,右顶点为A ,上顶点为B ,点C (0,-2),过点C 作一条与y 轴不重合的直线l ,直线l 交椭圆E 于P ,Q 两点,直线BP ,BQ 分别交x 轴于点M ,N ;当直线l 经过点A 时,l .(1)求椭圆E 的方程;(2)证明:BOM BCN S S ∆∆⋅为定值.例6、(2019苏州三市、苏北四市二调)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 1:x 24+y 2=1,椭圆C 2:x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0),C 2与C 1的长轴长之比为2∶1,离心率相同.(1) 求椭圆C 2的标准方程; (2) 设点P 为椭圆C 2上的一点.①射线PO 与椭圆C 1依次交于点A ,B ,求证:PAPB 为定值;②过点P 作两条斜率分别为k 1,k 2的直线l 1,l 2,且直线l 1,l 2与椭圆C 1均有且只有一个公共点,求证k 1·k 2为定值.二、达标训练1、(2020届浙江省温州市高三4月二模)如图,已知椭圆22:14x C y +=,F 为其右焦点,直线()0:k y x m l m k +<=与椭圆交于1122(,),(,)P x y Q x y 两点,点,A B 在l 上,且满足,,PA PF QB QF OA OB ===.(点,,,A P Q B 从上到下依次排列)(I )试用1x 表示PF :(II )证明:原点O 到直线l 的距离为定值.2、【2018年高考北京卷理数】已知抛物线C :2y =2px 经过点P (1,2).过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线P A 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N . (1)求直线l 的斜率的取值范围;(2)设O 为原点,QM QO λ=,QN QO μ=,求证:11λμ+为定值.3、(2019苏锡常镇调研)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率为32,焦点到相应准线的距离为33.(1) 求椭圆E 的标准方程;(2) 已知P(t ,0)为椭圆E 外一动点,过点P 分别作直线l 1和l 2,直线l 1和l 2分别交椭圆E 于点A ,B 和点C ,D ,且l 1和l 2的斜率分别为定值k 1和k 2,求证:PA ·PBPC ·PD 为定值.4、(2018苏州暑假测试)如图,已知椭圆O :x 24+y 2=1的右焦点为F ,点B ,C 分别是椭圆O 的上、下顶点,点P 是直线l :y =-2上的一个动点(与y 轴的交点除外),直线PC 交椭圆于另一个点M.(1) 当直线PM 经过椭圆的右焦点F 时,求ⅠFBM 的面积;(2) Ⅰ记直线BM ,BP 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1•k 2为定值;5、(2016泰州期末)如图,在平面直角坐标系xOy 中, 已知圆O :x 2+y 2=4,椭圆C :x 24+y 2=1,A 为椭圆右顶点.过原点O 且异于坐标轴的直线与椭圆C 交于B ,C 两点,直线AB 与圆O 的另一交点为P ,直线PD 与圆O 的另一交点为Q ,其中D (-65,0).设直线AB ,AC 的斜率分别为k 1,k 2.(1) 求k 1k 2的值;(2) 记直线PQ ,BC 的斜率分别为k PQ ,k BC ,是否存在常数λ,使得k PQ =λk BC ?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由;(3) 求证:直线AC 必过点Q .一、题型选讲题型一 、 圆锥曲线中过定点问题圆锥曲线中过定点问题常见有两种解法:(1)、求出圆锥曲线或直线的方程解析式,研究解析式,求出定点·(2)、从特殊位置入手,找出定点,在证明该点符合题意(运用斜率相等或者三点共线)。
圆锥曲线中的典型问题与方法:圆锥曲线的定值、定点问题
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22,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。
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G
2
l2
H
4
( x1 , y1 )
M
l1
6
( xE , y E )
E
8
6
y
1 1 x y x 2 2
4 2
点E在直线l1上:x1 xE 4 y1 yE 4
N
( x2 , y2 )
5
5
G
2
点E在直线l2上:x2 xE 4 y2 yE 4
10 15
l2
E
x 2xE x xE 0
2
8
(2xE )2 4xE 0
2
故直线MN与双曲线C相切
(3)证明SOGH 为定值
6
4 2 H( , ) xE 2 y E xE 2 y E 4 2 G( , ) xE 2 y E xE 2 y E
10 15
y
1 1 x y x 2 2
12 2 2 xE 4 y E
Hale Waihona Puke 3(2)直线MN与双曲线C的位置关系;
6
y
1 1 x y x 2 2
4 2
lMN : xE x 4 yE y 4
N
( x2 , y2 )
5 10 15
5
G
2
l2
x2 y2 1 4
2
H
4
( x1 , y1 )
M
l1
6
( xE , y E )
6
y
1 1 x y x 2 2
4 2
N
( x2 , y2 )
5 10
x2 E在双曲线 y 2 1上 4
15
5
G
2
l2
xE 4 yE 4
2
2
H
4
( x1 , y1 )
M
l1
6
( xE , y E )
E
8
4 4 2 2 OG OH xE 2 y E xE 2 y E xE 2 y E xE 2 y E
H
4
( x1 , y1 )
M
l1
6
( xE , y E )
E
lMN : xE x 4 yE y 4
4 2 G( , ) xE 2 y E xE 2 y E
8
1 y x H点坐标: 2 xE x 4 y E y 4
4 2 H( , ) xE 2 y E xE 2 y E
2
x2 y2 双曲线C1 : 2 2 1(a 0, b 0), E ( xE , y E )是C上异于 a b 顶点的任意一点,过 E作C的切线l分别于渐近线交于不 同的两点A, B,则OA OB 为定值a 2 b 2
x2 y2 双曲线C1 : 2 2 1(a 0, b 0), E ( xE , yE )是C上异于 a b 顶点的任意一点,过 E作C的切线l分别于渐近线交于不 同的两点A, B,则S OAB 为定值ab.
圆锥曲线中如何求解定值问题
x2 2 过椭圆C: y 1上异于顶点的一点 P作斜率为k的 4 直线l,使得l与椭圆C有且只有个公共点。设 直线PF1 ,
1 1 PF2的斜率分别为 k1 , k2 , 若k 0, 试证明 为定值, kk1 kk2 并求出这个定值。
x0 x 过P点C的切线方程: y0 y 1 4 x0 y0 k k1 k PF 4 y0 x0 3
4 2
N
( x2 , y2 )
5
O
5 2
Q
G l2
H
4
lMN : xE x 4 yE y 4
( xE , y E )
( x1 , y1 )
M
l1
6
E
8
4 lMN 与x轴的交点Q:xQ xE
SOGH
1 OQ yG y E 2
1 4 2 2 2 xE xE 2 y E xE 2 y E
1
k2 k PF2
y0 x0 3
1 1 8 kk1 kk2
如图,已知过点M ( x1 , y1 )的直线l1 : x1 x 4 y1 y 4与过点N ( x2 , y2 ) x2 ( x1 x2 )的直线l1 : x2 x 4 y2 y 4的交点E在双曲线C : y 2 1 4 上,直线MN与两条渐近线分别交于 G, H两点。 1 1 y x y x (1)求 OG OH ; 2 2 N (2)判断直线MN与双曲线C的位置关系; ( x2 , y2 ) (3)证明S OGH 为定值。
x2 y2 已知动直线l与椭圆C: 1交于P ( x1 , y1 ), 3 2 Q ( x2 , y2 )两个不同点且OPQ的面积S OPQ的面 6 2 2 积为 ,其中O为坐标原点,证明: x1 x2 和 2 2 2 y1 y2 均为定值。