最全总结之圆锥曲线定值问题

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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

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

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【定点定值】12 大题型(原卷版)

圆锥曲线【定点定值】12 大题型(原卷版)

圆锥曲线中的定点、定值问题1、定值问题解析几何中定值问题的证明可运用函数的思想方法来解决.证明过程可总结为“变量—函数—定值”,具体操作程序如下:(1)变量----选择适当的量为变量.(2)函数----把要证明为定值的量表示成变量的函数.(3)定值----化简得到的函数解析式,消去变量得到定值.2、求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊情况入手,求出定值,再证明该定值与变量无关;(2)直接推理、计算,并在计算推理过程中消去变量,从而得到定值.常用消参方法:①等式带用消参:找到两个参数之间的等式关系(,)0F k m =,用一个参数表示另外一个参数()k f m =,即可带用其他式子,消去参数k .②分式相除消参:两个含参数的式子相除,消掉分子和分母所含参数,从而得到定值.③因式相减消参:两个含参数的因式相减,把两个因式所含参数消掉.④参数无关消参:当与参数相关的因式为0时,此时与参数的取值没什么关系,比如:2()0y kg x -+=,只要因式()0g x =,就和参数k 没什么关系了,或者说参数k 不起作用.3、求解直线过定点问题常用方法如下:(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性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点;(3)求证直线过定点()00,x y ,常利用直线的点斜式方程()00y y k x x -=-或截距式y kx b =+来证明.一般解题步骤:①斜截式设直线方程:y kx m =+,此时引入了两个参数,需要消掉一个.②找关系:找到k 和m 的关系:m =()f k ,等式带入消参,消掉m .③参数无关找定点:找到和k 没有关系的点.题型一:面积定值【典例1-1】如图所示,已知椭圆22:14x C y +=,A ,B 是四条直线2x =±,1y =±所围成的矩形的两个顶点.若M ,N 是椭圆C 上的两个动点,且直线OM ,ON 的斜率之积等于直线OA ,OB 的斜率之积,试探求OM N V 的面积是否为定值,并说明理由.【典例1-2】(2024·湖北荆州·三模)从抛物线28y x =上各点向x 轴作垂线段,垂线段中点的轨迹为Γ.(1)求Γ的轨迹方程;(2),,A B C 是Γ上的三点,过三点的三条切线分别两两交于点,,D E F ,①若//AC DF ,求BDBF的值;②证明:三角形ABC 与三角形DEF 的面积之比为定值.【变式1-1】已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点分别为1(1,0)F -、2(1,0)F ,M 在椭圆E 上,且12MF F △(1)求椭圆E 的方程;(2)直线:l y kx m =+与椭圆E 相交于P ,Q 两点,且22434k m +=,求证:OPQ △(O 为坐标原点)的面积为定值.【变式1-2】(2024·重庆·三模)已知()2,0F ,曲线C 上任意一点到点F 的距离是到直线12x =的距离的两倍.(1)求曲线C 的方程;(2)已知曲线C 的左顶点为A ,直线l 过点F 且与曲线C 在第一、四象限分别交于M ,N 两点,直线AM 、AN 分别与直线12x =交于P ,H 两点,Q 为PH 的中点.(i )证明:QF MN ^;(ii )记PMQ V ,HNQ V ,MNQ V 的面积分别为1S ,2S ,3S ,则123S S S +是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【变式1-3】(2024·广东广州·模拟预测)已知()1,0A -,()10B ,,平面上有动点P ,且直线AP 的斜率与直线BP 的斜率之积为1.(1)求动点P 的轨迹Ω的方程.(2)过点A 的直线与Ω交于点M (M 在第一象限),过点B 的直线与Ω交于点N (N 在第三象限),记直线AM ,BN 的斜率分别为1k ,2k ,且124k k =.试判断AMN V 与BMN V 的面积之比是否为定值,若为定值,请求出该定值;若不为定值,请说明理由.题型二:向量数量积定值【典例2-1】(2024·高三·江苏盐城·开学考试)已知椭圆C :22142x y +=,()0,1A ,过点A 的动直线l 与椭圆C 交于P 、Q 两点.(1)求线段PQ 的中点M 的轨迹方程;(2)是否存在常数,使得AP AQ OP OQ l ×+×uuu r uuu r uuu r uuu r为定值?若存在,求出l 的值;若不存在,说明理由.【典例2-2】(2024·上海闵行·二模)已知点12F F 、分别为椭圆22:12x y G +=的左、右焦点,直线:l y kx t =+与椭圆G 有且仅有一个公共点,直线12,F M l F N l ^^,垂足分别为点M N 、.(1)求证:2221t k =+;(2)求证:12F M F N ×uuuu r uuuu r为定值,并求出该定值;【变式2-1】(2024·陕西宝鸡·一模)椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>经过点P æççè,且两焦点与短轴的两个端点的连线构成一个正方形.(1)求椭圆C 的方程;(2)设5,04M æöç÷èø,过椭圆C 的右焦点F 作直线l 交C 于A 、B 两点,试问:MA MB ×uuu r uuu r 是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【变式2-2】(2024·高三·河南南阳·期末)P 为平面直角坐标系内一点,过P 作x 轴的垂线,垂足为M ,交直线b y x a =-(0a b >>)于Q ,过P 作y 轴的垂线,垂足为N ,交直线by x a=-于R ,若△OMQ ,V ONR 的面积之和为2ab.(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)若2a =,1b =,()4,0A -,(),0G n ,过点G 的直线l 交C 于D ,E 两点,是否存在常数n ,对任意直线l ,使AD AE ×uuu r uuu r为定值?若存在,求出n 的值及该定值,若不存在,请说明理由.【变式2-3】(2024·高三·天津河北·期末)设椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左右焦点分别为12,F F ,短轴的两个端点为,A B ,且四边形12F AF B 是边长为2的正方形.,C D 分别是椭圆的左右顶点,动点M 满足MD CD ^,连接CM ,交椭圆E 于点P .(1)求椭圆E 的方程;(2)求证:OM OP ×uuuu r uuu r为定值.【变式2-4】已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左、右顶点分别为,A B ,右焦点为F ,且3AF =uuu r ,以F为圆心,OF 为半径的圆F 经过点B .(1)求C 的方程;(2)过点A 且斜率为()0k k ¹的直线l 交椭圆C 于P ,(ⅰ)设点P 在第一象限,且直线l 与y x =-交于HHAO Ð,求k 的值;(ⅱ)连接PF 交圆F 于点T ,射线AP 上存在一点Q ,且QT BT ×为定值,已知点Q 在定直线上,求Q 所在定直线方程.题型三:斜率和定值【典例3-1】已知椭圆()222:11x M y a a +=>与双曲线222:1y N x a-=的离心率的平方和为234.(1)求a 的值;(2)过点1,02Q æöç÷èø的直线l 与椭圆M 和双曲线N 分别交于点A ,B ,C ,D ,在x 轴上是否存在一点T ,直线TA ,TB ,TC ,TD 的斜率分别为TA k ,TB k ,TC k ,TD k ,使得1111TA TB TC TDk k k k +++为定值?若存在,请求出点T 的坐标;若不存在,请说明理由.【典例3-2】(2024·河南·二模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的焦距为2,两个焦点与短轴一个顶点构成等边三角形.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设()3,P t ,过点P 的两条直线1l 和2l 分别交椭圆C 于点,D E 和点,M N (1l 和2l .不重合),直线1l 和2l 的斜率分别为1k 和2k .若PM PN PD PE =,判断12k k +是否为定值,若是,求出该值;若否,说明理由.【变式3-1】椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的左焦点为(),且椭圆C 经过点()0,1P ,直线21y kx k =+-(0k ¹)与C 交于A ,B 两点(异于点P ).(1)求椭圆C 的方程;(2)证明:直线PA 与直线PB 的斜率之和为定值,并求出这个定值.【变式3-2】(2024·宁夏银川·一模)已知1F ,2F 分别是椭圆()2222:10x yC a b a b+=>>的左、右焦点,左顶点为A ,则上顶点为1B ,且1AB 20y -+=.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若P 是直线3x =上一点,过点P 的两条不同直线分别交C 于点D ,E 和点M ,N ,且PD PMPN PE=,求证:直线DE 的斜率与直线MN 的斜率之和为定值.题型四:斜率积定值【典例4-1】(2024·高三·陕西·开学考试)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,左顶点为E ,虚轴的上端点为P ,且3PF =,PE =(1)求双曲线C 的标准方程;(2)设M N 、是双曲线C 上不同的两点,Q 是线段MN 的中点,O 是原点,直线MN OQ 、的斜率分别为12k k 、,证明:12k k ×为定值.【典例4-2】已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>,过点,A ,B 分别是E 的左顶点和下顶点,F 是E右焦点,π3AFB Ð=.(1)求E 的方程;(2)过点F 的直线与椭圆E 交于点P ,Q ,直线AP ,AQ 分别与直线4x =交于不同的两点M ,N .设直线FM ,FN 的斜率分别为1k ,2k ,求证:12k k 为定值.【变式4-1】已知椭圆22122:1(0)22x y C a b a b +=>>左右焦点12,F F 分别为椭圆22222:1(0)x y C a b a b +=>>的左右顶点,过点1F 且斜率不为零的直线与椭圆1C 相交于,A B 两点,交椭圆2C 于点M ,且2ABF △与12BF F △的周长之差为4-(1)求椭圆1C 与椭圆2C 的方程;(2)若直线2MF 与椭圆1C 相交于,D E 两点,记直线1MF 的斜率为1k ,直线2MF 的斜率为2k ,求证:12k k 为定值.【变式4-2】(2024·湖南长沙·二模)如图,双曲线22122:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左、右焦点1F ,2F 分别为双曲线22222:144x y C a b -=的左、右顶点,过点1F 的直线分别交双曲线1C 的左、右两支于,A B 两点,交双曲线2C 的右支于点M (与点2F 不重合),且12BF F △与2ABF △的周长之差为2.(1)求双曲线1C 的方程;(2)若直线2MF 交双曲线1C 的右支于,D E 两点.①记直线AB 的斜率为1k ,直线DE 的斜率为2k ,求12k k 的值;②试探究:DE AB -是否为定值?并说明理由.【变式4-3】已知双曲线C:x 2a 2―y 2b 2=1(a >0,b >0)过点((1)求双曲线C 的标准方程;(2)设过点()2,0P 且斜率不为0的直线l 与双曲线C 的左右两支交于A ,B 两点.问:在x 轴上是否存在定点Q ,使直线QA 的斜率1k 与QB 的斜率2k 的积为定值?若存在,求出该定点坐标;若不存在,请说明理由.题型五:斜率比定值【典例5-1】设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点(),0M p ,过点F 且斜率存在的直线交C 于不同的,A B 两点,当直线AM 垂直于x 轴时,3AF =.(1)求C 的方程;(2)设直线,AM BM 与C 的另一个交点分别为,D E ,设直线,AB DE 的斜率分别为12,k k ,证明:(ⅰ)12k k 为定值;(ⅱ)直线DE 恒过定点.【典例5-2】如图所示,已知点()1,0K ,F 是椭圆22195x y+=的左焦点,过F 的直线与椭圆交于,A B 两点,直线,AK BK 分别与椭圆交于,P Q 两点.(1)证明:直线PQ 过定点.(2)证明:直线PQ 和直线AB的斜率之比为定值.【变式5-1】(2024·重庆·模拟预测)如图,DM x ^轴,垂足为D ,点P 在线段DM 上,且||1||2DP DM =.(1)点M 在圆224x y +=上运动时,求点P 的轨迹方程;(2)记(1)中所求点P 的轨迹为,(0,1)A G ,过点10,2æöç÷èø作一条直线与G 相交于,B C 两点,与直线2y =交于点Q .记,,AB AC AQ 的斜率分别为123,,k k k ,证明:123k k k +是定值.【变式5-2】(2024·云南·二模)已知椭圆EO ,焦点在x 轴上,右焦点为F ,A 、B 分别是E 的上、下顶点.E 的短半轴长是圆O 的半径,点M 是圆O 上的动点,且点M 不在y 轴上,延长BM 与E 交于点,N AM AN ×uuuu r uuu r的取值范围为(0,4).(1)求椭圆E 、圆O 的方程;(2)当直线BM 经过点F 时,求AFN V 的面积;(3)记直线AM 、AN 的斜率分别为12k k 、,证明:21k k 为定值.【变式5-3】(2024·河南·三模)已知点())A B ,,动点V 满足直线VA 与直线VB 的斜率之积为13,动点V 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程:(2)直线PQ 与曲线C 交于,P Q 两点,且BP BQ BM PQ ^^,交PQ 于点M ,求定点N 的坐标,使MN 为定值;(3)过(2)中的点N 作直线交曲线C 于,G H 两点,且两点均在y 轴的右侧,直线,AG BH 的斜率分别为12,k k ,求12k k 的值.题型六:斜率差定值【典例6-1】已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为()()122,0,2,0F F -,D 为椭圆C 的右顶点,且124DF DF ×=uuu u r uuuu r.(1)求椭圆C 的方程;(2)设()4,2M -,过点()4,0Q -的直线与椭圆C 交于A ,B 两点(A 点在B 点左侧),直线AM 与直线2x =-交于点N ,设直线NA ,NB 的斜率分别为1k ,2k ,求证:21k k -为定值.【典例6-2】已知双曲线2222;1(0,0)x y C a b a b -=>>经过点æççè,右焦点为(),0F c ,且222,,c a b 成等差数列.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线与C 的右支交于,P Q 两点(P 在Q 的上方),PQ 的中点为,M M 在直线:2l x =上的射影为,N O 为坐标原点,设POQ △的面积为S ,直线,PN QN 的斜率分别为12,k k ,试问12k k S-是否为定值,如果是,求出该定值,如果不是,说明理由.【变式6-1】已知椭圆()2222:10x y M a b a b+=>>的离心率为12,A ,B ,C 分别为椭圆的左顶点,上顶点和右顶点,1F 为左焦点,且1ABF V P 是椭圆M 上不与顶点重合的动点,直线AB 与直线CP 交于点Q ,直线BP 交x 轴于点N .(1)求椭圆M 的标准方程;(2)求证:2QN QC k k -为定值,并求出此定值(其中QN k 、QC k 分别为直线QN 和直线QC 的斜率).【变式6-2】(2024·高三·上海闵行·期中)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>,点()3,1-在双曲线C 上.过C 的左焦点F 作直线l 交C 的左支于A 、B 两点.(1)求双曲线C 的方程;(2)若()2,0M -,试问:是否存在直线l ,使得点M 在以AB 为直径的圆上?请说明理由.(3)点()4,2P -,直线AP 交直线2x =-于点Q .设直线QA 、QB 的斜率分别1k 、2k ,求证:12k k -为定值.题型七:线段定值【典例7-1】(2024·高三·山西·期末)已知椭圆E :()2221024x y b b +=<<.(1)若椭圆E 22y x =-与椭圆E 交于M ,N 两点,求证:OM ON ^;(2)P 为直线l :4x =上的一个动点,A ,B 为椭圆E 的左、右顶点,PA ,PB 分别与椭圆E 交于C ,D 两点,证明CA PD PC BD××为定值,并求出此定值.【典例7-2】如图,已知圆22:210T x y ++-=,圆心是点T ,点G 是圆T 上的动点,点H 的坐标为),线段CH 的垂直平分线交线段TC 于点R ,记动点R 的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程;(2)过点H 作一条直线与曲线E 相交于A ,B 两点,与y 轴相交于点C ,若CA AH l =uuu r uuur ,CB BH m =uuur uuur ,试探究l m +是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由;(3)过点()2,1M 作两条直线MP ,MQ ,分别交曲线E 于P ,Q 两点,使得1MP MQ k k ×=.且MD PQ ^,点D 为垂足,证明:存在定点F ,使得DF 为定值.【变式7-1】已知点N 在曲线22:11612x y C +=上,O 为坐标原点,若点M 满足2ON OM =uuu r uuuu r ,记动点M 的轨迹为G .(1)求G 的方程;(2)设,C D 是上G 的两个动点,且以CD 为直径的圆经过点O ,证明:2211OCOD+为定值.【变式7-2】(2024·湖北·模拟预测)平面直角坐标系xOy 中,动点(,)P x y 满足=,点P 的轨迹为C ,过点(2,0)F 作直线l ,与轨迹C 相交于A ,B 两点.(1)求轨迹C 的方程;(2)求OAB △面积的取值范围;(3)若直线l 与直线1x =交于点M ,过点M 作y 轴的垂线,垂足为N ,直线NA ,NB 分别与x 轴交于点S ,T ,证明:||||SF FT 为定值.【变式7-3】(2024·浙江宁波·模拟预测)已知12(2,0),(2,0),(1,0),(1,0)A B F F --,动点P 满足34PA PB k k ×=-,动点P 的轨迹为曲线1,PF t 交t 于另外一点2,Q PF 交t 于另外一点R .(1)求曲线t 的标准方程;(2)已知1212PF PF QF RF +是定值,求该定值;题型八:坐标定值【典例8-1】(2024·陕西安康·模拟预测)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,上顶点为A ,122AF AF AF -=uuur uuuu r uuuu r ,12AF F △(1)求C 的方程;(2)B 是C 上位于第一象限的一点,其横坐标为1,直线l 过点2F 且与C 交于M ,N 两点(均异于点B ),点P 在l 上,设直线BM ,BP ,BN 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,若2312k k k -=,问点P 的横坐标是否为定值?若为定值,求出点P 的横坐标;若不为定值,请说明理由.【典例8-2】(2024·全国·模拟预测)一般地,抛物线的三条切线围成的三角形称为抛物线的切线三角形,对应的三个切点形成的三角形称为抛物线的切点三角形.如图,012P PP V ,ABC V 分别为抛物线y 2=2px(p >0)的切线三角形和切点三角形,F 为该抛物线的焦点.当直线AB 的斜率为1-时,AB 中点的纵坐标为2-.(1)求p .(2)若直线AC 过点F ,直线,AB BC 分别与该抛物线的准线交于点,D E ,记点,D E 的纵坐标分别为,D E y y ,证明:D E y y 为定值.(3)若,,A B C 均不与坐标原点重合,证明:012FA FB FC FP FP FP ××=××【变式8-1】(2024·四川凉山·三模)已知平面内动点P 与两定点()11,0A -,()21,0A 连线的斜率之积为3.(1)求动点P 的轨迹E 的方程:(2)过点()2,0的直线与轨迹E 交于A ,B 两点,点A ,B 均在y 轴右侧,且点A 在第一象限,直线2AA 与1BA 交于点M ,证明:点M 横坐标为定值.题型九:角度定值【典例9-1】抛物线C :()20x py p =>的焦点为()0,1F ,直线l 的倾斜角为a 且经过点F ,直线l 与抛物线C 交于两点A ,B .(1)若16AB =,求角a ;(2)分别过A ,B 作抛物线C 的切线1l ,2l ,记直线1l ,2l 的交点为E ,直线EF 的倾斜角为b .试探究a b -是否为定值,并说明理由.【典例9-2】(2024·高三·广东广州·期中)已知椭圆C :()222210+=>>x y a b a b的离心率为12,焦距为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)若椭圆C 的左顶点为A ,过右焦点F 的直线l 与椭圆C 交于B ,D (异于点A )两点,直线AB ,AD 分别与直线4x =交于M ,N 两点,试问MFN Ð是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【变式9-1】(2024·辽宁沈阳·模拟预测)在平面直角坐标系xOy 中,利用公式x ax byy cx dy¢=+ìí¢=+î①(其中a ,b ,c ,d 为常数),将点(,)P x y 变换为点(),P x y ¢¢¢的坐标,我们称该变换为线性变换,也称①为坐标变换公式,该变换公式①可由a ,b ,c ,d 组成的正方形数表a b c d æöç÷èø唯一确定,我们将a b c d æöç÷èø称为二阶矩阵,矩阵通常用大写英文字母A ,B ,…表示.(1)如图,在平面直角坐标系xOy 中,将点(,)P x y 绕原点O 按逆时针旋转a 角得到点(),P x y ¢¢¢(到原点距离不变),求坐标变换公式及对应的二阶矩阵A ;(2)在平面直角坐标系xOy 中,求双曲线1xy =绕原点O 按逆时针旋转π4(到原点距离不变)得到的双曲线方程C ;(3)已知由(2)得到的双曲线C ,上顶点为D ,直线l 与双曲线C 的两支分别交于A ,B 两点(B 在第一象限),与x 轴交于点T ö÷÷ø.设直线DA ,DB 的倾斜角分别为a ,b ,求证:a b +为定值.【变式9-2】已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>上的点到它的两个焦点的距离之和为4,以椭圆C 的短轴为直径的圆O 经过这两个焦点,点A ,B 分别是椭圆C 的左、右顶点.(1)求圆O 和椭圆C 的方程;(2)已知P ,Q 分别是椭圆C 和圆O 上的动点(P ,Q 位于y 轴两侧),且直线PQ 与x 轴平行,直线AP ,BP 分别与y 轴交于点M ,N .求证:MQN Ð为定值.题型十:直线过定点【典例10-1】(2024·陕西·模拟预测)已知动圆M 经过定点1(F ,且与圆222:(16F x y +=内切.(1)求动圆圆心M 的轨迹C 的方程;(2)设轨迹C 与x 轴从左到右的交点为点A ,B ,点P 为轨迹C 上异于A ,B 的动点,设直线PB 交直线4x =于点T ,连接AT 交轨迹C 于点Q ;直线AP ,AQ 的斜率分别为AP k ,AQ k .(i )求证:AP AQ k k ×为定值;(ii )设直线:PQ x ty n =+,证明:直线PQ 过定点.【典例10-2】(2024·广西·模拟预测)已知圆E 恒过定点()1,0,且与直线=1x -相切,记圆心E 的轨迹为G ,直线11:10l x m y --=与G 相交于A ,B 两点,直线22:10l x m y --=与G 相交于C ,D 两点,且121m m =-,M ,N 分别为弦,AB CD 的中点,其中A ,C 均在第一象限,直线AC 与直线BD 的交点为G .(1)求圆心E 的轨迹G 的方程;(2)直线MN 是否恒过定点?若是,求出定点坐标?若不是,请说明理由.【变式10-1】(2024·江西·二模)已知()12,0F -,()22,0F ,M 是圆O :221x y +=上任意一点,1F 关于点M 的对称点为N ,线段1F N 的垂直平分线与直线2F N 相交于点T ,记点T 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)设(),0E t (0t >)为曲线C 上一点,不与x 轴垂直的直线l 与曲线C 交于G ,H 两点(异于E 点).若直线GE ,HE 的斜率之积为2,求证:直线l 过定点.【变式10-2】在平面直角坐标系xoy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>,F 是椭圆的右焦点且椭圆C与圆M :()22616x y -+=外切,又与圆N :(223x y +-=外切.(1)求椭圆C 的方程.(2)已知A ,B 是椭圆C 上关于原点对称的两点,A 在x 轴的上方,连接AF ,BF 并分别延长交椭圆C 于D ,E 两点,证明:直线DE 过定点.题型十一:动点在定直线上【典例11-1】已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,A ,B 分别为C 的上、下顶点,O 为坐标原点,直线4y kx =+与C 交于不同的两点M ,N .(1)设点P 为线段MN 的中点,证明:直线OP 与直线MN 的斜率之积为定值;(2)若AB 4=,证明:直线BM 与直线AN 的交点G 在定直线上.【典例11-2】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>经过点31,2H æö-ç÷èø,离心率12e =.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设过点()4,3P 且倾斜角为135o 的直线l 与x 轴,y 轴分别交于点,M N ,点R 为椭圆C 上任意一点,求RMN V 面积的最小值.(3)如图,过点()4,3P 作两条直线,AB CD 分别与椭圆C 相交于点,,,A B C D ,设直线AD 和BC 相交于点Q .证明点Q 在定直线上.【变式11-1】已知A ,B 分别是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左、右顶点,P 是C 上异于A ,B 的一点,直线PA ,PB 的斜率分别为12,k k ,且12||4k k AB ==.(1)求双曲线C 的方程;(2)已知过点(4,0)的直线:4l x my =+,交C 的左,右两支于D ,E 两点(异于A ,B ).(i )求m 的取值范围;(ii )设直线AD 与直线BE 交于点Q ,求证:点Q 在定直线上.【变式11-2】已知椭圆G :()222210+=>>x y a b a b 的右焦点为F ,过点F 作x 轴的垂线交椭圆G 于点3(1,)2P .过点P 作椭圆G 的切线,交x 轴于点Q .(1)求点Q 的坐标;(2)过点Q 的直线(非x 轴)交椭圆G 于A 、B 两点,过点A 作x 轴的垂线与直线BP 交于点D ,求证:线段AD 的中点在定直线上.【变式11-3】(2024·河北·三模)已知椭圆C 的中心在原点O 、对称轴为坐标轴,A æççè、12B ö÷÷ø是椭圆上两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)椭圆C 的左、右顶点分别为1A 和2A ,M ,N 为椭圆上异于1A 、2A 的两点,直线MN 不过原点且不与坐标轴垂直.点M 关于原点的对称点为S ,若直线1A S 与直线2A N 相交于点T .(i )设直线1MA 的斜率为1k ,直线2MA 的斜率为2k ,求12k k -的最小值;(ii )证明:直线OT 与直线MN 的交点在定直线上.题型十二:圆过定点【典例12-1】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>A 、B 分点是椭圆C 的左、右顶点,P 是椭圆C 上不同于A 、B 的一点,ABP V 面积的最大值是2.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)记直线AP 、BP 的斜率分别为1k 、2k ,且直线AP 、BP 与直线6x =分别交于D 、E 两点.①求D 、E 的纵坐标之积;②试判断以DE 为直径的圆是否过定点.若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.【典例12-2】(2024·西藏拉萨·二模)已知抛物线2:2(0)C x py p =>上的两点,A B 的横坐标分别为4,8,AB -=.(1)求抛物线C 的方程;(2)若过点()0,8Q 的直线l 与抛物线C 交于点,M N ,问:以MN 为直径的圆是否过定点?若过定点,求出这个定点;若不过定点,请说明理由.【变式12-1】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的长轴长为4,离心率为12,点P 是椭圆上异于顶点的任意一点,过点P 作椭圆的切线l ,交y 轴于点A ,直线l ¢过点P 且垂直于l ,交y 轴于点B .(1)求椭圆的方程;(2)试判断以AB 为直径的圆能否过定点?若能,求出定点坐标;若不能,请说明理由.【变式12-2】(2024·山东泰安·模拟预测)已知抛物线2:2(0)E x py p =>,焦点为F ,点(2,1)C 在E 上,直线1l ∶1y kx =+(0)k ¹与E 相交于,A B 两点,过,A B 分别向E 的准线l 作垂线,垂足分别为11,A B .(1)设1111,,FA B FAA FBB V V V 的面积分别为123,,S S S ,求证:21234S S S =×;(2)若直线AC ,BC 分别与l 相交于,M N ,试证明以MN 为直径的圆过定点P ,并求出点P 的坐标.1.(2024·全国·模拟预测)已知复平面上的点Z 对应的复数z 满足2297z z --=,设点Z 的运动轨迹为W .点O 对应的数是0.(1)证明W 是一个双曲线并求其离心率e ;(2)设W 的右焦点为1F ,其长半轴长为L ,点Z 到直线Lx e=的距离为d (点Z 在W 的右支上),证明:1ZF ed =;(3)设W 的两条渐近线分别为12l l ,,过Z 分别作12l l ,的平行线34l l ,分别交21l l ,于点P Q ,,则平行四边形OPZQ 的面积是否是定值?若是,求该定值;若不是,说明理由.2.(2024·湖南常德·三模)已知O 为坐标原点,椭圆C :2221(1)x y a a +=>的上、下顶点为A 、B ,椭圆上的点P 位于第二象限,直线PA 、PB 、PO 的斜率分别为123,,k k k ,且312114k k k =-+.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过原点O 分别作直线PA 、PB 的平行线与椭圆相交,得到四个交点,将这四个交点依次连接构成一个四边形,则此四边形的面积是否为定值?若为定值,请求出该定值;否则,请求出其取值范围.3.已知一张纸上画有半径为4的圆E ,在圆E 内有一个定点F ,且EF =,折叠纸片,使圆上某一点F ¢刚好与F 点重合,这样的每一种折法,都留下一条直线折痕,当F ¢取遍圆上所有点时,所有折痕与EF ¢的交点形成的曲线为C .(1)若曲线C 的焦点在x 轴上,求其标准方程;(2)在(1)的条件下,是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与曲线C 恒有两个交点,A B ,且OA OB ^,(O 为坐标原点),若存在,求出该圆的方程;若不存在,说明理由;(3)在(1)的条件下,P 是曲线C 上异于上顶点1A 、下顶点2A 的任一点,直线12,PA PA 分别交x 轴于点,N M ,若直线OT 与过点,M N 的圆G 相切,切点为T ,证明:线段OT 的长为定值,并求出定值.4.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,短轴长为1F ,2F ,P 是椭圆C 上的一个动点,12PFF V 面积的最大值为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)求12PF PF ×uuu r uuu u r的取值范围;(3)过椭圆的左顶点A 作直线l x ^轴,M 为直线l 上的动点,B 为椭圆右顶点,直线BM 交椭圆C 于点Q .试判断数量积AQ OM ×uuu v uuuu v ,OQ OM ×uuu v uuuu v是否为定值,如果为定值,求出定值;如果不是定值,说明理由.5.(2024·重庆沙坪坝·模拟预测)如图, 在平面直角坐标系xOy 中,双曲线()222210,0y x a b a b -=>>的上下焦点分别为()10,F c ,()20,F c -. 已知点(e 和(都在双曲线上, 其中e 为双曲线的离心率.(1)求双曲线的方程;(2)设,A B 是双曲线上位于y 轴右方的两点,且直线1AF 与直线2BF 平行,2AF 与1BF 交于点P .(i) 若122AF BF -=,求直线1AF 的斜率;(ii) 求证:12PF PF +是定值.6.已知椭圆22142x y +=,设动点P 满足OP OM ON =+uuu r uuuu r uuu r ,其中M ,N 是椭圆上的点,直线OM 与ON 的斜率之积为12-.问:是否存在两个点1F ,2F ,使得21PF PF +为定值?若存在,求1F ,2F 的坐标;若不存在,请说明理由.7.(2024·黑龙江齐齐哈尔·三模)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的实轴长为2,设F 为C 的右焦点,T 为C 的左顶点,过F 的直线交C 于A ,B 两点,当直线AB 斜率不存在时,TAB △的面积为9.(1)求C 的方程;(2)当直线AB 斜率存在且不为0时,连接TA ,TB 分别交直线12x =于P ,Q 两点,设M 为线段PQ 的中点,记直线AB ,FM 的斜率分别为12,k k ,证明:12k k 为定值.8.(2024·辽宁葫芦岛·一模)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,(,2)M m 是抛物线C 上一点,且||2MF =.(1)求抛物线C 的方程.(2)若()()004,0P y y >是抛物线C 上一点,过点(1,4)Q -的直线与拋物线C 交于,A B 两点(均与点P 不重合),设直线,PA PB 的斜率分别为12,k k ,试问12k k 是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.9.(2024·河南新乡·三模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右顶点分别是12,A A ,椭圆C 的焦距是2,P (异于12,A A )是椭圆C 上的动点,直线1A P 与2A P 的斜率之积为34-.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)12,F F 分别是椭圆C 的左、右焦点,Q 是12PFF V 内切圆的圆心,试问平面上是否存在定点,M N ,使得QM QN +为定值?若存在,求出该定值;若不存在,请说明理由.10.(2024·江苏盐城·一模)已知抛物线O :2x y =,圆C :()2221x y +-=,O 为坐标原点.(1)若直线l :()0y kx m k =+¹分别与抛物线O 相交于点A ,B (A 在B 的左侧)、与圆C 相交于点S ,T (S 在T 的左侧),且OAT !与OBS V 的面积相等,求出m 的取值范围;(2)已知1A ,2A ,3A 是抛物线O 上的三个点,且任意两点连线斜率都存在.其中12A A ,13A A 均与圆C 相切,请判断此时圆心C 到直线23A A 的距离是否为定值,如果是定值,请求出定值;若不是定值,请说明理由.11.设椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,1F ,2F 分别是C 的左、右焦点,C 上的点到1F 的最小距离为1,P是C 上一点,且12PFF V 的周长为6.(1)求C 的方程;(2)过点2F 且斜率为k 的直线l 与C 交于M ,N 两点,过原点且与l 平行的直线与C 交于A ,B 两点,求证:2ABMN为定值.12.(2024·内蒙古赤峰·三模)已知点P 为圆()22:24C x y -+=上任意一点,()2,0A -,线段PA 的垂直平分线交直线PC 于点M ,设点M 的轨迹为曲线H .(1)求曲线H 的方程;(2)若过点M 的直线l 与曲线H 的两条渐近线交于S ,T 两点,且M 为线段ST 的中点.(i )证明:直线l 与曲线H 有且仅有一个交点;(ii ) 求证:OS OT ×是定值.13.(2024·湖北·模拟预测)已知F 为抛物线G :()20y mx m =>的焦点,A ,B ,C 是G 上三个不同的点,直线AB ,BC ,AC 分别与x 轴交于F ,D ,E ,其中AB 的最小值为4.(1)求G 的标准方程;(2)ABC V 的重心G 位于x 轴上,且D ,G ,E 的横坐标分别为d ,g ,e ,32g d e --是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.14.(2024·湖南岳阳·三模)已知动圆P 过定点(0,1)F 且与直线3y =相切,记圆心P 的轨迹为曲线E .(1)已知A 、B 两点的坐标分别为(2,1)-、(2,1),直线AP 、BP 的斜率分别为1k 、2k ,证明:121k k -=;(2)若点()11,M x y 、()22,N x y 是轨迹E 上的两个动点且124x x =-,设线段MN 的中点为Q ,圆P 与动点Q 的轨迹G 交于不同于F 的三点C 、D 、G ,求证:CDG V 的重心的横坐标为定值.。

圆锥曲线中定值问题

圆锥曲线中定值问题

圆锥曲线中定值问题在圆锥曲线中,有一类曲线系方程,对其参数取不同值时,曲线本身的性质不变;或形态发生某些变化,但其某些固有的共同性质始终保持着,这就是我们所指的定值问题.圆锥曲线中的几何量,有些与参数无关,这就构成了定值问题.它涵盖两类问题,一是动曲线经过定点问题;二是动曲线的某些几何量的斜率、长度、角度、距离、面积等为常数问题. 在几何问题中,有些几何量与参变数无关,即定值问题,这类问题求解策略是通过应用赋值法找到定值,然后将问题转化为代数式的推导、论证定值符合一般情形.1.若探究直线或曲线过定点,则直线或曲线的表示一定含有参变数,即直线系或曲线系,可将其方程变式为0f x y g x y λλ+=(,)(,)(其中为参变数),0.0f x y g x y =⎧⎨=⎩(,)由确定定点坐标(,)例1.(2012湖南理21)在直角坐标系xOy 中,曲线1C 上的点均在圆2C :22(5)9x y -+=外,且对1C 上任意一点M ,M 到直线2x =-的距离等于该点与圆2C 上点的距离的最小值.(1)求曲线1C 的方程;(2)设000(,)(3)P x y y ≠±为圆2C 外一点,过P 作圆2C 的两条切线,分别与曲线1C 相交于点,A B 和,C D .证明:当P 在直线4x =-上运动时,四点,,,A B C D 的纵坐标之积为定值. 1.(1)解法1 :设M 的坐标为(,)x y ,由已知得23x +=,易知圆2C 上的点位于直线2x =-的右侧.于是20x +>,所以5x =+.化简得曲线1C 的方程为`220y x =.解法2 :由题设知,曲线1C 上任意一点M 到圆心2C (5,0)的距离等于它到直线5x =-的距离, 因此,曲线1C 是以(5,0)为焦点,直线5x =-为准线的抛物线, 故其方程为220y x =.(2)当点P 在直线4x =-上运动时,P 的坐标为0(4,)y -,又03y ≠±,则过P 且与圆2C 相切得直线的斜率k 存在且不为0,每条切线都与抛物线有两个交点,切线方程为0(4),y y k x -=+即040kx y y k -++=.于是3.=整理得2200721890.k y k y ++-= ①设过P 所作的两条切线,PA PC 的斜率分别为12,k k ,则12,k k 是方程①的两个实根,故001218.724y yk k +=-=- ② 由101240,20,k x y y k y x -++=⎧⎨=⎩得21012020(4)0.k y y y k -++= ③ 设四点,,,A B C D 的纵坐标分别为1234,,,y y y y ,则12,y y 是方程③的两个实根,所以0112120(4).y k y y k +⋅=④同理可得0234220(4).y k y y k +⋅=⑤于是由②,④,⑤三式得010*******400(4)(4)y k y k y y y y k k ++=2012012124004()16y k k y k k k k ⎡⎤+++⎣⎦=2201212400166400y y k k k k ⎡⎤-+⎣⎦=.所以,当P 在直线4x =-上运动时,四点,,,A B C D 的纵坐标之积为定值6400.【点评】本题考查曲线与方程、直线与曲线的位置关系,考查运算能力,考查数形结合思想、函数与方程思想等数学思想方法.第一问用直接法或定义法求出曲线的方程;第二问设出切线方程,把直线与曲线方程联立,由一元二次方程根与系数的关系得到,,,A B C D 四点纵坐标之积为定值,体现“设而不求”思想.【变式训练1】(2012辽宁理20)如图,椭圆0C :22221(0x y a b a b +=>>,a ,b 为常数),动圆22211:C x y t +=,1b t a <<.点12,A A 分别为0C 的左,右顶点,1C 与0C 相交于A ,B ,C ,D 四点.(Ⅰ)求直线1AA 与直线2A B 交点M 的轨迹方程;(Ⅱ)设动圆22222:C x y t +=与0C 相交于,,,A B C D ''''四点,其中2b t a <<, 12t t ≠.若矩形ABCD 与矩形,,,A B C D ''''的面积相等,证明:2212t t +为定值.【点评】本题主要考查圆的性质、椭圆的定义、标准方程及其几何性质、直线方程求解、直线与椭圆的关系和交轨法在求解轨迹方程组的运用。

圆锥曲线专题——定值定点问题(附解析)

圆锥曲线专题——定值定点问题(附解析)

第1页(共15页)圆锥曲线专题——定值定点问题1.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为12,以原点O 为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线0x y -+=相切.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)若直线:l y kx m =+与椭圆C 相交于A 、B 两点,且22OA OBb k k a=-,判断AOB ∆的面积是否为定值?若为定值,求出定值;若不为定值,说明理由.【解答】解:(1)椭圆的短半轴长为半径的圆与直线0x y -=相切,∴b ==又222a b c =+,12c e a ==, 解得24a =,23b =,故椭圆的方程为22143x y +=.()II 设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,由22143y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩化为222(34)84(3)0k x mkx m +++-=, △22226416(34)(3)0m k k m =-+->,化为22340k m +->.∴122834mkx x k +=-+,21224(3)34m x x k -=+.22221212121223(4)()()()34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k-=++=+++=+, 34OA OB k k =-,第2页(共15页)∴121234y y x x =-,121234y y x x =-, 222223(4)34(3)34434m k m k k --=-++,化为22243m k -=,||AB==又11)4d==-=,1||2S AB d ===22342k +=== (1)求椭圆E 的标准方程;(2)过F 作直线l 与椭圆交于A 、B 两点,问:在x 轴上是否存在点P ,使PA PB 为定值,若存在,请求出P 点坐标,若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)由题意知1c =,过F 且与x 轴垂直的弦长为3,则223b a =,即222()3a c a -=,则2a =,b∴椭圆E 的标准方程为22143x y +=;(2)假设存在点P 满足条件,设其坐标为(,0)t ,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,当l 斜率存在时,设l 方程为(1)y k x =-,联立22(1)3412y k x x y =-⎧⎨+=⎩,整理得:2222(43)84120k x k x k +-+-=,△0>恒成立.第3页(共15页)2122843k x x k ∴+=+,212241243k x x k -=+. ∴1(PA x t =-,1)y ,2(PB x t =-,2)y .∴222212121212()()(1)()()PA PB x t x t y y k x x k t x x k t =--+=+-++++22222222(1)(412)()8()(43)43k k k t k k t k k +--++++=+, 2222(485)3(12)43t t k t k --+-=+, 当PA PB 为定值时,2248531243t t t ---=,118t ∴=, 此时223121354364t PA PB t -==-=-. 当l 斜率不存在时,11(8P ,0),3(1,)2A ,3(1,)2B -.3(8PA =-,3)2,3(8PB =-,3)2-,∴13564PA PB =-, ∴存在满足条件的点P ,其坐标为11(8,0). 此时PA PB 的值为13564-. 3.已知点(2,1)M 在抛物线2:C y ax =上,A ,B 是抛物线上异于M 的两点,以AB 为直径的圆过点M .(1)证明:直线AB 过定点;(2)过点M 作直线AB 的垂线,求垂足N 的轨迹方程. 【解答】证明:(Ⅰ)点(2,1)M 在抛物线2:C y ax =上,14a ∴=,解得14a =,第4页(共15页)∴抛物线的方程为24x y =,由题意知,故直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为y kx m =+,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,联立得24x yy kx m⎧=⎨=+⎩,消y 可得2440x kx m --=,得124x x k +=,124x x m =,由于MA MB ⊥,∴0MA MB =,即1212(2)(2)(2)(2)0x x y y --+--=,即121212122()()50x x x x y y y y -++-++=,(*)1212()2y y k x x m +=++,22121212()y y k x x km x x m =+++,代入(*)式得224865k k m m +=-+,即22(22)(3)k m +=-, 223k m ∴+=-,或223k m +=-,即25m k =+,或21m k =-+,当25m k =+时,直线AB 方程为(2)5y k x =++,恒过定点(2,5), 经验证,此时△0>,符合题意,当21m k =-+时,直线AB 方程为(2)5y k x =++,恒过定点(2,1),不合题意,∴直线AB 恒过点(2,5)-,(Ⅱ)由(Ⅰ)设直线AB 恒过定点(2,5)R -,则点N 的轨迹是以MR 为直径的圆且去掉(2,1)±,方程为22(3)8x y +-=,1y ≠.第5页(共15页)4.如图已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为32,且过点(0,1)A .(1)求椭圆的方程;(2)过点A 作两条互相垂直的直线分别交椭圆于M ,N 两点.求证:直线MN 恒过定点P .并求点P 的坐标.【解答】解:(1)因为椭圆22221(0)x y a b a b+=>>3,且过点(0,1)A .所以1b =,3c a =, 所以2a =,1b =所以椭圆C 的方程为:2214x y +=⋯(3分)(2)直线MN 恒过定点3(0,)5P -,下面给予证明:设直线1l 的方程为1y kx =+,联立椭圆方程,消去y 得;22(41)80k x kx ++=,解得222814,4141M M k k x y k k -=-=++ 同理可得:22284,(844N N k k x y k k -==⋯++则直线MN 的斜率22222221441414885414k k k k k k k k k k k ----++'==--++,第6页(共15页)则直线MN 的方程为22221418()41541k k ky x k k k ---=+++,即22222141813()4154155k k k k y x x k k k k ---=++=-++,则直MN 过定点3(0,)5-.故直线MN 恒过定点P 3(0,)5-.⋯(12分)B .(1)证明:直线AB 过定点;面积.【解答】解:(1)证明:22x y =的导数为y x '=,设切点1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,即有2112x y =,2222x y =,切线DA 的方程为111()y y x x x -=-,即为2112x y x x =-,切线DB 的方程为2222x y x x =-,联立两切线方程可得121()2x x x =+,可得121122y x x ==-,即121x x =-, 直线AB 的方程为2112112()2x y y y x x x x --=--, 即为211211()()22x y x x x x -=+-,第7页(共15页)可化为1211()22y x x x =++,可得AB 恒过定点1(0,)2;(2)法一:设直线AB 的方程为12y kx =+, 由(1)可得122x x k +=,121x x =-, AB 中点21(,)2H k k +,由H 为切点可得E 到直线AB 的距离即为||EH ,15||-= 解得0k =或1k =±, 即有直线AB 的方程为12y =或12y x =±+, 由12y =可得||2AB =,四边形ADBE 的面积为12(12)32ABE ABD S S ∆∆+=⨯⨯+=; 由12y x =±+,可得||1444AB =+=,此时1(1,)2D ±-到直线AB11|1|++= 5(0,)2E到直线AB15||-= 则四边形ADBE的面积为142ABE ABD S S ∆∆+=⨯⨯=;法二:(2)由(1)得直线AB 的方程为12y tx =+.第8页(共15页)由2122y tx x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得2210x tx --=. 于是122x x t +=,121x x =-,21212()121y y t x x t +=++=+,212|||2(1)AB x x t =-=+.设1d ,2d 分别为点D ,E 到直线AB的距离,则1d =2d =因此,四边形ADBE的面积2121||()(2S AB d d t =+=+. 设M 为线段AB 的中点,则21(,)2M t t +.由于EM AB ⊥,而2(,2)EM t t =-,AB 与向量(1,)t 平行,所以2(2)0t t t +-=.解得0t =或1t =±.当0t =时,3S =;当1t =±时,S =综上,四边形ADBE 的面积为3或(1)求椭圆方程;(2)过直线2y =上的点P 作椭圆的两条切线,切点分别为B ,C ①求证:直线BC 过定点; ②求OBC ∆面积的最大值;【解答】(1)解:椭圆22221(0)x y a b a b+=>>过点(2,1)A ,离心率e =,第9页(共15页)∴22411a b +=,c a = 28a ∴=,22b =,∴椭圆方程为22182x y +=;(2)①证明:设0(P x ,2),1(B x ,1)y ,2(C x ,2)y ,则切线11:182x x y y PB +=,22:182x x y y PC +=, 0(P x ,2)代入,可得直线BC 的方程为018x xy +=, ∴直线BC 过定点(0,1);②018x xy +=代入椭圆方程可得2200(1)4016x x x x +--=, 0122116x x x x∴+=+,12204116x x x -=+,1201||2OBCS x x ∆∴=-=, 令2016u x =+,则1216OBC S ∆=,OBC ∴∆面积的最大值为2.(1)求抛物线C 的方程;(2)动直线:1()l x my m R =+∈与抛物线C 相交于A ,B 两点,问:在x 轴上是否存在定点||||DA DBDA DB +与向量OD 共线(其中存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.第10页(共15页)【解答】解:(1)抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为(2p,0), 准线方程为2px =-, 即有05||22p pPF x =+=,即02x p =, 则2164p =,解得2p =,则抛物线的方程为24y x =;(2)在x 轴上假设存在定点(,0)D t (其中0)t ≠,使得||||DA DB DA DB +与向量OD 共线, 由||DA DA ,||DBDB 均为单位向量,且它们的和向量与OD 共线, 可得x 轴平分ADB ∠, 设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,联立1x my =+和24y x =,得2440y my --=,△216(1)0m =+>恒成立.124y y m +=,124y y =-.①设直线DA 、DB 的斜率分别为1k ,2k , 则由ODA ODB ∠=∠得,第11页(共15页) 121221121212()()()()y y y x t y x t k k x t x t x t x t -+-+=+=---- 122112121212(1)(1)2(1)()()()()()y my t y my t my y t y y x t x t x t x t +-++-+-+==----, 12122(1)()0my y t y y ∴+-+=,②联立①②,得4(1)0m t -+=,故存在1t =-满足题意,综上,在x 轴上存在一点(1,0)D -,使得x 轴平分ADB ∠, 即||||DA DB DA DB +与向量OD 共线. 8.已知圆22:(2)1M x y ++=,圆22:(2)49N x y -+=,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;率均存在且斜率之和为2-,证明:直线l 过定点.【解答】解:(1)由圆22:(2)1M x y ++=,可知圆心(2,0)M -,半径1;圆22:(2)49N x y -+=,圆心(2,0)N ,半径7.设动圆的半径为R ,动圆P 与圆M 外切并与圆N 内切,||||1(7)8PM PN R R ∴+=++-=, 而||4NM =,由椭圆的定义可知:动点P 的轨迹是以M ,N 为焦点,4为半长轴长的椭圆, 4a ∴=,2c =,22212b a c =-=.∴曲线C 的方程为2211612x y +=.第12页(共15页)(2)证明:直线l 的斜率不存在时,设直线l 的方程为:x t =,(44)t -. 1(,)A t y ,2(,)B t y ,120y y +=.2AQ BQ k k +====-.解得t =此时直线l的方程为:x =.直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为:y kx m =+,.设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y . 联立2211612y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,化为:222(34)84480k x kmx m +++-=. 则122834km x x k +=-+,212244834m x x k -=+,12122AQ BQ y y k k x x --+=+=-,11y kx m =+,22y kx m =+.化为:1212(22)()0k x x m x x ++-+=,代入化为:k =∴直线l的方程为:y m =+.第13页(共15页)令23x =,可得23y =-.可得直线l 过定点(23,23)-.9.如图,椭圆222:1(02)4x y E b b+=<<,点(0,1)P 在短轴CD 上,且2PC PD =- (Ⅰ)求椭圆E 的方程及离心率;(Ⅱ)设O 为坐标原点,过点P 的动直线与椭圆交于A ,B 两点.是否存在常数λ,使得OA OB PA PB λ+为定值?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.第14页(共15页)【解答】解:(Ⅰ)由已知,点C ,D 的坐标分别为(0,)b -,(0,)b . 又点P 的坐标为(0,1),且2PC PD =-,即212b -=-, 解得23b =.∴椭圆E 方程为22143x y +=. 221c a b =-,∴离心率12e =; (Ⅱ)当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为1y kx =+,A ,B 的坐标分别为1(x ,1)y ,2(x ,2)y .联立221431x y y kx ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得22(43)880k x kx ++-=. 其判别式△0>,122843k x x k -+=+,122843x x k -=+. 从而,12121212[(1)(1)]OA OB PA PB x x y y x x y y λλ+=+++-- 21212(1)(1)()1k x x k x x λ=+++++22228(1)(1)4342234343k k k k λλλ-++-+-==--++,第15页(共15页)当2λ=时,24223743k λλ---=-+, 即7OA OB PA PB λ+=-为定值.当直线AB 斜率不存在时,直线AB 即为直线CD , 此时2347OA OB PA PB OC OD PC PD λ+=+=--=-, 故存在常数2λ=,使得OA OB PA PB λ+为定值7-.。

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。

圆锥曲线的热点问题—定点、定值、探索性问题

圆锥曲线的热点问题—定点、定值、探索性问题
圆锥曲线的热点问题——定点、定值、探索性问题
索引
1.定点问题 圆锥曲线中的定点问题是高考命题的一个热点,也是圆锥曲线问题中的一个 难点.解决这个难点没有常规的方法,但解决这个难点的基本思想是明确的, 定点问题必然是在变化中所表现出来的不变的量,那么就可以用变量表示问 题中的直线方程、数量积、比例关系等,而这些直线方程、数量积、比例关 系中不受变量影响的某个点,就是要求的定点.求解这类难点问题的关键就是 引进变化的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式恒成立、数 式变换等寻找不受参数影响的量.
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思维升华
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.
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类型二 定值问题
例 2 已知椭圆的中心为坐标原点 O,焦点在 x 轴上,斜率为 1 且过椭圆右焦点 →→
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代入椭圆方程整理得 λ2(x21+3y21)+μ2(x22+3y22)+2λμ(x1x2+3y1y2)=3b2. 又∵x21+3y21=3b2,x22+3y22=3b2, x1x2+3y1y2=4x1x2-3c(x1+x2)+3c2=32c2-92c2+3c2=0, ∴λ2+μ2=1,故 λ2+μ2 为定值.
索引
又∵O→N∥a,∴13=ba22,∴a2=3b2, 故椭圆方程为 x2+3y2=3b2. 又过右焦点的直线 AB 的方程为 y=x-c. 联立yx=2+x3-y2c=,3b2, 得 4x2-6cx+3c2-3b2=0. ∴x1+x2=32c,x1x2=3c2-4 3b2=38c2. 设 M(x,y),则由O→M=λO→A+μO→B可得xy==λλyx11++μμyx22,,

【高中数学】圆锥曲线中的定值与最值问题

【高中数学】圆锥曲线中的定值与最值问题

圆锥曲线中的定值与最值问题一.圆锥曲线中的定点、定值、定直线问题是高考命题的一个热点,也是圆锥曲线问题中的一个难点.解决这个难点的基本思想是函数思想,可以用变量表示问题中的直线方程、数量积、比例关系等,这些直线方程、数量积、比例关系等不受变量所影响的一个值,就是要求的定值.具体地说,就是将要证明或要求解的量表示为某个合适变量的函数,化简消去变量即得定值.在圆锥曲线中,某些几何量在特定的关系结构中,不受相关变元的制约而恒定不变,则称该变量具有定值特征.解答此类问题的基本策略有以下两种:1、把相关几何量的变元特殊化,在特例中求出几何量的定值,再证明结论与特定状态无关.2、把相关几何量用曲线系里的参变量表示,再证明结论与求参数无关.例1:过抛物线m :2y ax =(a >0)的焦点F 作直线l 交抛物线于,P Q 两点,若线段PF 与FQ 的长分别为,p q ,则11p q --+的值必等于( ). A.2a B.12aC.4aD.4a解法1:(特殊值法)令直线l 与x 轴垂直,则有l :14y a=12p q a ⇒==,所以有114p q a --+=解法2:(参数法)如图1,设11(,)P x y ,22(,)Q x y 且PM ,QN 分别垂直于准线于,M N .114p PM y a ==+,214q QN y a ==+抛物线2y ax =(a >0)的焦点1(0,)4F a,准线14y a =-. ∴ l :14y kx a =+又由m l ⋂,消去x 得222168(12)10a y a k y -++=∴212122121,216k y y y y a a ++==, ∴221212221111,()4164k k p q pq y y y y a a a a +++==+++=∴114p q a --+=. 例2:过抛物线22y px =(p >0)上一定点000(,)(P x y y >0),作两条直线分别交抛物线于11(,)A x y ,22(,)B x y ,求证:PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时,直线AB 的斜率为非零常数.【解析】设直线PA 的斜率为PA K ,直线PB 的斜率为PB K .由2112y px = 2002y px =相减得,101010()()2()y y y y p x x -+=- 故1010102PAy y p K x x y y -==-+ 10()x x ≠同理可得,2020202PB y y p K x x y y -==-+ 20()x x ≠由,PA PB 倾斜角互补知:PA PB K K =-∴102022p p y y y y =-++∴ 1202y y y +=-由2222y px = 2112y px =相减得,212121()()2()y y y y p x x -+=-∴ 21211200222AB y y p p p K x x y y y y -====--+-∴直线AB 的斜率为非零常数. 例3:已知定点0,0()M x y 在抛物线m :22y px =(p >0)上,动点,A B m ∈且0=•MB MA .求证:弦AB 必过一定点.【解析】设AB 所在直线方程为:x my n =+.与抛物线方程22y px =联立,消去x 得2220y pmy pn --=.设11(,)A x y ,22(,)B x y 则122y y pm +=① 122y y pn =-②由已知0=•MB MA 得,1MA MB K K =-.即102010201y y y y x x x x --=---g ③∵221010101011()()()22x x y y y y y y p p -=-=-+ 222020202011()()()22x x y y y y y y p p-=-=-+∴③式可化为1020221p py y y y =-++g ,即221201204[()]p y y y y y y =-+++.将①②代入得,002n p my x =++.直线AB 方程化为:00002()2x my p x my m y y x p =+++=+++.∴直线AB 恒过点00(2,)x p y +-.【例4】(2012·湖南)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1上的点均在圆C 2:(x -5)2+y 2=9外,且对C 1上任意一点M ,M 到直线x =-2的距离等于该点与圆C 2上点的距离的最小值.(1)求曲线C 1的方程;(2)设P (x 0,y 0)(y 0≠±3)为圆C 2外一点,过P 作圆C 2的两条切线,分别与曲线C 1相交于点A ,B 和C ,D .证明:当P 在直线x =-4上运动时,四点A ,B ,C ,D 的纵坐标之积为定值.[审题视点] (1)直接根据曲线与方程的概念求解,或者转化为根据抛物线的定义求解均可;(2)首先建立圆的两条切线的斜率与点的坐标之间的关系,其次把圆的切线方程与抛物线方程联立消元,根据根与系数的关系得出纵坐标之和和纵坐标之积,最后从整体上消去参数(圆的切线斜率)即可得证.(1)解 法一 设M 的坐标为(x ,y ),由已知得|x +2|=x -52+y 2-3.易知圆C 2上的点位于直线x =-2的右侧,于是x +2>0,所以x -52+y 2=x +5.化简得曲线C 1的方程为y 2=20x .法二 由题设知,曲线C 1上任意一点M 到圆心C 2(5,0)的距离等于它到直线x =-5的距离.因此,曲线C 1是以(5,0)为焦点,直线x =-5为准线的抛物线.故其方程为y 2=20x .(2)证明 当点P 在直线x =-4上运动时,P 的坐标为(-4,y 0),又y 0≠±3,则过P 且与圆C 2相切的直线的斜率k 存在且不为0,每条切线都与抛物线有两个交点,切线方程为y -y 0=k (x +4),即kx -y +y 0+4k =0.于是|5k +y 0+4k |k 2+1=3.整理得72k 2+18y 0k +y 20-9=0.①设过P 所作的两条切线PA ,PC 的斜率分别为k 1,k 2,则k 1,k 2是方程①的两个实根,故k 1+k 2=-18y 072=-y 04.②由⎩⎪⎨⎪⎧k 1x -y +y 0+4k 1=0,y 2=20x 得k 1y 2-20y +20(y 0+4k 1)=0.③设四点A ,B ,C ,D 的纵坐标分别为y 1,y 2,y 3,y 4,则y 1,y 2是方程③的两个实根,所以y 1y 2=20y 0+4k 1k 1.④同理可得y 3y 4=20y 0+4k 2k 2.⑤于是由②,④,⑤三式得y 1y 2y 3y 4=400y 0+4k 1y 0+4k 2k 1k 2=400[y 20+4k 1+k 2y 0+16k 1k 2]k 1k 2=400y 20-y 20+16k 1k 2k 1k 2=6 400.所以,当P 在直线x =-4上运动时,四点A ,B ,C ,D 的纵坐标之积为定值6 400. 【例5】已知椭圆C 的离心率3e =,长轴的左右端点分别为()1A 2,0-,()2A 2,0。

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圆锥曲线的定值问题类型一斜率四则运算为定值例1.(2019届江苏省泰州姜堰中学期中)已知椭圆C:的左右顶点为A、B,右焦点为F,一条准线方程是,短轴一端点与两焦点构成等边三角形,点P、Q 为椭圆C上异于A、B的两点,点R为PQ的中点求椭圆C的标准方程;直线PB交直线于点M,记直线PA的斜率为,直线FM的斜率为,求证:为定值;若,求直线AR的斜率的取值范围.解析:椭圆的一条准线方程是,可得,短轴一端点与两焦点构成等边三角形,可得,解得,,,即有椭圆方程为;证明:由,,设直线PB的方程为,联立椭圆方程,可得,解得或,即有,,,则,即为定值;由,可得,即,设AP的方程为,代入椭圆方程,可得,解得或,即有,将t换为可得,则R 的坐标为,即有直线AR 的斜率,可令,则,则,当时,,当且仅当时上式取得等号,同样当时,, 时,,,则AR 的斜率范围为跟踪训练一1.已知动点P 是圆G : (22632x y +=上的任意一点,点P 与点)6,0A的连线段的垂直平分线和GP 相交于点Q . (I )求点Q 的轨迹C 方程;(II )过坐标原点O 的直线l 交轨迹C 于点E , F 两点,直线EF 与坐标轴不重合. M 是轨迹C 上的一点,若EFM ∆的面积是4,试问直线EF , OM 的斜率之积是否为定值,若是,求出此定值,否则,说明理由.解析:(I )由题意, QP QA =,又∵42GQ QP GP +==∴=42GQ QA GA +,∴点Q 的轨迹是以G 、A 为焦点的椭圆,其中22a = 6c =∴椭圆C 的方程为22182x y +=. (II )设直线l 的方程为1y k x =,联立122{ 182y k xx y =+=,得()221418k x += ∴2121421?41EF k k =++设OM 所在直线方程为2y k x =,联立椭圆方程得222222222,4141k M k k ⎛⎫⎪ ⎪++⎝⎭或222222222,4141k M k k ⎛⎫-- ⎪ ⎪++⎝⎭, 点M 到直线EF 的距离()12222122411k k k d k-+=+.()()11221281424141KFM k k S EF d kk ∆-=⨯⨯==++∴2222221122121248416441k k k k k k k k -+=+++,即22121216810k k k k ++=,解得1214k k =-, ∴直线EF , OM 的斜率之积是定值14-2.(濮阳市2019届)已知椭圆C :的一个焦点与上下顶点构成直角三角形,以椭圆C 的长轴长为直径的圆与直线相切.1求椭圆C 的标准方程;2设过椭圆右焦点且不重合于x 轴的动直线与椭圆C 相交于A 、B 两点,探究在x 轴上是否存在定点E ,使得为定值?若存在,试求出定值和点E 的坐标;若不存在,请说明理由.解析:(1)由题意知,,解得则椭圆的方程是(2)①当直线的斜率存在时,设直线联立,得所以假设轴上存在定点,使得为定值。

所以要使为定值,则的值与无关,所以解得,此时为定值,定点为②当直线的斜率不存在时,,也成立所以,综上所述,在轴上存在定点,使得为定值点睛:本题主要考查待定待定系数法求椭圆标准方程、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.3.如图,已知椭圆O:2214xy+=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轴交点除外),直线PC交椭圆于另一点M.(1)当直线PM过椭圆的右焦点F时,求△FBM的面积;(2)记直线BM,BP的斜率分别为k1,k2,求证:k1·k2为定值.解析:(1)由题知B(0,1),C(0,-1),焦点F(,0),当直线PM过椭圆的右焦点F时,直线PM的方程为+=1,即y=x-1.联立解得或(舍),所以M.连接BF,则直线BF的方程为+=1,即x+y-=0,学@科网而BF=a=2,所以点M到直线BF的距离为d===.故S△MBF=·BF·d=×2×=.(2)设P(m,-2),且m≠0,则直线PM的斜率为k==-,则直线PM的方程为y=-x-1,联立化简得x2+x=0,解得M,所以k1===m,k2==-,所以k1·k2=-·m=-为定值.4.在平面直角坐标系中,动点()到点的距离与到轴的距离之差为1.(1)求点的轨迹的方程; (2)若,过点作任意一条直线交曲线于,两点,试证明是一个定值.解析:(1)到定点的距离与到定直线的距离相等, ∴的轨迹是一个开口向右的抛物线,且,∴的轨迹方程为.(2)设过的直线的方程为,联立方程组整理得, 设直线与抛物线的交点为,,则有,,又,因此是一个定值为.类型二 被直线截得的弦长是定值例1.已知椭圆C : 22221(0)x y a b a b+=>>的一个焦点为)3,0F,点()2,0A -在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的方程与离心率;(Ⅱ)设椭圆C 上不与A 点重合的两点D , E 关于原点O 对称,直线AD , AE 分别交y 轴于M , N 两点.求证:以MN 为直径的圆被x 轴截得的弦长是定值.解析:(Ⅰ)依题意, 3c =点()2,0A -在椭圆C 上.所以2a =.所以2221b a c =-=.所以椭圆C 的方程为2214x y +=.离心率32c e a ==. (Ⅱ)因为D , E 两点关于原点对称,所以可设(),D m n , (),E m n --, ()2m ≠±所以2214m n +=.证明:设),(),,(0000y x Q y x P --则)22,0(),2(2y ),0,2(0000+++=∴-x y M x x y AP A 则的方程为:直线直线方程为:,则,以为直径的圆为即,1440222020=-++-=-y y x y x y x ,则其中 令,则012=-x ,解得1±=x .所以以MN 为直径的圆被x 轴截得的弦长是定值为2 跟踪训练二1.已知点31,2P ⎛⎫⎪⎝⎭在椭圆C : 22221(0)x y a b a b +=>>上, ()1,0F 是椭圆的一个焦点.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)椭圆C 上不与P 点重合的两点D , E 关于原点O 对称,直线PD , PE 分别交y 轴于M , N 两点.求证:以MN 为直径的圆被直线32y =截得的弦长是定值. 解析:(Ⅰ)依题意,椭圆的另一个焦点为()1,0F '-,且1c =.因为24a ==,所以2a =,b ==所以椭圆C 的方程为22143x y +=. (Ⅱ)证明:由题意可知D , E 两点与点P 不重合. 因为D , E 两点关于原点对称,所以设(),D m n , (),E m n --, ()1m ≠±. 设以MN 为直径的圆与直线32y =交于33,,,(0)22G t H t t ⎛⎫⎛⎫-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭两点, 所以GM GN ⊥.直线PD : ()332121n y x m --=--. 当0x =时, 33212n y m -=-+-,所以3320,12n M m ⎛⎫- ⎪-+ ⎪- ⎪⎝⎭. 直线PE : ()332121n y x m +-=-+. 当0x =时, 33212n y m +=-++,所以3320,12n N m ⎛⎫+ ⎪-+ ⎪+ ⎪⎝⎭. 所以32,1n GM t m ⎛⎫- ⎪=-- ⎪- ⎪⎝⎭, 32,1n GN t m ⎛⎫+ ⎪=-- ⎪+ ⎪⎝⎭, 因为GN GM ⊥,所以0)1(4940222=--+⇒=•−→−−→−m n t GN GM 因为13422=+n m 所以230432=⇒=-t t所以)23,23(23,23(-H G ),即3||=GH 得证以MN 为直径的圆被直线32y =截得的弦长是定值3 2.在直角坐标系中,曲线与轴交于,两点,点的坐标为,当变化时,解答下列问题: ()能否出现的情况?说明理由.()证明过,,三点的圆在轴上截得的弦长为定值.解析:(1)设与X 轴交于)0,(),0,(21x B x A 则2-,2121=-=+x x m x x011)1,()1,(2121≠-=+=-•-=•−→−−→−x x x x BC AC所以不能出现的情况(2)过A,B,C 三点的圆必定在线段AB 的垂直平分线上,设圆心坐标为E (00,y x ) 则22210mx x x -=+=由|EA|=|EC|及两点间的距离公式得 2020210210)1()()()(-+=-+-y x y y x x代入化简得:2121210-=+=x x y 所以圆的方程为:2222)211()2()21()2(++-=+++m y m x 令x=0得=1y 1,22-=y所以过,,三点的圆在轴上截得的弦长为定值3类型三 面积为定值例1. (江西省重点中学盟校2019届)已知椭圆的离心率为,焦点分别为,点是椭圆上的点,面积的最大值是.(Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)设直线与椭圆交于两点,点是椭圆上的点,是坐标原点,若判定四边形的面积是否为定值?若为定值,求出定值;如果不是,请说明理由.解析:(Ⅰ)由解得 得椭圆的方程为.(Ⅱ)当直线的斜率不存在时,直线的方程为或,此时四边形的面积为.当直线的斜率存在时,设直线方程是,联立椭圆方程,点到直线的距离是由得因为点在曲线上,所以有整理得由题意四边形为平行四边形,所以四边形的面积为由得, 故四边形的面积是定值,其定值为.【点睛】本题主要考查椭圆的标准方程,以及椭圆中的定值问题,通常需要联立直线与椭圆方程,结合韦达定理、弦长公式等求解,计算量较大,属于常考题型.跟踪训练三1.已知椭圆系方程n C : 2222x y n a b+= (0a b >>,*n N ∈), 12,F F 是椭圆6C 的焦点,63A,是椭圆6C 上一点,且2120AF F F ⋅=.(1)求n C 的离心率并求出1C 的方程;(2)P 为椭圆3C 上任意一点,过P 且与椭圆3C 相切的直线l 与椭圆6C 交于M , N 两点,点P 关于原点的对称点为Q ,求证: QMN ∆的面积为定值,并求出这个定值.解析:(1)椭圆6C 的方程为:62222=+by a x6)3,6(,0212212=∴⊥∴=•c A F F AF F F AF 又ny xC b a b a c b n =+∴==∴=+==-∴2222222222221,216)3(6)6(66a 6的方程为:椭圆且椭圆n C 的离心率2222222=-=nn n e ,椭圆12221=+y x C 的方程为: (2)解法一:),(),,(0000y x Q y x P --则设 当直线l 斜率存在时,设l 为: y kx m =+,则00y kx m =+,由223{ 2x y y kx m+==+联立得: ()222214260k x kmx m +++-= 由0∆=得()22321m k =+Q 到直线l 的距离0022211kx y mm d k k -++==++同理,由226{ 2x y y kx m +==+联立得: ()2222142120k x kmx m +++-= 122421kmx x k ∴+=-+, 212221221m x x k -=+MN ∴=()()22121214k x x x x ⎡⎤++-⎣⎦()22222421214?2121km m k k k ⎡⎤-⎛⎫=+--⎢⎥ ⎪++⎝⎭⎢⎥⎣⎦()()()222228126121k m kk+-=++ 2222121k m k +=+12QMNS MN d ∆∴= 22222121•2211k m m k k +=++ 222221mk =+ ()222232121k k ⨯+=+62=当直线l 斜率不存在时,易知62QMN S ∆∴=, QMN ∆的面积为定值62解法(二):设()00,P x y ,由(1)得3C 为: 2232x y +=, ∴过P 且与椭圆3C 相切的直线l :0032x xy y +=.且220026x y += 点P 关于原点对称点()00,Q x y --,点Q 到直线l 的距离设()11,M x y , ()22,N x y 由002226{212x x y y x y +=+=得22004824160x x x y -+-= 22002640x x x y ⇒-+-= 1202x x x +=, 212064x x y =-,∴ 222000201424164x MN x y y =+-+∴QMN ∆的面积为22001112224S d MN x y =⋅=+222000201424164x x y y +-+(定值) 当00y =时,易知,综上: QMN ∆的面积为定值62. 2. (九师联盟2019届)已知点是抛物线:的焦点,点是抛物线上的定点,且.(1)求抛物线的方程; (2)直线与抛物线交于不同两点,,且(为常数),直线与平行,且与抛物线相切,切点为,试问的面积是否是定值.若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.解析:(1)设,由题知,所以.所以,即.代入中得,解得.所以抛物线的方程为.(2)由题意知,直线的斜率存在,设其方程为.由,消去,整理得,则,.∴,设的中点为,则点的坐标为.由条件设切线方程为,由,消去整理得.∵直线与抛物线相切,∴.∴.∴,∴,∴.∴切点的坐标为.∴轴,∴.∵,又∵.∴.∴.∵为常数,∴的面积为定值,且定值为.【点睛】本题考查了抛物线的综合知识,以及直线与抛物线的相交相切的综合知识,解题的关键是在转化和计算,属于难题.直线与圆锥曲线解题步骤:(1)设出点和直线的方程(考虑斜率的存在);(2)联立方程,化简为一元二次方程(考虑判别式),利用韦达定理;(3)转化,由题已知转化为数学公式;(4)计算,细心计算.3.(泸州市2019届)已知椭圆,点,中恰有三点在椭圆上.(1)求椭圆的方程;(2)设是椭圆上的动点,由原点向圆引两条切线,分别交椭圆于点,若直线的斜率存在,并记为,试问的面积是否为定值?若是,求出该值;若不是,请说明理由.解析:(1)由于P3,P4两点关于原点对称,故由题设可知C经过P3,P4两点,∵,则图象不经过点P1,故P2在椭圆上,∴b=,,解得a2=6,b2=3,故椭圆C的方程为.(2)∵直线OP:y=k1x,OQ:y=k2x,与圆M相切,由直线和圆相切的条件:d=r,可得,即有(x02﹣2)k12﹣2x0y0k1+y02﹣2=0,同理:直线OQ:y=k2x与圆M相切,可得(x 02﹣2)k 22﹣2x 0y 0k 2+y 02﹣2=0,即k 1,k 2为方程(x 02﹣2)k 2﹣2x 0y 0k +y 02﹣2=0的两个不等的实根, 可得k 1k 2=,∵点R (x 0,y 0)在椭圆C 上, ∴,∴k 1k 2==,设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), ∴|OP |=•|x 1|点Q 到直线OP 的距离d =1||22221+-k x k x k ,∵|x 1|=,|x 2|=,∴△OPQ 的面积S =|x 1x 2|•|k 1﹣k 2|= ••,=.【点睛】本题考查了椭圆的简单性质、点与圆的位置关系等基础知识与基本技能方法,考查了运算求解能力,转化与化归能力,属于难题. 4. (广东省六校2019届)如图,设点A ,B 的坐标分别为(-,0),(),直线AP ,BP 相交于点P ,且它们的斜率之积为-.(1)求P 的轨迹方程;(2)设点P 的轨迹为C ,点M 、N 是轨迹为C 上不同于A ,B 的两点,且满足AP ∥OM ,BP ∥ON ,求证:△MON 的面积为定值.解析:(1)由已知设点的坐标为,由题意知,化简得的轨迹方程为...........................5分(2)证明:由题意是椭圆上非顶点的两点,且,则直线斜率必存在且不为0,又由已知.因为,所以...............6分设直线的方程为,代入椭圆方程,得....①,.......................7分设的坐标分别为,则............8分又,................9分所以,得...........................10分又,所以,即的面积为定值.................12分考点:直接法求动点轨迹方程,圆锥曲线中定值问题【思路点睛】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.例2. 已知椭圆的离心率为,且经过点.(Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)经过点与坐标轴不垂直的直线与椭圆交于两点,点,直线分别与轴交于两点,记和的面积分别为;那么是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由. 解析:(Ⅰ);(2)设直线PQ 的方程为y=kx+2,联立椭圆方程并化简得: 01216)14(22=+++kx x k1412,1416221221+=+-=+k x x k k x x 则110y 11y 221111+=+==-+=y x x y x x x x y BP N M ,同理得得,令的方程为:直线349)(3)1y )(1(21212212121=+++=++=x x k x x k x x y x x x x N M所以31||||41221==N M x x OB s s 跟踪训练四1.从椭圆222:1(0)2x y C b b+=>上一点P 向x 轴作垂线,垂足恰好为椭圆的左焦点1F ,M 是椭圆的右顶点,N 是椭圆的上顶点,且(0)MN OP λλ=>. (1)求该椭圆C 的方程;(2)不过原点的直线l 与椭圆C 交于,A B 两点,已知OA ,直线l , OB 的斜率1k , 2,k k 成等比数列,记以OA , OB 为直径的圆的面积分别为12,S S ,求证; 12S S +为定值,并求出定值.解析:(1)由题可知2,P c ⎛- ⎝,由(0)MN OP λλ=>,可得11a c a =,所以1c =,22a =, 则该椭圆C 的方程为2212x y +=. (2)令():0l y kx m m =+≠, ()11,A x y , ()22,B x y ,由()22222{ 12422012y kx mk x kmx m x y =+⇒+++-=+=的两根为12,x x ,知122412km x x k+=-+, 21222212m x x k -=+,由0>可得22210k m +->. 又12,,k k k ,成等比数列可知()()12212121212kx m km m y y k k k x x x x ++==⨯=()()22212121221212=k x x km x x m km x x m k x x x x +++++=+,则()2120km x x m ++=,∴2222244101012122km k km m k k k --⨯+=⇒+=⇒=++,∴()222222221212112211444422OA OB x x S S x y x yππππ⎛⎫+=⨯+⨯=+++=+++ ⎪⎝⎭()()212222121322413424244x x x x k m m ππππ⎡⎤+⎡⎤=+-=+⨯--=⨯=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦. 2.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个焦点与抛物线2:E x y =的焦点相同,A 为椭圆C 的右顶点,以A 为圆心的圆与直线by x a=相交于P , Q 两点,且0,3.AP AQ OP OQ ⋅==(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程和圆A 的方程;(Ⅱ)不过原点的直线l 与椭圆C 交于M 、N 两点,已知OM ,直线l ,ON 的斜率12,,k k k 成等比数列,记以OM 、ON 为直径的圆的面积分别为S 1、S 2,试探究12S S +的值是否为定值,若是,求出此值;若不是,说明理由.解析:(Ⅰ)如图,设T 为PQ 的中点,连接AT ,则AT ⊥PQ ,10,,,2AP AQ AP AQ AT PQ ⋅=⊥∴=即 3,,OP OQ OT PQ ==又所以11,,22ATb OT a ∴=∴=141,4,32222=+∴===y x C b a c 的方程为椭圆所以由已知得552||4||4||||||||22222=⇒=+∴=+AT AT AT OA OT AT 5102||2||===∴AT AP r ,58)2(22=+-∴y x A 的方程为:圆 由⎪⎩⎪⎨⎧=++=14y 22y x mkx 得0)1(48)14(222=-+++m kmx x k (2)设直线l 的方程为y=kx+m(m 0≠),),(),,(2211y x N y x M()2121222418,.1414m km x x x x k k--∴+==++ 由题设知, ()()()21212221212121212,kx m kx m km x x m y y k k k k x x x x x x ++++====+()222212280,0,14k m km x x m m k-∴++=∴+=+ 210,,4m k ≠∴=则12S S +2222121211444x x x x π⎛⎫+-++-= ⎪⎝⎭()()222121212332=162162x x x x x x ππππ⎡⎤++=+-+⎣⎦ ()()222222813641614214m k m k k ππ⎡⎤-⎢⎥-+=⎢⎥++⎣⎦ ()22354411624mm πππ⎡⎤--+=⎣⎦ 故12S S +为定值,该定值为54π.类型四 线段为定值例1. 已知直线l :2y x =+与圆225x y +=相交的弦长等于椭圆C :22219x y b+=(03b <<)的焦距长. (1)求椭圆C 的方程;(2)已知O 为原点,椭圆C 与抛物线22y px =(0p >)交于M 、N 两点,点P 为椭圆C 上一动点,若直线PM 、PN 与x 轴分别交于G 、H 两点,求证: OG OH ⋅为定值.解析:(1)利用圆心到直线的距离计算出直线与圆相交的弦长,得到24,2c c ==.利用222a b c =+求得25b =,得到椭圆方程22195x y +=. (2)证明:有条件知,M,N 关于X 轴对称,设),(),(),,(110011y x N y x P y x M -则)5(59),5(59159,1592020212120202121y x y x y x y x -=-=⇒=+=+又直线PM 的方程为1010010010100),(y y y y x y x x G y x x x x y y y G --==---=-的横坐标得点令同理得点H 的横坐标101001y y y x y x x H ++=所以|OG||OH|=||||||212021202021101001101001y y y x y x y y y x y x y y y x y x --=++⋅-- =⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=212020212120)5(59y )5(591|y y y y y 9 即OG OH ⋅为定值.跟踪训练五1.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,离心率22e =,点G 21(,)在椭圆上.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设点P 是椭圆C 上一点,左顶点为A ,上顶点为B ,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N ,求证: AM BM ⋅为定值.解析:(1)依题意得,设,则,由点在椭圆上,有,解得,则,椭圆C 的方程为:设,,,则,由APM 三点共线,则有,即,解得,则,由BPN 三点共线,有,即,解得,则=又点P 在椭圆上,满足,有,代入上式得=,可知为定值.例2.已知椭圆C:22221x ya b+=(a>b>0)的离心率为32,且点()2,1T在椭圆C上,设与OT平行的直线l与椭圆C相交于P,Q两点,直线TP,TQ分别与x轴正半轴交于M,N两点.(I)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)判断OM ON+的值是否为定值,并证明你的结论.解析:(Ⅰ)由题意22222411{3a ba b ccea+=-===,解得: 22a =, 2b =, 6c =故椭圆C 的标准方程为22182x y += (Ⅱ)假设直线TP 或TQ 的斜率不存在,则P 点或Q 点的坐标为(2,-1),直线l 的方程为()1122y x +=-,即122y x =-. 联立方程22182{ 122x y y x +==-,得2440x x -+=,此时,直线l 与椭圆C 相切,不合题意. 故直线TP 和TQ 的斜率存在.设()11,P x y , ()22,Q x y ,则 直线()111:122y TP y x x --=--,, 直线()221:122y TQ y x x --=-- 故11221x OM y -=--, 22221x ON y -=--, 由直线1:2OT y x =,设直线1:2PQ y x t =+(0t ≠), 联立方程, 2222182{ 224012x y x tx t y x t+=⇒++-==+,当0∆>时, 122x x t +=-, 21224x x t ⋅=-,OM ON + 121222411x x y y ⎛⎫--=-+ ⎪--⎝⎭1212224111122x x x t x t ⎛⎫ ⎪--=-+ ⎪ ⎪+-+-⎝⎭()()()()()()1212212122414111142x x t x x t x x t x x t +-+--=-+-++-()()()()()()()2222422414112412142t t t t t t t t -+----=--+-⋅-+- 4= .跟踪训练六1.如下图,在平面直角坐标系xoy 中,椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为()1,0F c -, ()2,0F c ,已知点()1,e 和3,2e ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭都在椭圆上,其中e 为椭圆的离心率.(1)求椭圆的方程;(2)设A , B 是椭圆上位于x 轴上方的两点,且直线1AF 与直线2BF 平行, 2AF 与1BF 交于点P ,(i )若1262AF BF -=,求直线1AF 的斜率; (ii )求证: 12PF PF +是定值.解析:(1)由题设知222a b c =+, c e a=.由点()1,e 在椭圆上,得222211c a a b +=.解得21b =,于是221c a =-,又点3e ⎛ ⎝⎭在椭圆上,所以222314e a b +=.解得22=a ,所以椭圆方程为2212x y += (3)因为直线21BF AF ∥,设1,121+=-=my x BF my x AF 的方程为:则直线的方程为:直线设0,0),,(),,(212211>>y y y x B y x A由⎪⎩⎪⎨⎧=+-=121212111y x my x 222012)2(2211212+++=⇒=--+m m m y my y m 故21)1(2)1(22221211++++=++=m m m m y x AF 同理=2BF 21)1(2222++-+m m m m22621222221=⇒=++=-m m m m BF AF 因为0m >,故m =,所以直线1AF的斜率为1m =. (ii )因为直线1AF 与2BF 平行,所以211BF PB PF AF =,于是12111PB PF BF AF PF AF ++=, 故11112AF PF BF AF BF =+.由点B在椭圆上知12BF BF +=从而1112AF PF AF BF =+()2BF .同理2212BF PF AF BF =+()1AF ,因此11212AF PF PF AF BF +=+()2212BF BF AF BF ++()1AF =12122AF BF AF BF ⋅-+.又由①②知)212212m AF BF m ++=+, 212212m AF BFm +⋅=+.所以12PF PF+==12PF PF+是定值.2.设O为坐标原点,动点M在椭圆22194x y+=上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P 满足2NP NM=.(Ⅰ)求点P的轨迹方程E;(Ⅱ)过()1,0F的直线1l与点P的轨迹交于A B、两点,过()1,0F作与1l垂直的直线2l与点P的轨迹交于C D、两点,求证:11AB CD+为定值.解析:(Ⅰ)设(),P x y,易知(),0N x,()0,NP y=,又因为10,2NM NP⎛==⎝,所以M x y⎛⎫⎪⎝⎭,又因为M在椭圆上,所以2219x+=,即22198x y+=.(Ⅱ)当1l与x轴重合时,6AB=,163CD=,∴111748AB CD+=.当1l与x轴垂直时,163AB=,6CD=,∴111748AB CD+=.当1l与X轴不垂直也不重合时,设1l的方程为:)1(-=xky(0≠k)设)44332211,(),,(),,(),,(yxDyxCyxByxA联立方程⎪⎩⎪⎨⎧=+-=189)1(22yxxky得:0)8(918)89(2222=-+-+kxkxk89)8(9,891822212221+-=+=+kkxxkkxx89)1(484)(1||22212212++=-++=k k x x x x kAB 联立方程⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+--=189)1(122y x x k y同理可得()2248198k CD k+==+.∴()()22221189981748481481k k AB CD k k +++=+=++. 当直线过已知X 轴的某个点(p,0)时,设x=my+p 可以稍微简化运算。

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