圆锥曲线的定点、定值和最值问题
高考数学二轮复习 专题四 第3讲 圆锥曲线综合问题学案-人教版高三全册数学学案
第3讲圆锥曲线综合问题1．圆锥曲线中的定点与定值、最值与范围问题是高考必考的问题之一，往往作为试卷的压轴题之一；2．以椭圆或抛物线为背景，尤其是与条件或结论相关存在性开放问题．1．圆锥曲线中的范围、最值问题，可以转化为函数的最值问题(以所求式子或参数为函数值)，或者利用式子的几何意义求解．2．定点、定值问题(1)定点问题：在解析几何中，有些含有参数的直线或曲线的方程，不论参数如何变化，其都过某定点，这类问题称为定点问题．若得到了直线方程的点斜式：y－y0＝k(x－x0)，则直线必过定点(x0，y0)；若得到了直线方程的斜截式：y＝kx＋m，则直线必过定点(0，m)．(2)定值问题：在解析几何中，有些几何量，如斜率、距离、面积、比值等基本量和动点坐标或动直线中的参变量无关，这类问题统称为定值问题．3．存在性问题的解题步骤：(1)先假设存在，引入参变量，根据题目条件列出关于参变量的方程(组)或不等式(组)．(2)解此方程(组)或不等式(组)，若有解则存在，若无解则不存在．(3)得出结论．热点一圆锥曲线中的最值、范围【例1】(2018·济宁期末)已知抛物线C:C2=2CC(C>0)的焦点为F，过点F的直线l与抛物线C相交于⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =−3，直线AO，BO分别交直线C=−1于点M，N．⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅CCA，B两点，且CC(1)求抛物线C的方程；(2)求C△CCC的最小值．)，C(C1,C1)，C(C2,C2)解（1）抛物线C:C2=2CC(C>0)的焦点为F(0,C2，设直线CC的方程为：C=CC+C2联立直线CC 与抛物线C 的方程可得：{C =CC +C2C 2=2CC，整理得：C 2−2CCC −C 2=0，所以C 1+C 2=2CC ，C 1⋅C 2=−C 2，C 1C 2=(CC 1+C 2)(CC 2+C2)=C 2C 1C 2+C2C (C 1+C 2)+C 24=C 24， 因为CC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅CC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =−3，且CC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =(C 1,C 1)，CC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =(C 2,C 2)， 所以C 1⋅C 2+C 1C 2=−3，即−C 2+C 24=−3，解得：C =2．所以抛物线C 的方程为：C 2=4C 。
高考考点完全题数学(理)专题突破练习题_(6) 圆锥曲线定点、定值、最值、范围、探索性问题 word版含答案
专题突破练(6) 圆锥曲线定点、定值、最值、范围、探索性问题一、选择题1．设AB 为过抛物线y 2＝2px (p >0)的焦点的弦，则|AB |的最小值为( ) A.p2 B ．p C ．2p D ．无法确定 答案 C解析 当弦AB 垂直于对称轴时|AB |最短，这时x ＝p2，∴y ＝±p ，|AB |min ＝2p .2．已知F 是双曲线x 24－y 212＝1的左焦点，A (1,4)，P 是双曲线右支上的动点，则|PF |＋|PA |的最小值为( )A ．4B ．6C ．8D ．9 答案 D解析 注意到P 点在双曲线的右支上，且双曲线右焦点为F ′(4,0)，于是由双曲线定义得|PF |－|PF ′|＝2a ＝4，故|PF |＋|PA |＝2a ＋|PF ′|＋|PA |≥4＋|AF ′|＝9，当且仅当A 、P 、F ′三点共线时等号成立．3．直线l 与抛物线C ：y 2＝2x 交于A ，B 两点，O 为坐标原点，若直线OA ，OB 的斜率k 1，k 2满足k 1k 2＝23，则l 一定过点( )A ．(－3,0)B ．(3,0)C ．(－1,3)D ．(－2,0) 答案 A 解析 设直线l的方程为x ＝my ＋b ，联立直线和抛物线的方程得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝my ＋b ，y 2＝2x ，整理得y 2－2my －2b ＝0.设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由根与系数的关系得y 1y 2＝－2b ，y 1＋y 2＝2m ，故x 1x 2＝(my 1＋b )·(my 2＋b )＝m 2y 1y 2＋mb (y 1＋y 2)＋b 2＝－2bm 2＋2bm 2＋b 2＝b 2.因为k 1k 2＝y 1y 2x 1x 2＝－2b b 2＝23，解得b ＝－3，故l 的横截距为定值－3，即l 一定过点(－3,0)．4．设P ，Q 分别为圆x 2＋(y －6)2＝2和椭圆x 210＋y 2＝1上的点，即P ，Q 两点间的最大距离是( )A ．5 2 B.46＋ 2 C ．6 2 D ．7＋ 2 答案 C解析 解法一：设Q (x ，y )，－1≤y ≤1.因为圆x 2＋(y －6)2＝2的圆心为T (0,6)，半径r ＝2，则|QT |＝x 2＋y －62＝101－y2＋y －62＝－9⎝ ⎛⎭⎪⎫y ＋232＋50≤52，当y ＝－23时取等号，所以|PQ |max ＝52＋2＝6 2.故选C.解法二：设Q (10cos θ，sin θ)，圆心为M ，由已知得M (0,6)， 则|MQ |＝10cos θ－02＋sin θ－62＝10cos 2θ＋sin 2θ－12sin θ＋36 ＝－9sin 2θ－12sin θ＋46 ＝－9⎝⎛⎭⎪⎫sin θ＋232＋50 ≤5 2⎝ ⎛⎭⎪⎫当sin θ＝－23时取等号，故|PQ |max ＝52＋2＝6 2.5．已知椭圆C ：x 24＋y 23＝1的左、右顶点分别为A 1，A 2，点P 在C 上且直线PA 2的斜率的取值范围是，那么直线PA 1的斜率的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12，34B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤38，34C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12，1D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤34，1 答案 B解析 解法一：设P (x ，y )，直线PA 1，PA 2的斜率分别为k 1，k 2，易知A 1(－2,0)，A 2(2,0)，则有k 1k 2＝y x ＋2·y x －2＝y 2x 2－4＝3⎝ ⎛⎭⎪⎫1－x 24x 2－4＝－34，因为－2≤k 2≤－1，所以k 1>0且－2≤－34k 1≤－1，即1≤34k 1≤2，解得38≤k 1≤34.故选B.解法二：设直线PA 2的斜率为k 2，令k 2＝－1，则直线PA 2的方程为y ＝－(x －2)，代入椭圆方程并整理得7x2－16x＋4＝0，解得x1＝2，x2＝27，从而可得点P的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫27，127，于是直线PA1的斜率k1＝127－027＋2＝34.同理，令k2＝－2，可得k1＝38.结合选项知，选项B正确．6．已知A，B为抛物线y2＝2px(p>0)上的两动点，F为其焦点，且满足∠AFB＝60°，过弦AB的中点M作抛物线准线的垂线，垂足为N，|MN|＝λ|AB|，则λ的最大值为( ) A．1 B.233C.33D．2答案 A解析过点A，B作准线的垂线，垂足分别为D，C，因为M为线段AB的中点，BC∥AD，所以|MN|＝12(|BC|＋|AD|)，又因为|AF|＝|AD|，|BF|＝|BC|，所以|MN|＝12(|BF|＋|AF|)，又|MN|＝λ|AB|，所以2λ|AB|＝|AF|＋|BF|，两边平方得4λ2|AB|2＝|AF|2＋|BF|2＋2|AF||BF|，即4λ2＝|AF|2＋|BF|2＋2|AF||BF||AB|2.在△ABF中，由余弦定理得|AB|2＝|AF|2＋|BF|2－2|AF||BF|·cos60°，即|AB|2＝|AF|2＋|BF|2－|AF||BF|，所以4λ2＝|AB|2＋3|AF||BF||AB|2，由|AB|2＝|AF|2＋|BF|2－|AF||BF|≥2|AF||BF|－|AF||BF|＝|AF||BF|，故|AB|2≥|AF||BF|，所以4λ2＝|AB|2＋3|AF||BF||AB|2≤|AB|2＋3|AB|2|AB|2＝4，因为λ>0，所以0<λ≤1，故λ的最大值为1.故选A.二、填空题7．已知双曲线的中心在原点，右顶点为A(1,0)，点P在双曲线的右支上，点M(m,0)到直线AP的距离为1，若AP的斜率为k且|k|∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤33，3，则实数m的取值范围是________．答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤－1，1－233∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤233＋1，3解析 直线AP 的方程为y ＝k (x －1)，k ≠0，即kx －y －k ＝0，由|mk －k |1＋k 2＝1，得|m －1|＝1＋1k 2.∵|k |∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤33，3， ∴233≤|m －1|≤2， 解得m ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－1，1－233∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤233＋1，3.8．过抛物线y 2＝8x 上的任意一点为圆心作与直线x ＋2＝0相切的圆，这些圆必过一定点，则定点的坐标是________．答案 (2,0)解析 抛物线的焦点为F (2,0)，准线l 的方程为x ＝－2，即x ＋2＝0，又抛物线上任意一点到F 与到准线l 的距离相等，所以这些圆一定过焦点F (2,0)．9．若点O 和点F 分别为椭圆x 24＋y 23＝1的中心和左焦点，点P 为椭圆上的任意一点，则OP →·FP →的最大值为________．答案 6解析 由题意，得F (－1,0)，设点P (x 0，y 0)，则有x 204＋y 203＝1，解得y 2＝3⎝ ⎛⎭⎪⎫1－x 204.因为FP →＝(x 0＋1，y 0)，OP →＝(x 0，y 0)，所以OP →·FP →＝x 0(x 0＋1)＋y 20＝x 0(x 0＋1)＋3⎝ ⎛⎭⎪⎫1－x 204＝x 24＋x 0＋3，此二次函数对应的抛物线的对称轴为x 0＝－2，因为－2≤x 0≤2，所以当x 0＝2时，OP →·FP →取得最大值224＋2＋3＝6.三、解答题10．已知抛物线C ：y 2＝2px 经过点M (2,2)，C 在点M 处的切线交x 轴于点N ，直线l 1经过点N 且垂直于x 轴．(1)求线段ON 的长；(2)设不经过点M 和N 的动直线l 2：x ＝my ＋b 交C 于点A 和B ，交l 1于点E ，若直线MA ，ME ，MB 的斜率依次成等差数列，试问：l 2是否过定点？请说明理由．解 (1)由抛物线C ：y 2＝2px 经过点M (2,2)，得22＝4p ，故p ＝1，抛物线C 的方程为y 2＝2x .C 在第一象限的图象对应的函数解析式为y ＝2x ，则y ′＝12x，故C 在点M 处的切线斜率为12，切线的方程为y －2＝12(x －2)．令y ＝0，得x ＝－2，所以点N 的坐标为(－2,0)，故线段ON 的长为2. (2)l 2恒过定点(2,0)，理由如下： 由题意可知直线l 1的方程为x ＝－2. 因为l 2与l 1相交，所以m ≠0. 由l 2：x ＝my ＋b ，令x ＝－2，得y ＝－b ＋2m， 故E ⎝⎛⎭⎪⎫－2，－b ＋2m . 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)．由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝my ＋b ，y 2＝2x 消去x ，得y 2－2my －2b ＝0，则y 1＋y 2＝2m ，y 1·y 2＝－2b . 直线MA 的斜率为y 1－2x 1－2＝y 1－2y 212－2＝2y 1＋2， 同理，直线MB 的斜率为2y 2＋2， 直线ME 的斜率为2＋b ＋2m4.因为直线MA ，ME ，MB 的斜率依次成等差数列，所以2y 1＋2＋2y 2＋2＝2×2＋b ＋2m 4＝1＋b ＋22m，即2y 1＋y 2＋42y 1＋y 2＋y 1y 2＋4＝1＋4－y 1y 22y 1＋y 2＋y 1y 2＋4＝1＋b ＋22m，整理得b ＋22m －b ＋2＝b ＋22m.因为l 2不经过点N ，所以b ≠－2，所以2m －b ＋2＝2m ，即b ＝2， 故l 2的方程为x ＝my ＋2，即l 2恒过定点(2,0)．11． 已知椭圆E ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)，其离心率e ＝12，过椭圆E 内一点P (1,1)的两条直线分别与椭圆交于点A ，C 和B ，D ，且满足AP →＝λPC →，BP →＝λPD →，其中λ为实数．当点C恰为椭圆的右顶点时，对应的λ＝57.(1)求椭圆E 的方程；(2)当λ变化时，k AB 是否为定值？若是，请求出此定值；若不是，请说明理由．解 (1)因为椭圆E ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率e ＝12，即14a 2＝c 2，所以b 2＝34a 2.因为C (a,0)，λ＝57成立，所以由AP →＝λPC →，得A ⎝⎛⎭⎪⎫12－5a 7，127，将其代入椭圆方程中，得12－5a249a2＋12249×34a2＝1，解得a ＝2，所以a ＝2，b ＝3，所求椭圆E 的方程为x 24＋y 23＝1.(2)设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，C (x 3，y 3)，D (x 4，y 4)，由AP →＝λPC →，得⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋λx 3＝1＋λ，y 1＋λy 3＝1＋λ.同理⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋λx 4＝1＋λ，y 2＋λy 4＝1＋λ.将A ，B 的坐标代入椭圆方程得⎩⎪⎨⎪⎧3x 21＋4y 21＝12，3x 22＋4y 22＝12，两式相减得，3(x 1＋x 2)(x 1－x 2)＋4(y 1＋y 2)(y 1－y 2)＝0，即3(x 1＋x 2)＋4(y 1＋y 2)k AB ＝0. 同理，3(x 3＋x 4)＋4(y 3＋y 4)k CD ＝0.因为AP →＝λPC →，BP →＝λPD →，所以AB ∥CD ，所以k AB ＝k CD ，所以3(x 3＋x 4)＋4(y 3＋y 4)k AB＝0，所以3λ(x 3＋x 4)＋4λ(y 3＋y 4)k AB ＝0，所以3(x 1＋λx 3＋x 2＋λx 4)＋4(y 1＋λy 3＋y 2＋λy 4)k AB ＝0，即6(1＋λ)＋8(1＋λ)k AB＝0，所以k AB ＝－34为定值．12．已知抛物线C ：y 2＝2px (p >0)，O 为坐标原点，F 为抛物线的焦点，已知点N (2，m )为抛物线C 上一点，且|NF |＝4.(1)求抛物线C 的方程；(2)若直线l 过点F 交抛物线于不同的两点A ，B ，交y 轴于点M ，且MA →＝aAF →，MB →＝bBF →，a ，b ∈R ，对任意的直线l ，a ＋b 是否为定值？若是，求出a ＋b 的值；否则，说明理由．解 (1)因为|NF |＝4，由抛物线的定义知x N ＋p2＝4，即2＋p2＝4，所以p ＝4，所以抛物线C 的方程为y 2＝8x .(2)显然直线l 的斜率存在且一定不等于零，设其方程为x ＝ty ＋2(t ≠0)，则直线l 与y 轴交点为M ⎝⎛⎭⎪⎫0，－2t .设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝ty ＋2，y 2＝8x消去x 得y 2－8ty －16＝0，所以Δ＝(－8t )2－(－64)＝64(t 2＋1)>0，y 1＋y 2＝8t ，y 1y 2＝－16. 由MA →＝aAF →，得⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1，y 1＋2t ＝a (2－x 1，－y 1)， 所以a ＝x 12－x 1＝－ty 1＋2ty 1＝－1－2ty 1，同理可得b ＝－1－2ty 2，a ＋b ＝⎝⎛⎭⎪⎫－1－2ty 1＋⎝ ⎛⎭⎪⎫－1－2ty 2＝－2－2y 1＋y 2ty 1y 2＝－2＋16t16t＝－1.所以a ＋b 为定值－1.13． 在空间中，取直线l 为轴，直线l 与l ′相交于O 点，夹角为30°，l ′围绕l 旋转得到以O 为顶点，l ′为母线的圆锥面．已知直线l ∥平面α，l 与α的距离为2，平面α与圆锥面相交得到双曲线Γ.在平面α内，以双曲线Γ的中心为原点，以双曲线的两个焦点所在直线为y 轴，建立直角坐标系．(1)求双曲线Γ的方程；(2)在平面α内，以双曲线Γ的中心为圆心，半径为22的圆记为曲线Γ′，在Γ′上任取一点P，过点P作双曲线Γ的两条切线交曲线Γ′于两点M，N，试证明线段MN的长为定值，并求出这个定值．解(1)如图，设O′为双曲线的中心，则轴l与平面α的距离为|OO′|＝2，A为双曲线的一个顶点，∠AOO′＝60°，所以|O′A|＝2 3.在轴l上取点C，使得|OC|＝43，过C作与轴l垂直的平面，交圆锥面得到圆C，圆C 与双曲线相交于D，E两点．设DE的中点为B，易知|CB|＝2，|CD|＝4，可得|BD|＝23，从而可知双曲线的实半轴长为23，且过点(23，43)．设双曲线的标准方程为y212－x2b2＝1，将点(23，43)代入方程得b2＝4，124(2)证明：在条件(1)下，显然双曲线Γ的两切线PM，PN都不垂直x轴．设点P的坐标为(x0，y0)，令过点P的切线的斜率为k，则切线方程为y＝k(x－x0)＋y0，由⎩⎪⎨⎪⎧y＝k x－x0＋y0，y212－x24＝1消去y，得(k2－3)x2－2k(kx0－y0)x＋(kx0－y0)2－12＝0，由Δ＝0，化简得(x20＋4)k2－2x0y0k＋(y20－12)＝0.令PM，PN的斜率分别为k1，k2，则k1k2＝y20－12x20＋4，由点P(x0，y0)在圆Γ′上，得x20＋y20＝8，得y20－12x20＋4＝－1，∴k1k2＝－1.所以PM⊥PN，线段MN是圆Γ′的直径，为定值，|MN|＝4 2.14. 如图，F是椭圆x2a2＋y2b2＝1(a>b>0)的右焦点，O是坐标原点，|OF|＝5，过F作OF 的垂线交椭圆于P0，Q0两点，△OP0Q0的面积为453.(1)求该椭圆的标准方程；(2)若直线l与上、下半椭圆分别交于点P，Q，与x轴交于点M，且|PM|＝2|MQ|，求△OPQ的面积取得最大值时直线l的方程．解(1)由已知条件，|P0F|＝S△OP0Q0|OF|＝4535＝43，易知|P0F|＝b2a，从而b2a＝43.又c＝|OF|＝5，即a2－b2＝5，因此a2－43a－5＝0，解得a＝3或a＝－53，又因为a>0，故a＝3，从而b＝2.94(2)设P (x 1，y 1)，Q (x 2，y 2)，M (m,0)，由题意知y 1>0，y 2<0，并可设直线l ：x ＝ty ＋m (t ≠0)，代入椭圆方程得ty ＋m29＋y 24＝1，即(4t 2＋9)y 2＋8tmy ＋4(m 2－9)＝0.由题意可知|m |<3，Δ>0，从而y 1＋y 2＝－8tm4t 2＋9，y 1y 2＝4m 2－94t 2＋9. 由|PM |＝2|MQ |，得y 1－y 2＝|PM ||MQ |＝2，即y 1＝－2y 2， 因此y 2＝－(y 1＋y 2)＝8tm 4t 2＋9，y 1y 2＝－2y 22，故4m 2－94t 2＋9＝－2⎝ ⎛⎭⎪⎫8tm 4t 2＋92，从而m 2＝4t 2＋94t 2＋1， 所以S △OPQ ＝12|OM ||y 1－y 2|＝12|m ||－3y 2|＝12|t |m 24t 2＋9＝12|t |4t 2＋1＝124|t |＋1|t |≤3， 当且仅当4|t |＝1|t |，即t ＝±12时，等式成立，此时m 2＝4×14＋94×14＋1＝5，所以m ＝± 5.因为y 2＝8tm 4t 2＋9，且y 2<0，所以tm <0，故满足题意的直线l 的方程为x ＝12y －5或x＝－12y ＋ 5.。
2014数学高考题型历炼(Word解析版)：6-3 圆锥曲线中的定点、定值与最值问题
1．(定义新)我们把离心率为黄金比5－12的椭圆称为“优美椭圆”．设F 1，F 2是“优美椭圆”C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)的两个焦点，则椭圆C 上满足∠F 1PF 2＝90°的点P 的个数为( )A ．0B ．1C ．2D ．32．(背景新) 如图所示，正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1的棱长为1，点M 在棱AB 上，且AM ＝13，点P 是平面ABCD 上的动点，且动点P 到直线A 1D 1的距离与P 到点M 的距离的平方差为1，则动点P 的轨迹是( )A ．圆B ．双曲线C ．抛物线D ．直线3．(交汇新如图，以原点O 为圆心的圆与抛物线y 2＝2px(p ＞0)交于A ，B两点，且弦长AB ＝23，∠AOB ＝120°，过抛物线焦点F 作一条直线与抛物线交于M ，N 两点，它们到直线x ＝－1的距离之和为72，则这样的直线有________条．4．(交汇新已知M(－2,0)，N(2,0)两点，动点P 在y 轴上的射影为H ，且使PH →2与PM →·PN →分别是公比为2的等比数列的第三、四项．已知过点N 的直线l 交动点P 的轨迹C 于x 轴下方两个不同的点A ，B ，设R 为AB 的中点，若过点R 与定点Q(0，－2)的直线交x 轴于点D(x 0,0)，则x 0的取值范围是________．[历 炼]1．解析：设|PF 1|＝m ，|PF 2|＝n ，则⎩⎪⎨⎪⎧m ＋n ＝2a ，4c 2＝m 2＋n 2，mn ＝2a 2－2c 2.而5－12＝c a ，所以mn ＝2a 2－2⎝ ⎛⎭⎪⎫5－12a2＝(5－1)a 2，与m ＋n ＝2a 联立无实数解．答案：A2．解析：设点P 在AD 上的射影为Q ，则点P 到A 1D 1的距离为1＋|PQ|2.以AB 所在的直线为x 轴，AD 所在的直线为y 轴，建立平面直角坐标系，则点M 坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫13，0，设P(x ，y)，连接PM ，则|PM|2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x －132＋y 2，依题意得1＋x 2－⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x －132＋y 2＝1，化简可知y 2＝23x －19.故选C .答案：C3．解析：由题意知，AB 垂直于x 轴且A ，B 两点关于x 轴对称，可设点A 的坐标为(x ，3)，且tan 60°＝3x ＝3，得x ＝1，代入y 2＝2px 得2p ＝3，所以抛物线方程为y 2＝3x ，所以抛物线的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫34，0，准线方程为x ＝－34，M ，N 两点到直线x ＝－1的距离之和为72，所以它们到直线x ＝－34的距离之和为72－12＝3，即|MN|＝3，而在抛物线中通径的长度为3，所以这样的直线只有1条．答案：14．解析：M(－2,0)，N(2,0)，设动点P 的坐标为(x ，y)， ∴ H(0，y)，PH →＝(－x,0)，PM →＝(－2－x ，－y)，PN →＝(2－x ，－y)，PH →2＝x 2，PM →·PN →＝－(4－x 2)＋y 2＝x 2－4＋y 2，由条件得y 2－x 2＝4，又∵公比为2，∴x 2≠0，∴动点P 的轨迹方程为y 2－x 2＝4(x ≠0)．设直线l 的方程为y ＝k(x －2)，A(x 1，y 1)，B(x 2，y 2)，联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y ＝k (x －2)，y 2－x 2＝4，∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1－1k 2y 2－4k y －8＝0，∴ ⎩⎪⎨⎪⎧∴y 1＋y 2＝4kk 2－1＜0，∴y 1y 2＝－8k 2k 2－1＞0，Δ＞0，解得22＜k ＜1，又∵R ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2k 2－1，2k k 2－1，k RQ ＝k 2＋k －1k 2，直线RQ的方程为y ＋2＝k 2＋k －1k 2x ，∴x 0＝2k 2k 2＋k －1＝2－⎝ ⎛⎭⎪⎫1k －122＋54，∴2＜x 0＜2＋2 2. 答案：(2,2＋22)。
圆锥曲线定值,定点
过圆锥曲线上定点和斜率和积为定值直线，则直线过定点（一）一般性推论：过圆锥曲线上一定点产生的两条直线斜率和积为定，则另外两点的连线过定点。
数学表达：若点定一上线曲锥圆为点定过线直值定者或值定⎩⎨⇒⎧∙=+=P k k k k PA PB PA PB AB点定一上线曲锥圆为值定者或值定点定过线直⎩⎨⇒∙=+=⎧P k k k k PA PB PA PB AB 其次法的使用要点：“齐次”即次数相等的意思，例如=++x cy f ax bxy 22)(称为二次齐式，即二次齐次式的意思，因为f x )(中每一项都是关于x 、y 的二次项。
当圆锥曲线遇到斜率之和或者斜率之积的问题，可以先平移图形，将公共点平移到原点，注意平移口诀是“左加右减，上减下加”，注意此处因为是在y 同侧进行加减，故为“上减下加”，而我们以往记的“上加下减”都是在y 的异侧。
例如要证明直线AP 与AQ 的斜率之和或者斜率之积为定值，可将公共点A 平移到原点，设平移后的直线为+=mx ny 1（为什么这样设？因为这样齐次化能更加方便解题），与圆锥曲线方程联立，一次项乘以+mx ny ，常数项乘以+mx ny 2)(，构造++=ay bxy cx 022，然后等式两边同时除以x 2（前面注明x 不等于0），得到⎝⎭⎪++=⎛⎫x x a b c y y 02，化简为++=ak bk c 02，可以直接利用韦达定理得出斜率之和或者斜率之积，即可得出答案，如果是过定点题目，还需要还原直线，之前如何平移，现在就如何反平移回去。
解题的方法步骤为： （1）平移直线； （2）联立方程并齐次化； （3）同除x 2：（4）利用韦达定理证明，如果过定点，还需要还原直线。
优点；大大减小了计算量，提高准确率，缺点：+=mx ny 1不能表示过原点的直线。
一． 构造法解整式问题在抛物线中的应用引题：证明：已知直线l 与抛物线 ２ｐ （ｐ＞０，ｐ为常数）交于点A ，B 两点，若OA ⊥OB,则直线l 恒过定点（2p,0）设,B(x ,y )）x ,y （A 1122，⊥⇒∙=∙=-x x OA OB k k y y OA OB 11212设AB 直线方程为+=mx ny 1（截距式的变形式可以表示任意直线，该种设法可以利用１的妙用，快速制作齐次式）联立⎩=⎨⎧+=y pxmx ny 212第一步：构造齐次式-∙+=⇒--=y px ny pnxy pmx 2(mx )0y 220222易知A ，B 两点不与O 点重合，所以ｘ ０令则==y p 0,x 2，所以直线过定点(2p,0) 常规证明方法（略）例1：（2017•新课标Ⅰ文）设A ，B 为曲线C ：y ＝上两点，A 与B 的横坐标之和为4．（1）求直线AB 的斜率；（2）设M 为曲线C 上一点，C 在M 处的切线与直线AB 平行，且AM ⊥BM ，求直线AB 的方程．第一步：平移抛物线，将抛物线沿→M O 方向平移，及左移２个单位，下移１个单位，及抛物线方程变为=+-y 4(x 2)112化简得+-x x 42联立方程=0⎩⎧+=-⎨-y y mx m x x 4142第二步：构造齐次式--∙-=⇒+-+=x mxy my 4(x y)m(x y)0(14m)x 840222，第四步平移回去：右２，上１，=-++=+y x x 28171．（2020春•江西月考）过抛物线E：y2＝2px（p＞0）上一点M（1，﹣2）作直线交抛物线E于另一点N．（Ⅰ）若直线MN的斜率为1，求线段|MN|的长；（Ⅱ）不过点M的动直线l交抛物线E于A，B两点，且以AB为直径的圆经过点M，问动直线l是否恒过定点．如果有求定点坐标，如果没有请说明理由．题型拓展：２．（2021•齐齐哈尔一模）已知抛物线C1：y2＝2px（p＞0）的焦点F是椭圆C2：x2+2y2＝1的一个顶点．（1）求抛物线C1的方程；（2）若点P（1，2），M，N为抛物线C1上的不同两点，且PM⊥PN．求证：直线MN过定点．斜率和积为定值，直线过定点问题在椭圆中的数学模型建立k k PA PB ⋅=定值或者k k PA PB +=定值，直线过定点，P 点坐标之间的转化证明 将椭圆C 按向量--x y ,00)(平移得椭圆C x x ay y b'+++=2222:001)()(又点P x y ,00)(在椭圆xa yb+=22221上，所以x a y b +=2222001，代入上式得+++=a b a b x y x y x y 022********①。
圆锥曲线中的最值问题
面积最值问题
总结词
面积最值问题主要研究圆锥曲线与其 内部区域的面积的最小或最大值。
详细描述
求解面积最值问题通常需要利用曲线 的参数方程或极坐标方程，转化为关 于角度或参数的定积分，通过求积分 得到面积表达式，再求最值。
周长最值问题
总结词
周长最值问题主要研究圆锥曲线 上的点的轨迹形成的曲线的周长 的最小或最大值。
圆锥曲线中的最值问
• 引言 • 圆锥曲线中的最值问题类型 • 解决圆锥曲线中最大值最线中的最值问题的实例分析
01
引言
圆锥曲线的定义与性质
圆锥曲线是由平面与圆锥的侧面或顶 点相交形成的几何图形，包括椭圆、 抛物线和双曲线等。
圆锥曲线具有多种性质，如对称性、 焦点、准线等，这些性质在解决最值 问题时具有重要作用。
详细描述
解决周长最值问题通常需要利用 曲线的参数方程，通过求导数找 到曲线的拐点，从而确定周长的 最大或最小值。
角度最值问题
总结词
角度最值问题主要研究圆锥曲线上的点与坐标轴形成的角度 的最小或最大值。
详细描述
解决角度最值问题通常需要利用曲线的极坐标方程，通过求 导数找到曲线的极值点，从而确定角度的最小或最大值。
在实际生活中的应用
航天器轨道设计
在航天领域，卫星和行星的轨道通常呈现为某种圆锥曲线 的形状，通过研究这些轨道的最值问题，可以优化航天器 的发射和运行轨迹。
物流运输
在物流和运输行业中，货物的运输路径通常受到多种因素 的限制，呈现出某种圆锥曲线的轨迹，通过求解最值问题， 可以找到最优的运输路径和最低的成本。
03
解决圆锥曲线中最大值最小值问题的
方法
利用导数求最值
导数可以帮助我们找到函数的极值点 ，通过求导并令导数为零，我们可以 找到可能的极值点。
高考数学(理)总复习：圆锥曲线中的定点与定值、范围与存在性问题(解析版)
高考数学（理）总复习：圆锥曲线中的定点与定值、范围与存在性问题题型一 圆锥曲线中的定点、定值问题【题型要点】圆锥曲线中定点、定值问题必然是变化中所表现出来的不变的量，那么就用变化的量表示问题的直线方程、数量积、比例关系等，这些直线方程、数量积、比例关系不受变化的量所影响的一个点、一个值，就是要求的定点、定值．解决这类问题的一般思路是：(1)引进变化的参数表示直线方程、数量积、比例关系等．(2)根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量．(3)求解定点、定值问题，如果事先不知道定点、定值，可以先对参数取特殊值，通过特殊情况求出这个定点、定值，然后再对一般情况进行证明．【例1】已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率为22，点Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛b a b ,在椭圆上，O 为坐标原点．(1)求椭圆C 的方程；(2)已知点P ，M ，N 为椭圆C 上的三点，若四边形OPMN 为平行四边形，证明四边形OPMN 的面积S 为定值，并求该定值．(1)【解】 ∵椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率为22，∴e 2＝c 2a 2＝a 2－b 2a 2＝12，得a 2＝2b 2① 又点Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛b a b ,在椭圆C 上，∴b 2a 2＋a 2b 4＝1，② 联立①、②得a 2＝8，且b 2＝4.∴椭圆C 的方程为x 28＋y 24＝1. (2)【证明】 当直线PN 的斜率k 不存在时，PN 方程为x ＝2或x ＝－2， 从而有|PN |＝23，所以S ＝12|PN |·|OM |＝12×23×22＝26； 当直线PN 的斜率k 存在时，设直线PN 方程为y ＝kx ＋m (m ≠0)，P (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)， 将PN 的方程代入椭圆C 的方程，整理得(1＋2k 2)x 2＋4kmx ＋2m 2－8＝0，所以x 1＋x 2＝－4km 1＋2k 2，x 1·x 2＝2m 2－81＋2k 2， y 1＋y 2＝k (x 1＋x 2)＋2m ＝2m 1＋2k 2，由OM →＝OP →＋ON →，得M ⎪⎭⎫ ⎝⎛++-22212,214k m k km 将M 点坐标代入椭圆C 方程得m 2＝1＋2k 2.又点O 到直线PN 的距离为d ＝|m |1＋k 2， |PN |＝1＋k 2|x 1－x 2|，∴S ＝d ·|PN |＝|m |·|x 1－x 2| ＝1＋2k 2·(x 1＋x 2)2－4x 1x 2＝48k 2＋242k 2＋1＝2 6. 综上，平行四边形OPMN 的面积S 为定值2 6. 题组训练一 圆锥曲线中的定点、定值问题已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b2＝1过A (2,0)，B (0,1)两点． (1)求椭圆C 的方程及离心率；(2)设P 为第三象限内一点且在椭圆C 上，直线P A 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】 (1)由题意得a ＝2，b ＝1，∴椭圆C 的方程为x 24＋y 2＝1. 又c ＝a 2－b 2＝3，∴离心率e ＝c a ＝32.(2)证明：设P (x 0，y 0)(x 0<0，y 0<0)，则x 20＋4y 20＝4.又A (2,0)，B (0,1)，∴直线P A 的方程为y ＝y 0x 0－2(x －2)． 令x ＝0，得y M ＝－2y 0x 0－2， 从而|BM |＝1－y M ＝1＋2y 0x 0－2. 直线PB 的方程为y ＝y 0－1x 0x ＋1. 令y ＝0，得x N ＝－x 0y 0－1， 从而|AN |＝2－x N ＝2＋x 0y 0－1. ∴四边形ABNM 的面积S ＝12|AN |·|BM | ＝12⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+221120000x y y x ＝x 20＋4y 20＋4x 0y 0－4x 0－8y 0＋42(x 0y 0－x 0－2y 0＋2)＝2x 0y 0－2x 0－4y 0＋4x 0y 0－x 0－2y 0＋2＝2. 从而四边形ABNM 的面积为定值．题型二 圆锥曲线中的范围问题【题型要点】与圆锥曲线有关的取值范围问题的三种解法1．数形结合法：利用待求量的几何意义，确定出极端位置后数形结合求解．2．构建不等式法：利用已知或隐含的不等关系，构建以待求量为元的不等式求解．3．构建函数法：先引入变量构建以待求量为因变量的函数，再求其值域．【例2】设圆F 1：x 2＋y 2＋4x ＝0的圆心为F 1，直线l 过点F 2(2,0)且不与x 轴、y 轴垂直，且与圆F 1相交于两点C 、D ，过F 2作F 1C 的平行线交直线F 1D 于点E .(1)证明||EF 1|－|EF 2||为定值，并写出点的轨迹方程；(2)设点E 的轨迹曲线与直线l 交于M ，N 两点，过F 2且与垂直的直线与圆F 1交于P ，Q 两点，求△PQM 与△PQN 的面积之和的取值范围．【解析】 (1)圆F 1：(x ＋2)2＋y 2＝4，圆心F 1(－2,0)，半径r ＝2，如图所示．因为F 1C ∥EF 2，所以∠F 1CD ＝∠EF 2D .又因为|F 1D |＝|F 1C |，所以∠F 1CD ＝∠F 1DC ，所以∠EF 2D ＝∠F 1DC ，又因为∠F 1DC ＝∠EDF 2，所以∠EF 2D ＝∠EDF 2，故ED ＝EF 2，可得||EF 1|－|EF 2||＝||EF 1|－|ED ||＝2<|F 1F 2|，根据双曲线的定义，可知点E 的轨迹是以F 1，F 2为焦点的双曲线(顶点除外)，易得点E的轨迹方程为x 2－y 23＝1(y ≠0)． (2)Γ：x 2－y 23＝1(y ≠0)． 依题意可设l ：x ＝my ＋2(m ≠0)，M (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)，由于PQ ⊥l ，设l PQ ：y ＝－m (x －2)．圆心F 1(－2,0)到直线PQ 的距离d ＝|－m (－2－2)|1＋m 2＝|4m |1＋m 2， 所以|PQ |＝2r 2－d 2＝41－3m 21＋m 2， 又因为d <2，解得0<m 2<13.联立直线与双曲线的方程⎩⎪⎨⎪⎧ x 2－y 23＝1x ＝my ＋2， 消去得(3m 2－1)＋12my ＋9＝0，则y 1＋y 2＝－12m 3m 2－1，y 1y 2＝93m 2－1， 所以|MN |＝1＋m 2|y 2－y 1| ＝1＋m 2(y 1＋y 2)2－4y 1y 2＝6(m 2＋1)1－3m 2， 记△PQM ，△PQN 的面积分别为S 1，S 2，则S 1＋S 2＝12|MN |·|PQ |＝12m 2＋11－3m 2 ＝121－3＋4m 2＋1， 又因为0<m 2<13，所以S 1＋S 2∈(12，＋∞)， 所以S 1＋S 2的取值范围为(12，＋∞)．题组训练二 圆锥曲线中的范围问题设圆x 2＋y 2＋2x －15＝0的圆心为A ，直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合，l 交圆A 于C ，D 两点，过B 作AC 的平行线交AD 于点E .(1)证明|EA |＋|EB |为定值，并写出点E 的轨迹方程；(2)设点E 的轨迹为曲线C 1，直线l 交C 1于M ，N 两点，过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ，Q 两点，求四边形MPNQ 面积的取值范围．【解析】 (1)因为|AD |＝|AC |，EB ∥AC ，所以∠EBD ＝∠ACD ＝∠ADC ，所以|EB |＝|ED |，故|EA |＋|EB |＝|EA |＋|ED |＝|AD |，又圆A 的标准方程为(x ＋1)2＋y 2＝16，从而|AD |＝4，所以|EA |＋|EB |＝4.由题设得A (－1,0)，B (1,0)，|AB |＝2，由椭圆定义可得点E 的轨迹方程为x 24＋y 23＝1(y ≠0)． (2)当l 与x 轴不垂直时，设l 的方程为y ＝k (x －1)(k ≠0)，M (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)．由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝k (x －1)，x 24＋y 23＝1，得(4k 2＋3)x 2－8k 2x ＋4k 2－12＝0， 则x 1＋x 2＝8k 24k 2＋3，x 1x 2＝4k 2－124k 2＋3. 所以|MN |＝1＋k 2|x 1－x 2|＝12(k 2＋1)4k 2＋3. 过点B (1,0)且与l 垂直的直线m ：y ＝－1k (x －1)，点A 到直线m 的距离为2k 2＋1， 所以|PQ |＝44k 2＋3k 2＋1. 故四边形MPNQ 的面积S ＝12|MN ||PQ | ＝121＋14k 2＋3. 可得当l 与x 轴不垂直时，四边形MPNQ 面积的取值范围为(12,83)．当l 与x 轴垂直时，其方程为x ＝1，|MN |＝3，|PQ |＝8，故四边形MPNQ 的面积为12. 综上，四边形MPNQ 面积的取值范围为[12,83)．题型三 圆锥曲线中的存在性问题【题型要点】解决探索性问题的注意事项存在性问题，先假设存在，推证满足条件的结论，若结论正确则存在，若结论不正确则不存在．(1)当条件和结论不唯一时，要分类讨论．(2)当给出结论而要推导出存在的条件时，先假设成立，再推出条件．(3)当条件和结论都不知，按常规方法解题很难时，要思维开放，采取另外的途径．【例3】已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率为12，且过点P ⎪⎭⎫ ⎝⎛23,1，F 为其右焦点． (1)求椭圆C 的方程；(2)设过点A (4,0)的直线l 与椭圆相交于M ，N 两点(点M 在A ，N 两点之间)，是否存在直线l 使△AMF 与△MFN 的面积相等？若存在，试求直线l 的方程；若不存在，请说明理由．【解】 (1)因为c a ＝12，所以a ＝2c ，b ＝3c ， 设椭圆方程x 24c 2＋y 23c 2＝1，又点P ⎪⎭⎫ ⎝⎛23,1在椭圆上，所以14c 2＋34c 2＝1，解得c 2＝1，a 2＝4，b 2＝3，所以椭圆方程为x 24＋y 23＝1. (2)易知直线l 的斜率存在，设l 的方程为y ＝k (x －4)，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝k (x －4)，x 24＋y 23＝1，消去y 得(3＋4k 2)x 2－32k 2x ＋64k 2－12＝0，由题意知Δ＝(32k 2)2－4(3＋4k 2)(64k 2－12)>0，解得－12<k <12. 设M (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)，则x 1＋x 2＝32k 23＋4k 2，① x 1x 2＝64k 2－123＋4k 2.② 因为△AMF 与△MFN 的面积相等，所以|AM |＝|MN |，所以2x 1＝x 2＋4.③由①③消去x 2得x 1＝4＋16k 23＋4k 2.④ 将x 2＝2x 1－4代入②，得x 1(2x 1－4)＝64k 2－123＋4k 2⑤ 将④代入到⑤式，整理化简得36k 2＝5.∴k ＝±56，经检验满足题设 故直线l 的方程为y ＝56(x －4)或y ＝－56(x －4)． 题组训练三 圆锥曲线中的存在性问题已知抛物线C ：x 2＝2py (p >0)的焦点为F ，直线2x －y ＋2＝0交抛物线C 于A ，B 两点，P 是线段AB 的中点，过P 作x 轴的垂线交抛物线C 于点Q .(1)D 是抛物线C 上的动点，点E (－1,3)，若直线AB 过焦点F ，求|DF |＋|DE |的最小值；(2)是否存在实数p ，使|2QA →＋QB →|＝|2QA →－QB →|？若存在，求出p 的值；若不存在，说明理由．【解】 (1)∵直线2x －y ＋2＝0与y 轴的交点为(0,2)，∴F (0,2)，则抛物线C 的方程为x 2＝8y ，准线l ：y ＝－2.设过D 作DG ⊥l 于G ，则|DF |＋|DE |＝|DG |＋|DE |，当E ，D ，G 三点共线时，|DF |＋|DE |取最小值2＋3＝5.(2)假设存在，抛物线x 2＝2py 与直线y ＝2x ＋2联立方程组得：x 2－4px －4p ＝0，设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，Δ＝(4p )2＋16p ＝16(p 2＋p )>0，则x 1＋x 2＝4p ，x 1x 2＝－4p ， ∴Q (2p,2p )．∵|2QA →＋QB →|＝|2QA →－QB →|，∴QA ⊥QB .则QA →·QB →＝0，得(x 1－2p )(x 2－2p )＋(y 1－2p )(y 2－2p )＝(x 1－2p )(x 2－2p )＋(2x 1＋2－2p )(2x 2＋2－2p )＝5x 1x 2＋(4－6p )(x 1＋x 2)＋8p 2－8p ＋4＝0，代入得4p 2＋3p －1＝0，解得p ＝14或p ＝－1(舍去)． 因此存在实数p ＝14，且满足Δ>0，使得|2QA →＋QB →|＝|2QA →－QB →|成立．题型四 基本不等式法求解与圆锥曲线有关的最值问题【题型要点】求解圆锥曲线中的最值问题，主要有两种方法：一是利用几何方法，即通过利用曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行求解；二是利用代数方法，即要把求最值的几何量或代数表达式表示为某个(些)参数的函数，然后利用函数方法、不等式方法等进行求解．求最值方法有：(1)利用基本不等式求最值时要注意“一正、二定、三相等”的条件，三个条件缺一不可．(2)通过代换、拆项、凑项等技巧，改变原式的结构使其具备基本不等式的应用条件．【例4】 已知P 为圆A ：(x ＋1)2＋y 2＝12上的动点，点B (1,0)．线段PB 的垂直平分线与半径P A 相交于点T ，记点T 的轨迹为Γ.(1)求曲线Γ的方程；(2)设M ，N 是Γ上的两个动点，MN 的中点H 在圆x 2＋y 2＝1上，求原点到MN 距离的最小值．【解析】 (1)圆A 的圆心为A (－1,0)，半径等于2 3.由已知|TB |＝|TP |，于是|TA |＋|TB |＝|TA |＋|TP |＝23，故曲线Γ是以A ，B 为焦点，以23为长轴长的椭圆，a ＝3，c ＝1，b ＝2，曲线Γ的方程为x 23＋y 22＝1； (2)设M (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)，H (x 0，y 0)，将M (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)，代入作差得(x 1＋x 2)(x 1－x 2)3＋(y 1＋y 2)(y 1－y 2)2＝0 ①x 1＝x 2时，y 1＋y 2＝0，所以H (x 0,0)，因为H 在圆x 2＋y 2＝1上，所以x 0＝±1，则原点O 到直线MN 的距离为1；②x 1≠x 2时，设直线MN 的斜率k ，则2x 0＋3ky 0＝0，且x 20＋y 20＝1，所以x 20＝9k 29k 2＋4，y 20＝49k 2＋4， 所以x 0y 0＝－32ky 20＝－6k 9k 2＋4. 设原点O 到直线MN 距离为d ，因为MN 的方程为y －y 0＝k (x －x 0)，即kx －y －kx 0＋y 0＝0，所以d 2＝1－k 29k 4＋13k 2＋4， k ＝0时，d 2＝1；k ≠0时，d 2＝1－19k 2＋13＋4k 2≥1－125＝2425. 因为2425<1，所以d 2的最小值为2425，即d 的最小值为265，此时k ＝±63， 由①②知，原点O 到直线MN 的最小值为265. 题组训练四 基本不等式法求解与圆锥曲线有关的最值问题平面直角坐标系xOy 中，椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率是32，抛物线E ：x 2＝2y 的焦点F 是C 的一个顶点．(1)求椭圆C 的方程；(2)设P 是E 上的动点，且位于第一象限，E 在点P 处的切线l 与C 交于不同的两点A ，B ，线段AB 的中点为D .直线OD 与过P 且垂直于x 轴的直线交于点M .①求证：点M 在定直线上；②直线l 与y 轴交于点G ，记△PFG 的面积为S 1，△PDM 的面积为S 2，求S 1S 2的最大值及取得最大值时点P 的坐标．【解析】 (1)由题意知a 2－b 2a ＝32，可得a 2＝4b 2，因为抛物线E 的焦点F ⎪⎭⎫⎝⎛21,0，所以b ＝12，a ＝1，所以椭圆C 的方程为x 2＋4y 2＝1.(2)①证明：设P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2,2m m (m >0)，由x 2＝2y ，可得y ′＝x ，所以直线l 的斜率为m ，因此直线l 的方程为y －m 22＝m (x －m )．即y ＝mx －m 22.设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，D (x 0，y 0)．联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋4y 2＝1，y ＝mx －m 22，得(4m 2＋1)x 2－4m 3x ＋m 4－1＝0. 由Δ>0，得0<m <2＋5(或0<m 2<2＋5)．(*)且x 1＋x 2＝4m 34m 2＋1，因此x 0＝2m 34m 2＋1，将其代入y ＝mx －m 22，得y 0＝－m 22(4m 2＋1)，因为y 0x 0＝－14m .所以直线OD 方程为y ＝1－4mx ，联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y ＝－14m x ，x ＝m ，得点M 的纵坐标y M ＝－14，所以点M 在定直线y ＝－14上．②由①知直线l 的方程为y ＝mx －m 22，令x ＝0，得y ＝－m 22，所以G ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2,02m ， 又P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2,2m m ，F ⎪⎭⎫⎝⎛21,0，D ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+)14(2,1422222m m m m ，所以S 1＝12·|GF |·m ＝(m 2＋1)m 4，S 2＝12·|PM |·|m －x 0|＝12×2m 2＋14×2m 3＋m 4m 2＋1＝m (2m 2＋1)28(4m 2＋1).所以S 1S 2＝2(4m 2＋1)(m 2＋1)(2m 2＋1)2.法一：S 1S 2＝2(4m 4＋5m 2＋1)4m 4＋4m 2＋1＝2＋2m 24m 4＋4m 2＋1＝2＋24m 2＋1m2＋4≤94，当且仅当m ＝22时，满足(*)式，所以P 坐标为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛41,22. 法二：设t ＝2m 2＋1，则S 1S 2＝(2t －1)(t ＋1)t 2＝2t 2＋t －1t 2＝－1t 2＋1t ＋2，当1t ＝12，即t ＝2时，S 1S 2取到最大值94，此时m ＝22，满足(*)式， 所以P 点坐标为⎪⎪⎭⎫⎝⎛41,22. 因此S 1S 2的最大值为94，此时点P 的坐标为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛41,22.【专题训练】1．已知椭圆C 的中心在原点，焦点在x 轴上，离心率为22，它的一个焦点恰好与抛物线y 2＝4x 的焦点重合．(1)求椭圆C 的方程；(2)设椭圆的上顶点为A ，过点A 作椭圆C 的两条动弦AB ，AC ，若直线AB ，AC 斜率之积为14，直线BC 是否一定经过一定点？若经过，求出该定点坐标；若不经过，请说明理由．【解析】 (1)易知x 22＋y 2＝1.(2)由(1)知A (0,1)，当直线BC 的斜率不存在时，设BC ：x ＝x 0，设B (x 0，y 0)，则C (x 0，－y 0)， k AB ·k AC ＝y 0－1x 0·－y 0－1x 0＝1－y 20x 20＝12x 20x 20＝12≠14，不合题意．故直线BC 的斜率存在．设直线BC 的方程为：y ＝kx ＋m (m ≠1)，并代入椭圆方程，得： (1＋2k 2)x 2＋4kmx ＋2(m 2－1)＝0， ①由Δ＝(4km )2－8(1＋2k 2)(m 2－1)>0得2k 2－m 2＋1>0. ②设B (x 1，y 1)，C (x 2，y 2)，则x 1，x 2是方程①的两根，由根与系数的关系得， x 1＋x 2＝－4km1＋2k 2，x 1·x 2＝2(m 2－1)1＋2k 2，由k AB ·k AC ＝y 1－1x 1·y 2－1x 2＝14得： 4y 1y 2－4(y 1＋y 2)＋4＝x 1x 2，即(4k 2－1)x 1x 2＋4k (m －1)(x 1＋x 2)＋4(m －1)2＝0，整理得(m －1)(m －3)＝0，又因为m ≠1，所以m ＝3，此时， 直线BC 的方程为y ＝kx ＋3.所以直线BC 恒过一定点(0,3)．2．已知两点A (－2，0)，B (2，0)，动点P 在y 轴上的投影是Q ，且2P A →·PB →＝|PQ →|2. (1)求动点P 的轨迹C 的方程；(2)过F (1,0)作互相垂直的两条直线交轨迹C 于点G ，H ，M ，N ，且E 1，E 2分别是GH ，MN 的中点．求证：直线E 1E 2恒过定点．(1)【解】 设点P 坐标为(x ，y )，∴点Q 坐标为(0，y )．∵2P A →·PB →＝|PQ →|2，∴2[(－2－x )(2－x )＋y 2]＝x 2，化简得点P 的轨迹方程为x 24＋y 22＝1.(2)[证明] 当两直线的斜率都存在且不为0时，设l GH ：y ＝k (x －1)，G (x 1，y )，H (x 2，y 2)，l MN ：y ＝－1k(x －1)，M (x 3，y 3)，N (x 4，y 4)，联立⎩⎪⎨⎪⎧x 24＋y 22＝1，y ＝k (x －1)，消去y 得(2k 2＋1)x 2－4k 2x ＋2k 2－4＝0.则Δ>0恒成立． ∴x 1＋x 2＝4k 22k 2＋1，且x 1x 2＝2k 2－42k 2＋1.∴GH 中点E 1坐标为⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+12,122222k k k k ，同理，MN 中点E 2坐标为⎪⎭⎫⎝⎛++2,2222k k k ， ∴kE 1E 2＝－3k2(k 2－1)，∴lE 1E 2的方程为y ＝－3k 2(k 2－1)⎪⎭⎫ ⎝⎛-32x ，∴过点⎪⎭⎫⎝⎛0,32， 当两直线的斜率分别为0和不存在时，lE 1E 2的方程为y ＝0，也过点⎪⎭⎫⎝⎛0,32，综上所述，lE 1E 2过定点⎪⎭⎫ ⎝⎛0,32.3．如图，椭圆E ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)，经过点A (0，－1)，且离心率为22.(1)求椭圆E 的方程；(2)经过点(1,1)，且斜率为k 的直线与椭圆E 交于不同的两点P ，Q (均异于点A )，证明：直线AP 与AQ 的斜率之和为定值．(1)【解】 由题设知c a ＝22，b ＝1，结合a 2＝b 2＋c 2，解得a ＝2，所以椭圆的方程为x 22＋y 2＝1. (2)[证明] 由题设知，直线PQ 的方程为y ＝k (x －1)＋1(k ≠2)，代入x 22＋y 2＝1，得(1＋2k 2)x 2－4k (k －1)x ＋2k (k －2)＝0，由已知Δ＞0， 设P (x 1，y 1)，Q (x 2，y 2)，x 1x 2≠0，则x 1＋x 2＝4k (k －1)1＋2k 2，x 1x 2＝2k (k －2)1＋2k 2，从而直线AP ，AQ 的斜率之和 k AP ＋k AQ ＝y 1＋1x 1＋y 2＋1x 2＝kx 1＋2－k x 1＋kx 2＋2－kx 2＝2k ＋(2－k )⎪⎪⎭⎫⎝⎛+2111x x ＝2k ＋(2－k )x 1＋x 2x 1x 2＝2k ＋(2－k )4k (k －1)2k (k －2)＝2k －2(k －1)＝2.故k AP ＋k AQ 为定值2.4．已知焦点在y 轴上的椭圆E 的中心是原点O ，离心率为双曲线y 2－x 22＝1离心率的一半，直线y ＝x 被椭圆E 截得的线段长为4105.直线l ：y ＝kx ＋m 与y 轴交于点P ，与椭圆E 交于A ，B 两个相异点，且AP →＝λPB →.(1)求椭圆E 的方程；(2)是否存在实数m ，使OA →＋λOB →＝4OP →？若存在，求m 的取值范围；若不存在，请说明理由．【解析】 (1)设椭圆的方程为y 2a 2＋x 2b 2＝1(a ＞b ＞0)，双曲线y 2－x 22＝1离心率e ＝3，由椭圆的离心率e ＝ca＝1－b 2a 2＝32，则a ＝2b ， 将y ＝x 代入椭圆y 2a 2＋x 2b 2＝1，解得：x ＝±a 55，∴2×2×a 55＝4105，解得：a ＝2，∴椭圆E 的方程为y 24＋x 2＝1；(2)假设存在实数m ，使OA →＋λOB →＝4OP →成立，由题意可得P (0，m )，当m ＝0时，O ，P 重合，λ＝1显然成立，当m ≠0时，由AP →＝λPB →，可得OP →－OA →＝λ(OB →－OP →)，则OA →＋λOB →＝(1＋λ)OP →，∴λ＝3，设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由AP →＝3PB →，可得x 1＝－3x 2 ①⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ＋m y 24＋x 2＝1，整理得：(k 2＋4)x 2＋2kmx ＋m 2－4＝0， ∴x 1＋x 2＝－2kmk 2＋4，x 1x 2＝m 2－4k 2＋4， ②由①②可得：m 2k 2＋m 2－k 2－4＝0，则k 2＝m 2－41－m2，m 2≠1，由Δ＝(2km )2－4(k 2＋4)(m 2－4)＞0，则k 2＋4－m 2＞0，∴k 2＋4－m 2＝m 2－41－m 2＋4－m 2＝(m 2－4)m 21－m2＞0，则1＜m 2＜4，解得：－2＜m ＜－1或1＜m ＜2，综上可得：m 的取值范围是(－2，－1)∪(1,2)∪{0}．。
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。
专题01 圆锥曲线中的定点、定值问题
高中数学 ︵ 圆锥曲线 ︶培优篇定点、定值问题曲线过定点某个量为定值用参数表示曲线方程 用参数表示该量令参数系数为0或某值，解出相应的x 、y 的值 令参数系数为0或某值化简使该量为定值选参、用参、消参，求出定点或定值高中数学 ︵ 圆锥曲线 ︶培优篇高中数学 ︵ 圆锥曲线 ︶培优篇高中数学 ︵ 圆锥曲线 ︶培优篇高中数学 ︵ 圆锥曲线 ︶培优篇高中数学 ︵ 圆锥曲线 ︶培优篇高中数学︵ 圆锥曲线 ︶培优篇 2|||1AF .高中数学 ︵ 圆锥曲线 ︶培优篇 方法联立，第一种，假设直线AB 的方程，第二种假设直线P 2A 和P 2B . 满分解答(1) 根据椭圆对称性可得，P 1（1,1），P 4（1，）不可能同时在椭圆上，P 3（–1，），P 4（1，）一定同时在椭圆上，因此可得椭圆经过P 2（0,1），P 3（–1，），P 4（1，）. 把P 2，P 3坐标代入椭圆方程得2221=13141b a b，，解得224,1a b ，故椭圆C 的方程为2214x y ；（2）解1 ①当直线l 的斜率不存在时，设:l x m ，(,),(,)A A A m y B m y ，此时221121A A P A P B y y k k m m m，解得2m ，此时直线l 过椭圆右顶点，不存在两个交点，故不满足.②当直线l 的斜率存在时，设:(1)l y kx t t ，1122(,),(,)A x y B x y ，则2214y kx t x y ，，消去y 得 222(14)8440k x tkx t ， 2216(41)k t ，2121222841,1414tk t x x x x k k，此时 22121211P A P B y y k k x x21212112()()x kx t x x kx t x x x21212(1)()(1)(8)224(1)t x x t kt k k x x t. 由于1t ，所以22222111P A P B kt kk k k t t ，即21t k ，此时32(1)t ，存在1t ，使得0 成立，22222高中数学 ︵ 圆锥曲线 ︶培优篇所以直线l 的方程为(2)1y k x ，直线l 必过定点(2,1) .解2 由题意可得直线2P A 与直线2P B 的斜率一定存在，不妨设直线2P A 为1y kx , 则直线2P B 为 11y k x .由22114y kx x y ，，得224180k x kx ，设 11,A x y ， 22,B x y 此时可得：222814,4141k k A k k，同理可得 22281141,411411k k B k k.此时可求得直线l 的斜率为：2222212122141144141181841411ABk k k k y y k k x x k k k ，化简可得2112AB k k，此时满足12k .当12k 时，,A B 两点重合，不合题意.当12k 时，直线方程为： 22221814414112k k y x k k k， 即2244112k k x y k，当2x 时，1y ，因此直线恒过定点 2,1 .思路点拨第（1）题只需证明0AC BC.第（2）题要先求圆的方程，令y=0即可求出在y 轴上弦长.求圆方程可以用标准式方程，也可以用一般式方程.当然，本题还可以利用相交弦定理来解.高中数学 ︵ 圆锥曲线 ︶培优篇 满分解答(1)设 12,0,,0A x B x ，则12,x x 是方程220x mx 的根，所以1212,2x x m x x ，则 1212,1,112110AC BC x x x x.所以不会能否出现AC ⊥BC 的情况.（2）解1 由于过A ，B ，C 三点的圆的圆心必在线段AB 垂直平分线上，设圆心 00,E x y ，则12022x x mx. 由EA EC得 22221212100+122x x x x x y y，化简得 1201122x x y ，所以圆E 的方程为22221112222m m x y.令0x 得121,2y y ，所以过A ，B ，C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为 123 .所以,过A ，B ，C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值解2 由于BC 的中点坐标为21(.22x ，可得BC 的中垂线方程为221()22xy x x . 由（1）可得12x x m ，所以AB 的中垂线方程为2mx .联立2221(22m x x y x x ，，又22220x mx ， 可得212m x y ，，所以过,,A B C 三点的圆的圆心坐标为1(,)22m，半径2r ，故圆在y 轴上截得的弦长为3 ，即过A B C ，，三点的圆在y 轴上的截得的弦长为定值.解3 设圆的方程为220x y Dx Ey F ， 令0y ，得20x Dx F ，由题意,2D m F ，把0,1x y 代入圆的方程，得10E F ，即1E .故圆的方程为：2220x y mx y .高中数学 ︵ 圆锥曲线 ︶培优篇 11令0x ，得220y y ，所以121,2y y ，故12|||1(2)|3y y .所以过,,A B C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值3.解4设过A ，B ，C 三点的圆与y 轴的另一个交点为D ，由122x x 可知原点O 在圆内，由相交弦定理可得122OD OC OA OB x x ，又1OC ，所以2OD ，所以，过A ，B ，C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为3OC OD ，为定值.思路点拨第（1）题可以直接求出a、b；第（2）题用参数表示AN BM ，可以设 00,P x y ，用00x y 、做参数，也可以设 2cos ,sin P ， 用做参数. 满分解答(1)由已知，1,122c ab a ，又222a b c ，解得2,1,a b c 所以椭圆的方程为2214x y .（2）解1 设椭圆上一点 00,P x y ，则220014x y .由于直线PA 的方程： 0022y y x x ,令0x ，得0022M y y x， 所以00212y BM x； 直线PB 的方程：0011y y x x ,令0y ，得001N x x y， 所以0021x AN y. 因为220014x y ，所以220044x y ，从而高中数学 ︵ 圆锥曲线 ︶培优篇 120000002200000000002222214448422x y x y x y x y x y x y x y x y2200000000004444484=422y y x y x y x y x y .故AN BM 为定值.解2 设椭圆 上一点 2cos ,sin P ，则直线P A 的方程: sin 22cos 2y x,令0x ，得sin 1cos M y， 所以sin cos 11cos BM；直线PB 的方程:sin 112cos y x,令 0y ，得2cos 1sin N x， 所以2sin 2cos 21sin AN.2sin 2cos 2sin cos 11sin 1cos 22sin 2cos 2sin cos 21sin cos sin cos 4AN BM。
圆锥曲线大题全攻略含答案详解
圆锥曲线大题全攻略含答案详解本文介绍了圆锥曲线中常见的问题和解题技巧，包括求轨迹方程问题、定点问题、定值问题、最值问题、点差法解决中点弦问题、常见几何关系的代数化方法、非对称“韦达定理”问题处理技巧、三点共线问题、巧用曲线系方程解决四点共圆问题、抛物线中阿基米德三角形的常见性质及应用、双切线题型等。
求轨迹方程问题是圆锥曲线中的高频题型，求轨迹方程的主要方法有直译法、相关点法、定义法、参数法等。
直译法的步骤是设求轨迹的点为P(x,y)，由已知条件建立关于x,y的方程，化简整理；相关点法的步骤是设求轨迹的点为P(x,y)，相关点为Q(xO,yO)，根据点的产生过程，找到(x,y)与(xO,yO)的关系，并将xO,yO用x和y表示，将(xO,yO)代入相关点的曲线，化简即得所求轨迹方程；定义法的步骤是分析几何关系，由曲线的定义直接得出轨迹方程；参数法的步骤是引入参数，将求轨迹的点(x,y)用参数表示，消去参数，研究范围。
本文还给出了四个例题，分别是求点P的轨迹方程、求动点M的轨迹方程、求动点Q的轨迹方程、求AB中点M的轨迹方程。
最后，给出两道专题练题，帮助读者巩固所学知识。
3.抛物线C的焦点为F，点A在抛物线上运动，点P满足AP=-2FA，求动点P的轨迹方程。
改写：已知抛物线C的焦点为F，点A在抛物线上运动，设点P的坐标为(x,y)，则有AP=-2FA，求P的轨迹方程。
4.已知定圆M的方程为(x+y+4)^2=100，定点F的坐标为(0,4)，动圆P过定点F且与定圆M内切，求动圆圆心P的轨迹方程。
改写：已知定圆M的方程为(x+y+4)^2=100，定点F的坐标为(0,4)，设动圆P的圆心坐标为(x,y)，则P过定点F且与定圆M内切，求P的轨迹方程。
5.已知定直线l的方程为x=-2，定圆A的方程为(x-4)^2+y^2=16，动圆H与直线l相切，与定圆A外切，求动圆圆心H的轨迹方程。
改写：已知定直线l的方程为x=-2，定圆A的方程为(x-4)^2+y^2=16，设动圆H的圆心坐标为(x,y)，则H与直线l相切，与定圆A外切，求H的轨迹方程。
高考圆锥曲线中的定点与定值问题(题型总结超全)完整版.doc
专题08 解锁圆锥曲线中的定点与定值问题一、解答题1．【陕西省榆林市第二中学2018届高三上学期期中】已知椭圆的左右焦点分别为，离心率为；圆过椭圆的三个顶点.过点且斜率不为0的直线与椭圆交于两点.（Ⅰ）求椭圆的标准方程；（Ⅱ）证明：在轴上存在定点，使得为定值；并求出该定点的坐标.【答案】（1）（2）【解析】试题分析：（Ⅰ）设圆过椭圆的上、下、右三个顶点，可求得，再根据椭圆的离心率求得，可得椭圆的方程；（Ⅱ）设直线的方程为，将方程与椭圆方程联立求得两点的坐标，计算得。
设x轴上的定点为，可得，由定值可得需满足，解得可得定点坐标。
解得。
∴椭圆的标准方程为.（Ⅱ）证明：由题意设直线的方程为，由消去y整理得，设，，要使其为定值，需满足，解得.故定点的坐标为.点睛：解析几何中定点问题的常见解法(1)假设定点坐标，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所求定点； (2)从特殊位置入手，找出定点，再证明该点符合题意．2．【四川省成都市第七中学2017-2018学年高二上学期半期考】已知斜率为k 的直线l 经过点()1,0-与抛物线2:2C y px =（0,p p >为常数）交于不同的两点,M N ，当12k =时，弦MN 的长为15. （1）求抛物线C 的标准方程；（2）过点M 的直线交抛物线于另一点Q ，且直线MQ 经过点()1,1B -，判断直线NQ 是否过定点？若过定点，求出该点坐标；若不过定点，请说明理由. 【答案】（1）24y x =;（2）直线NQ 过定点()1,4-【解析】试题分析：（1）根据弦长公式即可求出答案； （2）由（1）可设()()()2221122,2,,2,,2M t t N t t Q t t ，则12MN k t t =+， 则()11:220MN x t t y tt -++=； 同理： ()22:220MQ x t t y tt -++=()1212:220NQ x t t y t t -++=.由()1,0-在直线MN 上11t t ⇒=（1）； 由()1,1-在直线MQ 上22220t t tt ⇒+++=将（1）代入()121221t t t t ⇒=-+- （2） 将（2）代入NQ 方程()()12122420x t t y t t ⇒-+-+-=，即可得出直线NQ 过定点．（2）设()()()2221122,2,,2,,2M t t N t t Q t t ，则12211222=MN t t k t t t t -=-+， 则()212:2MN y t x t t t -=-+即()11220x t t y tt -++=； 同理： ()22:220MQ x t t y tt -++=；()1212:220NQ x t t y t t -++=.由()1,0-在直线MN 上11tt ⇒=，即11t t =（1）； 由()1,1-在直线MQ 上22220t t tt ⇒+++=将（1）代入()121221t t t t ⇒=-+- （2） 将（2）代入NQ 方程()()12122420x t t y t t ⇒-+-+-=，易得直线NQ 过定点()1,4-3．【四川省成都市第七中学2017-2018学年高二上学期半期考】已知抛物线()2:0C y mx m =>过点()1,2-， P 是C 上一点，斜率为1-的直线l 交C 于不同两点,A B （l 不过P 点），且PAB ∆的重心的纵坐标为23-. （1）求抛物线C 的方程，并求其焦点坐标；（2）记直线,PA PB 的斜率分别为12,k k ，求12k k +的值.【答案】（1）方程为24y x =;其焦点坐标为()1,0（2）120k k +=【解析】试题分析;（1）将()1,2-代入2y mx =，得4m =，可得抛物线C 的方程及其焦点坐标；（2）设直线l 的方程为y x b =-+，将它代入24y x =得22220x b x b -++=（），利用韦达定理，结合斜率公式以及PAB ∆的重心的纵坐标23-，化简可12k k + 的值；因为PAB ∆的重心的纵坐标为23-， 所以122p y y y ++=-，所以2p y =，所以1p x =，所以()()()()()()1221121212122121221111y x y x y y k k x x x x ------+=+=----， 又()()()()12212121y x y x --+--()()()()12212121x b x x b x ⎡⎤⎡⎤=-+--+-+--⎣⎦⎣⎦()()()12122122x x b x x b =-+-+--()()()22212220b b b b =-+-+--=.所以120k k +=.4．已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的短轴端点到右焦点()10F ，的距离为2．（Ⅰ）求椭圆C 的方程；（Ⅱ）过点F 的直线交椭圆C 于A B ，两点，交直线4l x =：于点P ，若1PA AF λ=，2PB BF λ=，求证： 12λλ-为定值．【答案】(1) 22143x y +=;(2)详见解析. 【解析】试题分析：（Ⅰ）利用椭圆的几何要素间的关系进行求解；（Ⅱ）联立直线和椭圆的方程，得到关于x 或y 的一元二次方程，利用根与系数的关系和平面向量的线性运算进行证明.（Ⅱ）由题意直线AB 过点()1,0F ，且斜率存在，设方程为()1y k x =-, 将4x =代人得P 点坐标为()4,3k ，由()221{ 143y k x x y =-+=，消元得()22223484120k x k x k +-+-=，设()11,A x y ， ()22,B x y ，则0∆>且21222122834{ 41234k x x k k x x k +=+-⋅=+， 方法一：因为1PA AF λ=，所以11141PA x AF x λ-==-. 同理22241PB x BFx λ-==-，且1141x x --与2241x x --异号，所以12121212443321111x x x x x x λλ⎛⎫---=+=--+ ⎪----⎝⎭()()1212123221x x x x x x +-=-+-++()2222238682412834k k k k k --=-+--++0=. 所以， 12λλ-为定值0.当121x x <<时，同理可得120λλ-=. 所以， 12λλ-为定值0.同理2223PB my BFmy λ-==，且113my my -与223my my -异号，所以()12121212123332y y my my my my my y λλ+---=+=- ()()36209m m ⨯-=-=⨯-.又当直线AB 与x 轴重合时， 120λλ-=， 所以， 12λλ-为定值0.【点睛】本题考查直线和椭圆的位置关系，其主要思路是联立直线和椭圆的方程，整理成关于x 或y 的一元二次方程，利用根与系数的关系进行求解，因为直线AB 过点()1,0F ，在设方程时，往往设为1x my =+()0m ≠，可减少讨论该直线是否存在斜率.5．【四川省绵阳南山中学2017-2018学年高二上学期期中考】设抛物线C ： 24y x =， F 为C 的焦点，过F 的直线l 与C 相交于,A B 两点. （1）设l 的斜率为1，求AB ；（2）求证： OA OB ⋅u u u v u u u v是一个定值. 【答案】(1) 8AB =（2）见解析【解析】试题分析：（1）把直线的方程与抛物线的方程联立，利用根与系数的关系及抛物线的定义、弦长公式即可得出；（2）把直线的方程与抛物线的方程联立，利用根与系数的关系、向量的数量积即可得出；（2）证明：设直线l 的方程为1x ky =+，由21{4x ky y x=+-得2440y ky --= ∴124y y k +=， 124y y =- ()()1122,,,OA x y OB x y ==u u u v u u u v， ∵()()1212121211OA OB x x y y kx ky y y ⋅=+=+++u u u v u u u v，()212121222144143k y y k y y y y k k =++++=-++-=-， ∴OA OB ⋅u u u v u u u v是一个定值.点睛：熟练掌握直线与抛物线的相交问题的解题模式、根与系数的关系及抛物线的定义、过焦点的弦长公式、向量的数量积是解题的关键，考查计算能力,直线方程设成1x ky =+也给解题带来了方便.6．【内蒙古包头市第三十三中2016-2017学年高一下学期期末】已知椭圆C : 22221(0,0)x y a b a b+=>>的离心率为6,右焦点为(2,0).(1)求椭圆C 的方程; (2)若过原点作两条互相垂直的射线,与椭圆交于A ,B 两点,求证:点O 到直线AB 的距离为定值.【答案】(1) 2213x y += ,(2) O 到直线AB 3【解析】试题分析：（1）根据焦点和离心率列方程解出a ，b ，c ；（2）对于AB 有无斜率进行讨论，设出A ，B 坐标和直线方程，利用根与系数的关系和距离公式计算；有OA ⊥OB 知x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+(k x 1+m ) (k x 2+m )=(1+k 2) x 1x 2+k m (x 1+x 2)=0 代入,得4 m 2=3 k 2+3原点到直线AB 的距离231m d k ==+ ， 当AB 的斜率不存在时, 11x y = ,可得, 13x d == 依然成立.所以点O 到直线的距离为定值32. 点睛： 本题考查了椭圆的性质，直线与圆锥曲线的位置关系，分类讨论思想，对于这类题目要掌握解题方法．设而不求，套用公式解决．7．【四川省成都市石室中学2017-2018学年高二10月月考】已知双曲线()222210x y b a a b-=>>渐近线方程为3y x =， O 为坐标原点，点(3,3M 在双曲线上．（Ⅰ）求双曲线的方程；（Ⅱ）已知,P Q 为双曲线上不同两点，点O 在以PQ 为直径的圆上，求2211OPOQ+的值．【答案】（Ⅰ）22126x y -=；（Ⅱ） 221113OP OQ+=. 【解析】试题分析：（1）根据渐近线方程得到设出双曲线的标准方程，代入点M 的坐标求得参数即可；（2）由条件可得OP OQ ⊥，可设出直线,OP OQ 的方程，代入双曲线方程求得点,P Q 的坐标可求得221113OPOQ+=。
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圆锥曲线的定点、定值、范围和最值问题
会处理动曲线（含直线）过定点的问题；会证明与曲线上动点有关的定值问题；会按条件建
“几何法”求某些量的最值.
一、主要知识及主要方法：
1.
观题形式出现，特殊方法往往比较奏效。
2.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。
3.解析几何的最值和范围问题，一般先根据条件列出所求目标的函数关系式，然后根据函数关系式的特征选用参数法、配方法、判别式法、不等式法、单调性法、导数法以及三角函数最值法等求出它的最大值和最小值.
二、精选例题分析
【举例1】 在平面直角坐标系xOy 中，抛物线2y x =上异于坐标原点O 的两不同动点A 、B 满足
AO BO ⊥．
（Ⅰ）求AOB △得重心G 的轨迹方程；
（Ⅱ）AOB △的面积是否存在最小值？若存在，请求出最小值；
若不存在，请说明理由．
【举例2】已知椭圆221
42x y +=上的两个动点,P Q 及定点1,2M ⎛ ⎝⎭
，F 为椭圆的左焦点，且PF ，MF ，QF 成等差数列.()1求证：线段PQ 的垂直平分线经过一个定点A ；
()2设点A 关于原点O 的对称点是B ，求PB 的最小值及相应的P 点坐标.
【举例3】（06全国Ⅱ改编）已知抛物线2
4x y =的焦点为F ，A 、B 是抛物线上的两动点，且
AF FB λ=（0λ>）．过A 、B 两点分别作抛物线的切线（切线斜率分别为0.5x A ，0.5x B ），设其交点
为M 。
（Ⅰ）证明FM AB ⋅为定值；
（Ⅱ）设ABM △的面积为S ，写出()S f λ=的表达式，并求S 的最小值．
问题4．直线m ：1y kx =+和双曲线221x y -=的左支交于A 、B 两点，直线l 过点()2,0P -和线段
AB 的中点M ，求l 在y 轴上的截距b 的取值范围.
（四）课后作业：
1.已知椭圆22
221x y a b
+=（0a b >>）的右焦点为F ，过F 作直线与椭圆相交于A 、B 两点，若有
2BF AF =，求椭圆离心率的取值范围.
2.过抛物线22y px =的顶点任意作两条互相垂直的弦OA 、OB
求证：AB 交抛物线的对称轴上一定点.
F B C
1A 1B 1C B C A
3.如图，在双曲线22
11213
y x -
=的上支上有三点()11,A x y ， ()2,6B x ，()33,C x y ，它们与点()0,5F 的距离成等差数列.
()1求13y y +的值；()2证明：线段AC 的垂直平分线经过
某一定点，并求此点坐标.
（六）走向高考：
1.已知椭圆1C 的方程为14
22
=+y x ，双曲线2C 的左、右焦点分别为1C 的左、右顶点，而2C 的左、右顶点分别是1C 的左、右焦点.（Ⅰ）求双曲线2C 的方程；
（Ⅱ）若直线l ：y kx =+1C 及双曲线2C 都恒有两个不同的交点，且l 与2C 的两个交点A 和B
满足6<⋅OB OA （其中O 为原点），求k 的取值范围.
2.（06江西）P 是双曲线221916
x y -
=的右支上一点，,M N 分别是圆()2
254x y ++= 和()2
2
51x y -+=上的点，则PM PN -的最大值为
.A 6 .B 7 .C 8 .D 9
3.（07重庆）如图，中心在原点O 的椭圆的右焦点为()3,0F ，右准线l 的方程为：12x =.
()1求椭圆的方程；()2在椭圆上任取三个不同点321,,P P P ，使133221FP P FP P FP P ∠=∠=∠
证明：123
111FP FP FP ++为定值，并求此定值.
4.(05全国Ⅰ）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F 的直线交椭圆于A 、B 两点，OA OB +与(3,1)a =-共线。
（Ⅰ）求椭圆的离心率；
（Ⅱ）设M 为椭圆上任意一点，且OM OA OB λμ=+ (,)R λμ∈，证明2
2
μλ+为定值.
5.(05全国Ⅱ)P 、Q 、M 、N 四点都在椭圆2
2
12
y x +=上，F 为椭圆在y 轴正半轴上的焦点．已知PF 与
FQ 共线，MF 与FN 共线，且0PF MF ⋅=．求四边形PMQN 的面积的最小值和最大值．
6.(04浙江)已知双曲线的中心在原点，右顶点为()1,0A ，点P 、Q 在双曲线的右支上，点(),0M m 到
直线AP 的距离为1，
()
1若直线AP 的斜率为k ，且k ∈⎣, 求实数m 的取值范围； ()
2当1m =
时，APQ △的内心恰好是点M ，求此双曲线的方程.
7.
（07重庆文）如图，倾斜角为α的直线经过抛物线x y 82=的焦点F ，且与抛物线交于A 、B 两点.
()1求抛物线的焦点F 的坐标及准线l 的方程； ()2若α
为锐角，作线段AB 的垂直平分线m 交x 轴于点P ，证
明
:cos2FP FP α-为定值，并求此定值.
8.（07山东）已知椭圆C 的中心在坐标原点，焦点在x 轴上，椭圆C 上的点到焦点距离的最大值为3，最小值为1．
（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（,A B 不是左右顶点），且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点，求证：直线l 过定点，并求出该定点的坐标．
9.（08上海）已知双曲线22: 14
x C y -=，P 为C 上的任意点。
（1）求证：点P 到双曲线C 的两条渐近线的距离的乘积是一个常数； （2）设点A 的坐标为(3,0)，求||PA 的最小值；
10.（08安徽文）设椭圆
22
22
:1(0)
x y
C a b
a b
+=>>其相应于焦点(2,0)
F的准线方程为4
x=.
（Ⅰ）求椭圆C的方程；
（Ⅱ）已知过点
1(2,0)
F-倾斜角为θ的直线交椭圆C于,A B两点，求证：
AB=
（Ⅲ）过点
1(2,0)
F-作两条互相垂直的直线分别交椭圆C于,A B和,D E,求AB DE
+
的最小值。