圆锥曲线中定值问题解题思路

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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。

圆锥曲线中的定值问题-(解析版)

圆锥曲线中的定值问题-(解析版)

专题3 圆锥曲线中的定值问题在解析几何中,有些几何量,如斜率、距离、面积、比值、角度等基本量与参变量无关,这类问题统称为定值问题.对学生逻辑思维能力计算能力等要求很高,这些问题重点考查学生方程思想、函数思想、转化与化归思想的应用.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.解答的关键是认真审题,理清问题与题设的关系,建立合理的方程或函数,利用等量关系统一变量,最后消元得出定值。

题型1、与面积有关的定值问题 经典例题:1.(2021·四川成都市·高三三模(理))已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的长轴长为,其离心率与双曲线221x y -=的离心率互为倒数.(1)求椭圆C 的方程;(2)将椭圆C 上每一点的横坐标扩大为原来倍,纵坐标不变,得到曲线1C ,若直线:l y kx t =+与曲线1C 交于P 、Q 两个不同的点,O 为坐标原点,M 是曲线1C 上的一点,且四边形OPMQ 是平行四边形,求四边形OPMQ 的面积.【答案】(1)2212x y +=;(2 【分析】(1)根据已知条件求出a 、b 、c 的值,由此可得出椭圆C 的方程;(2)求出曲线1C 的方程,设()11,P x y 、()22,Q x y 、()00,M x y ,将直线l 的方程与曲线1C 的方程联立,列出韦达定理,求出点M 的坐标,代入曲线1C 的方程,可得出22414t k =+,求得PQ 以及点O 到直线PQ 的距离,利用三角形的面积公式可求得结果.【详解】(1)由已知,2a =,所以a =221x y -=,可知,椭圆C 的离心率为c a =即a =,故1c =,进而1b ==,所以椭圆C 的方程为2212x y +=;(2)将椭圆C倍,纵坐标不变,得到曲线1C 的方程为2214x y +=,设()11,P x y 、()22,Q x y 、()00,M x y ,由()2222214844044y kx tk x ktx t x y =+⎧⇒+++-=⎨+=⎩, 由韦达定理可得122814kt x x k -+=+,21224414t x x k-=+, 且()()()2228414440∆=-+->kt kt,即2214<+t k ,由四边形OPMQ 是平行四边形,所以OM OP OQ =+, 则0122814kt x x x k -=+=+,()0121222214t y y y k x x t k =+=++=+, 因为点M 在椭圆上,所以222282141414-⎛⎫⎪+⎛⎫⎝⎭+= ⎪+⎝⎭kt t k k ,整理可得22414t k =+, 所以21222441114-==-+t x x k t , 则PQ ===,O 到直线l 的距离d =OPMQ 的面积为PQ d ⋅=.【点睛】求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.2.(2021·安徽高三其他模拟(理))已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>过点P ⎛ ⎝⎭. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)设点A 、B 分别是椭圆C 的左顶点和上顶点,M 、N 为椭圆C 上异于A 、B 的两点,满足//AM BN ,求证:OMN 面积为定值.【答案】(1)2214x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)根据已知条件可得出关于a 、b 、c 的方程组,结合这三个量的值,由此可得出椭圆C 的标准方程;(2)设直线AM 的方程为()2y k x =+,设直线BN 的方程为1y kx =+,将这两条直线分别与椭圆C 的方程联立,求出点M 、N 的坐标,求出OM 以及点N 到直线OM 的距离,利用三角形的面积公式可求得结果.【详解】(1)由已知条件可得2222221314c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪⎪=+⎪⎩,解得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,即椭圆C 的标准方程为2214x y +=; (2)设()11,M x y 、()22,N x y ,由题意直线AM 、BN 的斜率存在,设直线AM 的方程为()2y k x =+①,设直线BN 的方程为1y kx =+②,由(1)椭圆22:14x C y +=③,联立①③得()222241161640k x k x k +++-=,解得2122841k x k -=+,即222284,4141k k M k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭, 联立②③,得()224180k x kx ++=,所以,22841kx k =-+,即222148,4141k k N k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭-,易知OM =直线OM 的方程为110y x x y -=,点N 到直线OM的距离为d =所以211222222211841222414121411844OMNx y x y k k S OM d k k k k k k --=⋅==⋅-⋅=++++--△, 故OMN 面积为定值1.【点睛】求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.3.(2021年北京高考模拟)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>,(,0)A a ,(0,)B b ,(0,0)O ,ΔOAB 的面积为1.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设P 是椭圆C 上一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N .求证:四边形ABNM 的面积为定值.【解析】(Ⅰ)由题意得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+===,,121,23222c b a ab ac 解得1,2==b a .所以椭圆C 的方程为1422=+y x . (Ⅱ)由(Ⅰ)知,)1,0(),0,2(B A ,设),(00y x P ,则442020=+y x .因为AN ⊥BM ,所以12ABNM S AN BM =⋅⋅ 1°当00≠x 时,直线PA 的方程为)2(200--=x x y y . 令0=x ,得2200--=x y y M .从而221100-+=-=x y y BM M.直线PB 的方程为1100+-=x x y y . 令0=y ,得100--=y x x N .从而12200-+=-=y x x AN N . 所以0000211212212ABNM x y S AN BM y x =⋅⋅=⋅+⋅+-- 2200000000000000000044484448811222222x y x y x y x y x y x y x y x y x y ++--+--+==--+--+2=. 2°当00=x 时,10-=y ,,2,2==AN BM 所以四边形ABNM 的面积为定值。

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一、圆锥曲线的基本性质圆锥曲线包括椭圆、双曲线和抛物线,它们在平面几何中占有重要地位。

这些曲线具有丰富的几何性质,如对称性、焦点和准线等。

了解和掌握这些性质是解决定值问题的关键。

二、定值问题定义与类型定值问题是指在圆锥曲线问题中,某些量在运动或变化过程中始终保持不变。

定值问题通常涉及到一些特定的性质或条件,需要运用推理、证明和计算来确定这些量。

这类问题常出现在各类数学竞赛和自主招生考试中。

三、坐标系的选取与转换解决圆锥曲线定值问题时,选择合适的坐标系至关重要。

坐标系的选取应便于表达和计算,有时需要将复杂的几何关系转化为代数方程。

此外,坐标转换也是解题的重要技巧,通过坐标变换可将问题化简。

四、参数方程的应用参数方程是解决定值问题的有力工具。

通过引入参数,可以将复杂的几何关系转化为代数方程,从而简化计算过程。

参数的选择应满足题目的特定条件,如焦点位置、对称轴等。

五、代数表达式的简化技巧在解决圆锥曲线定值问题时,需要处理大量的代数表达式。

掌握一些简化技巧,如合并同类项、提取公因式、化简分式等,可以大大提高解题效率。

此外,利用代数恒等式也是简化表达式的有效方法。

六、几何角度与线段长度关系在解决圆锥曲线定值问题时,需要关注几何角度和线段长度之间的关系。

这些关系可以通过几何定理和三角函数进行推导,进而找出定值。

熟练掌握基本几何知识是解决这类问题的关键。

七、运用向量和导数的物理背景向量和导数作为数学中的重要概念,具有丰富的物理背景。

在解决圆锥曲线定值问题时,可以利用向量的数量积、向量积等性质以及导数的几何意义,来揭示某些量之间的内在联系,进而找出定值。

求解圆锥曲线中定值、定点问题的思路

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

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, 定值问题

圆锥曲线中的定点, 定值问题

(2) 当点 P 异于点 B 时,求证:OP OQ 为定值.
2
2
即kx1+m+kx2+m=0. x1-1 x2-1
化简得 2kx1x2+(m-k)(x1+x2)-2m=0,
所以 2k·2m2-2-4kmm-k-2m=0, 2k2+1 2k2+1
整理得 m=-2k.
故直线 MN 的方程为 y=k(x-2),
因此直线 MN 过定点,该定点的坐标为(2,0).
x2 2.如图,椭圆 E: a2

y2 b2
1(a b 0) 的左焦点为 F1 ,右焦点为 F2 ,离心率 e
1 2

过 F1 的直线交椭圆于 A, B 两点,且 △ABF2 的周长为 8.
(Ⅰ)求椭圆 E 的方程.
(Ⅱ)设动直线 l:y=kx+m 与椭圆 E 有且只有一个公共点 P,且与直线 x 4 相交于点 Q.试
解得 n=2k 或 n=2k. 7
当 n=2k 时,直线 MN 的方程为 y=k(x+2),过点 A,与题意不符,舍去;

n=2k
பைடு நூலகம்
时,n2-4k2-3<0,直线
MN
的方程为 y=k
x+2 7
,显然过点
Q
-2,0 7
.
7
综上,直线 MN 一定经过 x 轴上一定点 Q
-2,0 7
.
例 2.
已知椭圆 C:ax22+by22=1(a>b>0)的离心率 e=
其中 c= a2-b2,
椭圆 C 的左、右焦点分别为 F1(-c,0),F2(c,0).
又∵点 F2 在线段 PF1 的中垂线上, ∴|F1F2|=|PF2|,∴(2c)2=( 3)2+(2-c)2, 解得 c=1,∴a2=2,b2=1. ∴椭圆的方程为x2+y2=1.

圆锥曲线中的定点、定值问题(教师)

圆锥曲线中的定点、定值问题(教师)

圆锥曲线中的定点、定值问题【方法归纳】定值问题是解析几何中的一种常见问题,基本的求解思想是:先用变量表示所需证明的不变量,然后通过推导和已知条件,消去变量,得到定值,即解决定值问题首先是求解非定值问题,即变量问题,最后才是定值问题.求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.如:定点问题①探索直线过定点时,可设出直线方程为,然后利用条件建立等量关系进行消元,借助于直线系的思想找出定点.②根据条件化为恒等式,求出定点.【典例分析】【定点问题】【例1】(2012.福建卷)如图,椭圆E:的左焦点为F1,右焦点为F2,离心率e=.过F1的直线交椭圆于A、B两点,且△ABF2的周长为8.(Ⅰ)求椭圆E的方程.(Ⅱ)设动直线l:y=kx+m与椭圆E有且只有一个公共点P,且与直线x=4相较于点Q.试探究:在坐标平面内是否存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.【解析】(Ⅰ)∵过F1的直线交椭圆于A、B两点,且△ABF2的周长为8.∴4a=8,∴a=2 ∵e=,∴c=1 ∴b2=a2-c2=3 ∴椭圆E的方程为.法一:法二:取k=0,m=,此时P(0,),Q(4,),y kx m=+,k m22221(b0)x yaa b+=>>12以PQ为直径的圆为(x-2)2+(y-)2=4,交x轴于点M1(1,0)或M2(3,0)取k=,m=2,此时P(1,),Q(4,0),以PQ为直径的圆为(x-)2+(y-)2=,交x轴于点M3(1,0)或M4(4,0)故若满足条件的点M存在,只能是M(1,0),证明如下∵∴故以PQ为直径的圆恒过x轴上的定点M(1,0)解法3:(导数求切线斜率)【定直线问题】【例2】(2013.安徽卷)设椭圆的焦点在轴上(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,为椭圆上的第一象限内的点,直线交轴与点,并且,证明:当变化时,点在某定直线上.解: (Ⅰ).(Ⅱ) .由.12-32523445162222:11x yEa a+=-xE E12,F F P E2F P y Q11F P F Q⊥a p13858851,12,122222222=+=⇒+-==->xxacaacaa,椭圆方程为:),(),,),,0(),,(),0,(),0,(2221mcQFycxPFmQyxPcFcF-=-=-(则设)1,0(),1,0()1,0(12∈∈⇒∈⇒>-yxaa⎩⎨⎧=++=-⊥=+=)()(,//).,(),,(112211mycxcycxcmQFPFQFPFmcQFycxPF得:由所以动点P 过定直线.【定曲线问题】【例3】(2014·福建卷) 已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别为l 1:y =2x ,l 2:y =-2x .(1)求双曲线E 的离心率.(2)如图1­6,O 为坐标原点,动直线l 分别交直线l 1,l 2于A ,B 两点(A ,B 分别在第一、四象限),且△OAB 的面积恒为8.试探究:是否存在总与直线l 有且只有一个公共点的双曲线E ?若存在,求出双曲线E 的方程;若不存在,说明理由.解:(1)因为双曲线E 的渐近线分别为y =2x ,y =-2x ,所以b a =2,所以c 2-a 2a=2,故c =5a ,从而双曲线E 的离心率e =ca= 5.(2)由(1)知,双曲线E 的方程为x 2a 2-y 24a2=1.设直线l 与x 轴相交于点C .当l ⊥x 轴时,若直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点,则|OC |=a ,|AB |=4a .又因为△OAB 的面积为8, 所以12|OC |·|AB |=8,因此12a ·4a =8,解得a =2, 此时双曲线E 的方程为x 24-y216=1.若存在满足条件的双曲线E ,则E 的方程只能为x 24-y 216=1.以下证明:当直线l 不与x 轴垂直时,双曲线E :x 24-y 216=1也满足条件.设直线l 的方程为y =kx +m ,依题意,得k >2或k <-2,则C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-mk,0.记A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,y =2x 得y 1=2m 2-k ,同理得y 2=2m 2+k .由S △OAB =12|OC |·|y 1-y 2|,得 12⎪⎪⎪⎪⎪⎪-m k ·⎪⎪⎪⎪⎪⎪2m2-k -2m 2+k =8,解得联立⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+-==-=-+=-⇒=+-⇒22222222222222111.))((c a a c y x a y a x c y x y c x c x y x y x y x y x y y x x -=∴∈∈±=⇒=+-++-⇒1)1,0(),1,0(.)1(1121222222222 01=-+y x即m 2=4||4-k 2=4(k 2-4).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24-y 216=1得(4-k 2)x 2-2kmx -m 2-16=0.因为4-k 2<0,所以Δ=4k 2m 2+4(4-k 2)(m 2+16)=-16(4k 2-m 2-16). 又因为m 2=4(k 2-4),所以Δ=0,即l 与双曲线E 有且只有一个公共点.因此,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且E 的方程为x 24-y 216=1.方法二:(1)同方法一.(2)由(1)知,双曲线E 的方程为x 2a 2-y 24a2=1.设直线l 的方程为x =my +t ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 依题意得-12<m <12.由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +t ,y =2x 得y 1=2t 1-2m , 同理得y 2=-2t 1+2m .设直线l 与x 轴相交于点C ,则C (t ,0).由S △OAB =12|OC |·|y 1-y 2|=8,得12|t |·⎪⎪⎪⎪⎪⎪2t 1-2m +2t 1+2m =8.所以t 2=4|1-4m 2|=4(1-4m 2).由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +t ,x 2a 2-y 24a2=1得(4m 2-1)y 2+8mty +4(t 2-a 2)=0. 因为4m 2-1<0,直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点当且仅当Δ=64m 2t 2-16(4m 2-1)(t 2-a 2)=0, 即4m 2a 2+t 2-a 2=0, 即4m 2a 2+4(1-4m 2)-a 2=0,即(1-4m 2)(a 2-4)=0, 所以a 2=4,因此,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且E 的方程为x 24-y 216=1.方法三:(1)同方法一.(2)当直线l 不与x 轴垂直时,设直线l 的方程为y =kx +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).依题意得k >2或k <-2.由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,4x 2-y 2=0得(4-k 2)x 2-2kmx -m 2=0, 因为4-k 2<0,Δ>0,所以x 1x 2=-m 24-k2,又因为△OAB 的面积为8,所以12 |OA |·|OB |· sin∠AOB =8,又易知sin∠AOB =45,所以25x 21+y 21·x 22+y 22=8,化简得x 1x 2=4.所以-m 24-k2=4,即m 2=4(k 2-4).由(1)得双曲线E 的方程为x 2a 2-y 24a 2=1,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 2a 2-y 24a2=1得(4-k 2)x 2-2kmx -m 2-4a 2=0. 因为4-k 2<0,直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点当且仅当Δ=4k 2m 2+4(4-k 2)(m 2+4a 2)=0, 即(k 2-4)(a 2-4)=0,所以a 2=4, 所以双曲线E 的方程为x 24-y 216=1.当l ⊥x 轴时,由△OAB 的面积等于8可得l :x =2,又易知l :x =2与双曲线E :x 24-y 216=1有且只有一个公共点.综上所述,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且E 的方程为x 24-y 216=1.【定量问题】【例4】(2014·江西卷) 如图1­7所示,已知双曲线C :x 2a2-y 2=1(a >0)的右焦点为F ,点A ,B 分别在C 的两条渐近线上,AF ⊥x 轴,AB ⊥OB ,BF ∥OA (O 为坐标原点). (1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点P (x 0,y 0)(y 0≠0)的直线l :x 0xa 2-y 0y =1与直线AF 相交于点M ,与直线x =32相交于点N .证明:当点P 在C 上移动时,|MF ||NF |恒为定值,并求此定值.解:(1)设F (c ,0),因为b =1,所以c =a 2+1.由题意,直线OB 的方程为y =-1a x ,直线BF 的方程为y =1a (x -c ),所以B ⎝ ⎛⎭⎪⎫c2,-c 2a .又直线OA 的方程为y =1ax ,则A ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,c a ,所以k AB =c a -⎝ ⎛⎭⎪⎫-c 2a c -c 2=3a .又因为AB ⊥OB ,所以3a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-1,解得a 2=3,故双曲线C 的方程为x 23-y 2=1.(2)由(1)知a =3,则直线l 的方程为x 0x3-y 0y =1(y 0≠0),即y =x 0x -33y 0(y 0≠0). 因为直线AF 的方程为x =2,所以直线l 与AF 的交点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,2x 0-33y 0,直线l 与直线x =32的交点为N 32,32x 0-33y 0,则|MF |2|NF |2=(2x 0-3)2(3y 0)214+⎝ ⎛⎭⎪⎫32x 0-32(3y 0)2=(2x 0-3)29y 204+94(x 0-2)2=43·(2x 0-3)23y 20+3(x 0-2)2. 又P (x 0,y 0)是C 上一点,则x 203-y 20=1,代入上式得|MF |2|NF |2=43·(2x 0-3)2x 20-3+3(x 0-2)2=43·(2x 0-3)24x 20-12x 0+9=43,所以|MF ||NF |=23=233,为定值.【例5】(2013.江西卷)如图,椭圆经过点离心率,直线的方程为. (1) 求椭圆的方程;(2) 是经过右焦点的任一弦(不经过点),设直线与直线相交于点,记的斜率分别为问:是否存在常数,使得?若存在求的值;若不存在,说明理由.解:(1)由在椭圆上得, ①依题设知,则 ②②代入①解得.故椭圆的方程为.(2)方法一:由题意可设的斜率为, 则直线的方程为 ③代入椭圆方程并整理,得,设,则有④在方程③中令得,的坐标为.从而. 注意到共线,则有,即有.2222+=1(>>0)x y C a b a b :3(1,),2P 1=2e l =4x C AB F P AB l M ,,PA PB PM 123,,.k k k λ123+=.k k k λλ3(1,)2P 221914a b +=2a c =223bc =2221,4,3c a b ===C 22143x y +=AB k AB (1)y k x =-223412x y +=2222(43)84(3)0k x k x k +-+-=1122(,),(,)A x yB x y 2212122284(3),4343k k x x x x k k -+==++4x =M (4,3)k 121231233331222,,11412y y k k k k k x x ---====----,,A F B AFBF k k k ==121211y ykx x ==--所以⑤④代入⑤得, 又,所以.故存在常数符合题意. 方法二:设,则直线的方程为:,令,求得, 从而直线的斜率为,联立 ,得,则直线的斜率为:,直线的斜率为:,所以,故存在常数符合题意.【突破提高】1212121212123331122()1111212y y y y k k x x x x x x --+=+=+-+------1212122322()1x x k x x x x +-=-⋅-++22122222823432214(3)8214343k k k k k k k k k k -++=-⋅=---+++312k k =-1232k k k +=2λ=000(,)(1)B x y x ≠FB 00(1)1y y x x =--4x =003(4,)1y M x -PM 0030212(1)y x k x -+=-0022(1)1143y y x x x y ⎧=-⎪-⎪⎨⎪+=⎪⎩0000583(,)2525x y A x x ---PA 00102252(1)y x k x -+=-PB 020232(1)y k x -=-00000123000225232122(1)2(1)1y x y y x k k k x x x -+--++=+==---2λ=1.若AB 是过椭圆中心的一条弦,M 是椭圆上任意一点,且AM ,BM 与坐标轴不平行,,分别表示直线AM ,BM 的斜率,则=( )A. B. C. D.【解析】本题可用特殊值法.不妨设弦AB 为椭圆的短轴.M 为椭圆的右顶点,则A (0,b ),B (0,-b ),M (a ,0).所以.故选B .2.设e 1,e 2分别为具有公共焦点F 1与F 2的椭圆和双曲线的离心率,P 为两曲线的一个公共点,且满足1·2=0,则e 21+e 22e 1e 22的值为________. 解析:设椭圆的长半轴长为a 1,双曲线的实半轴长为a 2,|F 1F 2|=2c , 由题意得|PF 1|+|PF 2|=2a 1,||PF 1|-|PF 2||=2a 2, ∴|PF 1|2+|PF 2|2=2a 21+2a 22. 又∵1·2=0,∴PF 1⊥PF 2. ∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,即2a 21+2a 22=4c 2.∴⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1c 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2c 2=2,即1e 21+1e 22=2,即e 21+e 22e 1e 22=2.3.过抛物线:(>0)的焦点作直线交抛物线于两点,若线段与的长分别为,则的值必等于( ).A .B .C .D .解法1:(特殊值法) 令直线与轴垂直,则有:,所以有解法2:(参数法) 如图1,设,且,分别垂直于准线于.,抛物线(>0)的焦点,准线.∴ :又由,消去得, ∴,22221(b 0)x y a a b +=>>PFPF PF PF m 2y ax =a F l ,P Q PF FQ ,p q 11p q --+2a 12a 4a 4a l x l 14y a =12p q a ⇒==114p q a --+=11(,)P x y 22(,)Q x y PM QN ,M N 114p PM y a ==+214q QN y a ==+2y ax =a 1(0,)4F a 14y a =-l 14y kx a =+l m x 222168(12)10a y a k y -++=212122121,216k y y y y a a ++==∴∴.4.已知点P 是双曲线 (a >0,b >0)右支上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,H 为△PF 1F 2的内心。

圆锥曲线的定点定值问题

圆锥曲线的定点定值问题

圆锥曲线的定点定值问题(最新版)目录一、圆锥曲线的定点定值问题概述1.定点问题的定义与求解方法2.定值问题的定义与求解方法3.圆锥曲线中定点定值问题的重要性二、定点问题的求解方法1.引进参数法2.直接解法三、定值问题的求解方法1.函数与方程思想2.转化与化归思想3.数形结合思想四、圆锥曲线中定点定值问题的典型例题分析1.椭圆中的定点定值问题2.双曲线中的定点定值问题3.抛物线中的定点定值问题五、总结与展望1.圆锥曲线中定点定值问题的解题技巧与方法2.对学生逻辑思维能力与计算能力的培养正文一、圆锥曲线的定点定值问题概述圆锥曲线是解析几何中的重要内容,也是高考数学中的热点问题。

圆锥曲线中的定点定值问题,主要包括定点问题和定值问题。

定点问题是指在运动变化过程中,直线或曲线恒过平面内的某个或某几个定点,而定值问题则是指几何量在运动变化中保持不变。

这类问题对学生的逻辑思维能力和计算能力有较高的要求,是高考数学中的难点之一。

二、定点问题的求解方法1.引进参数法在解决定点问题时,我们可以引入适当的参数,将问题转化为关于参数的方程或不等式,然后求解参数的取值范围,进而得到定点的坐标。

2.直接解法对于一些简单的定点问题,我们可以直接通过解析几何中的公式和定理求解。

例如,当直线与圆相交时,直线上的定点可以通过求解直线与圆的交点得到。

三、定值问题的求解方法1.函数与方程思想在解决定值问题时,我们通常可以将问题转化为函数与方程的问题。

通过寻找合适的函数关系,我们可以得到定值的表达式,进而求解问题。

2.转化与化归思想在解决定值问题时,我们可以通过转化与化归的思想,将问题转化为更容易解决的形式。

例如,在解决椭圆中的定值问题时,我们可以将椭圆转化为圆,从而简化问题。

3.数形结合思想在解决定值问题时,我们可以利用数形结合的思想,通过几何图形的性质和公式,得到定值的表达式。

例如,在解决抛物线中的定值问题时,我们可以通过抛物线的几何性质,得到定值的表达式。

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设直线
l
的方程为
y
kx
,则直线
OM
的方程为
y
1 k
x,
A( x1 ,
y1),
B( x2 ,
y2
)
y kx
联立
x2
2y2
3 3
1
x12
3 1 2k 2
, y12
3k 2 1 2k 2
|
OA |2
|
OB
|2
x12
y12
3(1 k 2 ) 1 2k 2

1
替换 k
,得 |
OM
|2
3[1
(
1 )2 ] k

x02 4
y02
1 代入上式得|
AN
||
BM
|
4
,故 |
AN
||
BM
| 为定值。
(2)解决定值问题的方法
题型 2:和面积有关系的定值问题,例如三角形,四边形或者面积之间的运算为定值。 注意求三角形面积的方法有三种: ①常规的底乘高除 2; ②解三角形中的面积公式或者面积的向量形式; ③在四边形中注意给出的四边形若对角线互相垂直则可以利用两条对角
圆锥曲线中定值问题解 题思路
2020/8/18
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1 定值问题解题思路
目 2 解决定值问题的几种方法 录
3 例题解析
(1)定值问题解题思路
定值问题肯定含有参数,若要证明一个式子是定值,则意味着参数是不影响结果的, 也就是说参数在解式子的过程中都可以消掉,因此解决定值问题的关键是设参数:
线的乘积除 2 得到面积。
(2)解决定值问题的方法
例 5:椭圆方程为 x2 y2 1, A(2, 0), B(0,1) ,设 P 是第三象限内一点且在椭圆 C 上, 4
直线 PA 与 y 轴交于点 M ,直线 PB 与 x 轴交于点 N ,求证:四边形 ABNM 的
面积为定值。
解析:四边形 ABNM 的对角线互相垂直,则用对角线长度来求面积即可,由于 PA, PB 之间的斜率不存在联系,因此所设的参数是点 P 的坐标,用点 P 的坐标表示出 BM 和 AN 的长度,最后消去坐标参数即可,过程如下:
原点,所以可以考虑设为含有角度的点,这样就不需要考虑斜率的问题了,但 是点 M 用含有角度的点表示出来相当麻烦,因此不考虑这种方法。
另外两条直线垂直,斜率互为倒数,因此需要考虑斜率不存在和斜率为零的两 种特殊形式,关于这两种特殊形式我们不给出了,同学们可以自行计算,下面只给出一 般情况:
(2)解决定值问题的方法
题型 1:和线段的长度有关,例如线段的加减乘除。
例 3:椭圆方程 x2 2 y2 1,过原点的直线 l 与椭圆 C 交于 A, B 两点,椭圆 C 上一点 33
满足 |
MA ||
MB
|
,求证
|
1 OA |2
|
1 OB
|2

|
2 OM
|2
为定值。
解析:由于直线过原点,因此我们只需要设斜率即可, A, B 过原点,则 OA OB ,我 们从题目中知道需要求出 OA,OM 的值,因此需要用到弦长公式。因为直线过
(1) 在解析几何中参数可能是点(注意如果设点是两个参数时,注意横坐标 要满足圆锥曲线方程)
(2) 可能是角(这里的角常常是将圆锥曲线上的点设为三角函数角的形式),
(3) 也可能是斜率(这个是最常用的,但是既然设斜率了,就要考虑斜率是 否存在的情况)
常用的参数就是以上三种,但是注意我们设参数时要遵循一个原则:参数越少越好。
(1)定值问题解题思路
因此定值问题的解题思路是: (1) 设参数; (2) 用参数来表示要求定值的式子; (3) 消参数。
一个常用的结论:椭圆和双曲线中斜率乘积为定值,即:
过原点的直线交椭圆或双曲线于两点 A, B ,则在椭圆或双曲线上任取一点 P(异于 A, B )则直线 PA, PB 的斜率乘积为定值。
y2
2 px( p
0)

P, Q
两点,则
|
1 MP
|2
|
1 MQ
|2
的值为_____________.
解析:题目过 M ( p, 0) 的直线不固定,不妨令这条直线与 x 轴垂直,此时 PM MQ 2 p
1 1 1 | MP |2 | MQ |2 p2

2:在椭圆
x2 a2
y2 b2
1上两点
(2)解决定值问题的方法
设 P(x0 , y0 )(x0 0, y0 0) ,则 x02 4 y02 4
x2 y2 1 a2 b2
x2 y2 1 a2 b2
b2 kPA kPB a2
b2 kPA kPB a2
(2)解决定值问题的方法
方法一:把相关几何量的变元特殊化,在特例中求出几何量的定值,然后再证明结论与
特定状态无关(其实就是找特殊量,常用在小题里面)。

1:过点
M ( p,0)
任作直线交抛物线
A, B 与中心
O
的连线互相垂直,则
|
1 OA
|2
|
1 OB
|2
的值
为__________.
解析:题目中 A, B 为任意点,故不妨设 A, B 分别为长轴的端点和短轴的端点,此时
OA
a,
OB
b

|
1 OA
|2
|
1 OB
|2
1 a2
1 b2
(2)解决定值问题的方法
方法二:把相关几何量用圆锥曲线中的参变量表示出来,再证明结论与参数无关。(常 用在大题证明里面,其实就是设参数,常见的参数在一开始就提到),依据所 设参数的不同,题型又分为以下几类:
轴交于点 M,直线 PB 与 x 轴交于点 N,求证| AN | | BM | 为定值。
解析:设椭圆上一点
P(x0 ,
y0 ) ,则
x02 4
y02
1
直线 PA :
y
y0 (x 2) ,令 x x0 2
0 ,得 yM
2 y0 x0 2
所以| BM ||1 2 y0 | x0 2
直线 PB :
3(1
k2)
k
1 2( 1 )2 2 k 2
k
所以| OA |2
|
OB
|2
|
OM
|2
3(1 k 2 ) 1 2k 2
3(1 k 2 ) 1 2k2
3(1 k 2 ) 2 k2
2 为定值
(2)解决定值问题的方法
例 4:已知椭圆方程为 x2 y2 1, A(2, 0), B(0,1) ,设点 P 是椭圆上的一点,直线 PA 与 y 4
y
y0 1 x 1,令 x0
y
0 ,得 xN
x0 y0 1
所以| AN || 2 x0 | y0 1
| AN | | BM || 2 x0 | |1 2 y0 || x0 2 y0 2 | | x0 2 y0 2 |
y0 1
x0 2
y0 1
x0 2
| x02 4 y02 4x0 y0 4x0 8y0 4 | x0 y0 x0 2 y0 2
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