圆锥曲线中的定点定值问题的四种模型
圆锥曲线中的四种经典模型
圆锥曲线中的定点定值问题的四种经典模型定点问题是常见的出题形式,化解这类问题的关键就是引进变的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量。
直线过定点问题通法,是设出直线方程,通过韦达定理和已知条件找出k 和m 的一次函数关系式,代入直线方程即可。
技巧在于:设哪一条直线?如何转化题目条件?圆锥曲线是一种很有趣的载体,自身存在很多性质,这些性质往往成为出题老师的参考。
如果大家能够熟识这些常见的结论,那么解题必然会事半功倍。
下面总结圆锥曲线中几种常见的几种定点模型:模型一:“手电筒”模型例题、已知椭圆C :13422=+y x 若直线m kx y l +=: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。
解:设1122(,),(,)A x y B x y ,由223412y kx m x y =+⎧⎨+=⎩得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=, 22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340k m +->212122284(3),3434mk m x x x x k k -+=-⋅=++22221212121223(4)()()()34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k-⋅=+⋅+=+++=+ 以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 且1AD BD k k ⋅=-, 1212122y yx x ∴⋅=---,1212122()40y y x x x x +-++=, 2222223(4)4(3)1640343434m k m mkk k k --+++=+++,整理得:2271640m mk k ++=,解得:1222,7k m k m =-=-,且满足22340k m +-> 当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾;当27k m =-时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0)7综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2(,0).7◆方法总结:本题为“弦对定点张直角”的一个例子:圆锥曲线如椭圆上任意一点P 做相互垂直的直线交圆锥曲线于AB ,则AB 必过定点))(,)((2222022220ba b a y b a b a x +-+-。
圆锥曲线中的定点定值问题的四种模型
圆锥曲线中的定点定值问题的四种模型Last revision on 21 December 2020圆锥曲线中的定点定值问题的四种模型定点问题是常见的出题形式,化解这类问题的关键就是引进变的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量。
直线过定点问题通法,是设出直线方程,通过韦达定理和已知条件找出k 和m 的一次函数关系式,代入直线方程即可。
技巧在于:设哪一条直线如何转化题目条件圆锥曲线是一种很有趣的载体,自身存在很多性质,这些性质往往成为出题老师的参考。
如果能够熟识这些常见的结论,那么解题必然会事半功倍。
下面总结圆锥曲线中几种常见的几种定点模型:模型一:“手电筒”模型例题、已知椭圆C :13422=+y x 若直线m kx y l +=: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。
解:设1122(,),(,)A x y B x y ,由223412y kx m x y =+⎧⎨+=⎩得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=, 22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340k m +->以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 且1AD BD k k ⋅=-, 1212122y yx x ∴⋅=---,1212122()40y y x x x x +-++=, 2222223(4)4(3)1640343434m k m mkk k k--+++=+++, 整理得:2271640m mk k ++=,解得:1222,7km k m =-=-,且满足22340k m +-> 当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾;当27k m =-时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0)7综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2(,0).7◆方法总结:本题为“弦对定点张直角”的一个例子:圆锥曲线如椭圆上任意一点P做相互垂直的直线交圆锥曲线于AB ,则AB 必过定点))(,)((2222022220b a b a y b a b a x +-+-。
第11课_圆锥曲线中的定点、定值问题
x1
x2
x1x2
即 k m 2 代入 y kx m
那么 k(x 1) y 2x ,即直线 AB 过定点 (1,2)
另外,当直线垂直 x 轴时,设 A(x1, y1) , B(x1, y1) ,代入 k1 k2 4 , 易得 x1 1,即直线 AB 的方程为 x 1 ,也过定点 (1,2)
,直线过定点
(1,2)
f
(x,
y)
g(x,
y)
0
,则曲线以
f (x, g(x,
y) y)
0 0
的交点为定点。
【典例分析】
例 1.如图,过抛物线 y 2 x 上一点 A(4,2) 作倾斜角互补的两条直线 AB, AC 交 抛物线于 B, C 两点,求证:直线 BC 的斜率是定值。
证明:显然直线 AB, AC 的斜率都不是零,设 AB 的直线方程是 y k(x 4) 2 ,
k1
k1k 2 [ x
(
2
k
2 2
m)] ,
即 y k1k2 (x m) 2 ,
直线 MN 恒过定点 (m,2) .
【典例分析】
变式训练3. 已知椭圆方程 x2 y2 1 ,过点 P(0,2) 分别作直线 PA, PB 交椭圆于 A, B 两点,设直线 84
PA, PB的斜率分别为 k1 , k2 ,且 k1 k2 4 ,求证:直线 AB 过定点
第11课 圆锥曲线中的定点、定值问题
【要点梳理】
1.解析几何中,定点、定值问题是高考命题的一个热点,也是一个难点, 解决这类问题并没有常规方法,但基本思想是明确的,那就是定点、定值必 然是在变化中所表现出来的不变量,所以可运用函数的思想方法,结合等式 的恒成立求解,也就是说要与题中的可变量无关。
高三总复习数学课件 圆锥曲线中的定点、定值问题
定点问题
考向 1 参数法求证定点问题的一般思路 (1)把直线或者曲线方程中的变量 x,y 当作常数看待,把常量当作未知数,将方程 一端化为 0,即化为 kf(x,y)+g(x,y)=0 的形式(这里把常量 k 当作未知数). (2)既然过定点,那么这个方程就要对任意参数都成立,这时参数的系数就要全部 等于 0,这样就得到一个关于 x,y 的方程组,即fgxx,,yy==00,. (3)这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点,即满足fgxx,,yy==00, 的点(x0,y0)为直线或曲线所过的定点.
[解] (1)抛物线 y2=8x 的准线为 x=-2, 所以 F(-2,0),即 c=2, 又因为椭圆 C 经过点 A( 6,1),
则a62+b12=1, 解得 a2=8,b2=4, a2=b2+c2,
所以椭圆 C 的方程为x82+y42=1. (2)证明:由(1)知,A1(-2 2,0),A2(2 2,0), 所以 l1:x=-2 2,l2:x=2 2, 联立x82+y42=1, 消 y 得(2k2+1)x2+4ktx+2t2-8=0,
(2020·全国Ⅰ卷)已知 A,B 分别为椭圆 E:xa22+y2=1(a>1)的左、右顶点,G 为 E 的上顶点,―A→G ·―G→B =8.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. [解] (1)由题意得 A(-a,0),B(a,0),G(0,1). 则―A→G =(a,1),―G→B =(a,-1). 由―A→G ·―G→B =8 得 a2-1=8,即 a=3. 所以 E 的方程为x92+y2=1.
直线过定点问题的解题模型
圆锥曲线中的定点定值问题
圆锥曲线中的定点定值问题定点问题是常见的出题形式,化解这类问题的关键就是引进变的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量。
直线过定点问题通法,是设出直线方程,通过韦达定理和已知条件找出k 和m 的一次函数关系式,代入直线方程即可。
技巧在于:设哪一条直线?如何转化题目条件?圆锥曲线是一种很有趣的载体,自身存在很多性质,这些性质往往成为出题老师的参考。
如果大家能够熟识这些常见的结论,那么解题必然会事半功倍。
下面总结圆锥曲线中几种常见的几种定点模型:模型一:“手电筒”模型例题、(07山东)已知椭圆C :13422=+y x 若直线m kx y l +=: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。
解:设1122(,),(,)A x y B x y ,由223412y kx m x y =+⎧⎨+=⎩得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=, 22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340k m +->212122284(3),3434mk m x x x x k k-+=-⋅=++ 22221212121223(4)()()()34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k -⋅=+⋅+=+++=+以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 且1AD BD k k ⋅=-, 1212122y yx x ∴⋅=---,1212122()40y y x x x x +-++=, 2222223(4)4(3)1640343434m k m mkk k k --+++=+++,整理得:2271640m mk k ++=,解得:1222,7k m k m =-=-,且满足22340k m +-> 当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾;当27k m =-时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0)7综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2(,0).7◆方法总结:本题为“弦对定点张直角”的一个例子:圆锥曲线如椭圆上任意一点P 做相互垂直的直线交圆锥曲线于AB ,则AB 必过定点))(,)((2222022220b a b a y b a b a x +-+-。
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。
圆锥曲线的定点定值问题
圆锥曲线的定点定值问题
圆锥曲线是指在平面上有一个定点F和一个定直线L的图形,满足任意一点P到定点F的距离与点P到定直线L的距离之
比为常数e(e>1)的几何图形。
圆锥曲线可以分为椭圆、双曲线和抛物线三种类型。
每种类型的圆锥曲线都有不同的定点定值问题。
对于椭圆,定点定值问题是指给定椭圆上的两个点A和B,
求定点F和常数e,使得点A到定点F的距离与点A到定直
线L的距离之比等于常数e,同时点B也满足这个条件。
对于双曲线,定点定值问题是指给定双曲线上的一个点A和
一条过点A的直线,求定直线L和常数e,使得点A到定点F 的距离与点A到定直线L的距离之比等于常数e。
对于抛物线,定点定值问题是指给定抛物线的焦点和准线,求抛物线上的一个点A,使得点A到定点F的距离与点A到定
直线L的距离之比等于常数e。
定点定值问题在建模和解决实际问题时经常用到,例如在天文学中,利用椭圆轨道求解天体的运动问题;在光学中,利用双曲线反射定律解决光的反射问题;在工程中,利用抛物线特性设计抛物线反射镜等等。
圆锥曲线的经典模型
圆锥曲线中的定点定值问题的四种经典模型定点问题是常见的出题形式,化解这类问题的关键就是引进变的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量。
直线过定点问题通法,是设出直线方程,通过韦达定理和已知条件找出k 和m 的一次函数关系式,代入直线方程即可。
技巧在于:设哪一条直线?如何转化题目条件?圆锥曲线是一种很有趣的载体,自身存在很多性质,这些性质往往成为出题老师的参考。
如果大家能够熟识这些常见的结论,那么解题必然会事半功倍。
下面总结圆锥曲线中几种常见的几种定点模型: 模型一:“手电筒”模型例题、已知椭圆C :13422=+y x 若直线m kx y l +=: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。
解:设1122(,),(,)A x y B x y ,由223412y kx mx y =+⎧⎨+=⎩得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=, 22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340k m +->212122284(3),3434mk m x x x x k k-+=-⋅=++ 22221212121223(4)()()()34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k -⋅=+⋅+=+++=+以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 且1AD BD k k ⋅=-,1212122y yx x ∴⋅=---,1212122()40y y x x x x +-++=, 2222223(4)4(3)1640343434m k m mkk k k--+++=+++, 整理得:2271640m mk k ++=,解得:1222,7km k m =-=-,且满足22340k m +-> 当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾; 当27k m =-时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0)7综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2(,0).7◆方法总结:本题为“弦对定点张直角”的一个例子:圆锥曲线如椭圆上任意一点P 做相互垂直的直线交圆锥曲线于AB ,则AB 必过定点))(,)((2222022220ba b a y b a b a x +-+-。
圆锥曲线的定值、最值与定点问题和圆锥曲线中的“定值”问题
探讨圆锥曲线的定值、最值与定点问题圆锥曲线中的最值与定值问题,是解析几何中的综合问题,是一种典型题型,将函数与解析融为一体,要求有较强的综合能力,例析如下。
一、 定值问题解决定值问题的方法:将问题涉及的几何式转化为代数式或三角式,证明该式的值与参数无关。
例1 A 、B 是抛物线22y px =(p >0)上的两点,且OA ⊥OB ,求证: (1)A 、B 两点的横坐标之积,纵坐标之积分别都是定值; (2)直线AB 经过一个定点。
证明:(1)设A (11,x y )、B (22,x y ),则2112y px =,2222y px =。
∵22121222y y px px ⋅=⋅=22121244p x x p y y =-,∴2124y y p =-为定值,212124x x y y p =-=也为定值。
(2)∵2221212112()()2()y y y y y y p x x -=+-=-,∵12x x ≠,∴2121122y y px x y y -=-+ ∴直线AB 的方程为:211112122y p y y x y y y y y -=-+++2121224p p x y y y y =-++ 122(2)px p y y =-+,∴直线AB 过定点(2p ,0)。
例2 已知抛物线方程为212y x h =-+,点A 、B 及点P(2,4)都在抛物线上,直线PA 与PB 的倾斜角互补。
(1)试证明直线AB 的斜率为定值;(2)当直线AB 的纵截距为m (m >0)时,求△PAB 的面积的最大值。
分析:这类问题一般运算量大,要注意函数与方程、数形结合、分类讨论等思想方法的灵活运用。
解析:(1)证明:把P(2,4)代入212y x h =-+,得h=6。
所以抛物线方程为:y -4=k(x -2),由24(2)162y k x y x -=-⎧⎪⎨=-+⎪⎩,消去y ,得22440x kx k +--=。
圆锥曲线专题(定点、定值问题)
圆锥曲线专题——定点、定值问题定点问题是常见的出题形式,化解这类问题的关键就是引进变的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量。
直线过定点问题通法,是设出直线方程,通过韦达定理和已知条件找出k 和m 的一次函数关系式,代入直线方程即可。
技巧在于:设哪一条直线?如何转化题目条件?圆锥曲线是一种很有趣的载体,自身存在很多性质,这些性质往往成为出题老师的参考。
如果大家能够熟识这些常见的结论,那么解题必然会事半功倍。
下面总结圆锥曲线中几种常见的几种定点模型:模型一:“手电筒”模型【例题】已知椭圆C :13422=+y x 若直线m kx y l +=: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。
解:设1122(,),(,)A x y B x y ,由223412y kx m x y =+⎧⎨+=⎩得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=, 22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340k m +->212122284(3),3434mk m x x x x k k-+=-⋅=++ 22221212121223(4)()()()34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k -⋅=+⋅+=+++=+以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 且1AD BD k k ⋅=-, 1212122y yx x ∴⋅=---,1212122()40y y x x x x +-++=, 2222223(4)4(3)1640343434m k m mkk k k--+++=+++, 整理得:2271640m mk k ++=,解得:1222,7k m k m =-=-,且满足22340k m +-> 当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾;当27k m =-时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0)7综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2(,0).7◆方法总结:本题为“弦对定点张直角”的一个例子:圆锥曲线如椭圆上任意一点P 做相互垂直的直线交圆锥曲线于AB ,则AB 必过定点))(,)((2222022220b a b a y b a b a x +-+-。
圆锥曲线的定点定值问题
圆锥曲线的定点定值问题一、引言圆锥曲线是数学中的重要概念,广泛应用于物理、工程、计算机图形学等领域。
圆锥曲线的定点定值问题是研究在给定条件下,确定圆锥曲线上的某个点或某些特定值的问题。
本文将深入探讨圆锥曲线的定点定值问题,包括椭圆、双曲线和抛物线三种常见的圆锥曲线。
二、椭圆的定点定值问题椭圆是圆锥曲线中的一种,其定义为平面上到两个固定点的距离之和等于常数的点的轨迹。
椭圆的定点定值问题主要包括确定椭圆上的某个点的坐标、确定椭圆的焦点和确定椭圆的离心率等问题。
2.1 确定椭圆上的某个点的坐标已知椭圆的长轴和短轴的长度,以及椭圆的中心点坐标,可以通过参数方程求解椭圆上任意一点的坐标。
设椭圆的半长轴为a,半短轴为b,中心点坐标为(h, k),参数为θ,则椭圆上任意一点的坐标可以表示为:x = h + a * cos(θ) y = k + b * sin(θ)2.2 确定椭圆的焦点椭圆的焦点是确定椭圆形状的重要参数之一。
已知椭圆的长轴和短轴的长度,可以通过以下公式计算椭圆的焦点坐标:c = sqrt(a^2 - b^2)其中c为焦距,a为半长轴长度,b为半短轴长度。
椭圆的焦点坐标可以表示为:F1 = (h + c, k) F2 = (h - c, k)2.3 确定椭圆的离心率椭圆的离心率是描述椭圆形状的重要参数之一,可以通过以下公式计算椭圆的离心率:e = c / a其中c为焦距,a为半长轴长度,e为离心率。
离心率描述了椭圆的扁平程度,当离心率为0时,椭圆退化为圆形;当离心率小于1时,椭圆的形状更加扁平;当离心率等于1时,椭圆退化为抛物线;当离心率大于1时,椭圆的形状更加拉长。
三、双曲线的定点定值问题双曲线是圆锥曲线中的一种,其定义为平面上到两个固定点的距离之差等于常数的点的轨迹。
双曲线的定点定值问题主要包括确定双曲线上的某个点的坐标、确定双曲线的焦点和确定双曲线的离心率等问题。
3.1 确定双曲线上的某个点的坐标已知双曲线的半轴长度、中心点坐标和参数,可以通过参数方程求解双曲线上任意一点的坐标。
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通常涉及以下几种类型:
1.已知圆锥曲线的焦点和离心率,求解该曲线的方程或者确定该曲
线上的点。
2.已知圆锥曲线的焦点和直角坐标系中一点的坐标,求解该曲线的
方程或者确定该曲线上的点。
3.已知圆锥曲线上的一点和该点处的切线或法线的方程,求解该曲
线的方程或者确定该曲线上的其他点。
解决圆锥曲线的定点定值问题,通常需要运用圆锥曲线的定义、方程与性质,并结合平面几何、代数等知识进行推理和计算。
圆锥曲线中的定点定值问题的四种模型
圆锥曲线中的定点定值问题的四种模型圆锥曲线中的定点定值问题的四种模型定点问题是常见的出题形式,化解这类问题的关键就是引进变的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量。
直线过定点问题通法,是设出直线方程,通过韦达定理和已知条件找出k 和m 的一次函数关系式,代入直线方程即可。
技巧在于:设哪一条直线?如何转化题目条件?圆锥曲线是一种很有趣的载体,自身存在很多性质,这些性质往往成为出题老师的参考。
如果能够熟识这些常见的结论,那么解题必然会事半功倍。
下面总结圆锥曲线中几种常见的几种定点模型:模型一:“手电筒”模型例题、已知椭圆C :13422=+y x 若直线m kx y l +=: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。
解:设1122(,),(,)A x y B x y ,由223412y kx mx y =+⎧⎨+=⎩得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=,22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340km +->212122284(3),3434mkm x x x x k k-+=-⋅=++ 22221212121223(4)()()()34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k -⋅=+⋅+=+++=+Q以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 且1AD BDk k ⋅=-, 1212122y y x x ∴⋅=---,1212122()40y y x x x x +-++=, 2222223(4)4(3)1640343434m k m mkk k k--+++=+++,整理得:2271640mmk k ++=,解得:1222,7k m k m=-=-,且满足22340k m +->当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾;当27k m =-时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0)7综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2(,0).7◆方法总结:本题为“弦对定点张直角”的一个例子:圆锥曲线如椭圆上任意一点P 做相互垂直的直线交圆锥曲线于AB ,则AB 必过定点))(,)((22222222ba b a y b a b a x +-+-。
圆锥曲线中定点定值定直线问题(解析版)--2024高考数学常考题型精华版
圆锥曲线中定点定值定直线问题【考点分析】考点一:直线过定点问题①设直线为m kx y +=,根据题目给出的条件找出m 与k 之间的关系即可②求出两点的坐标(一般含参数),再求出直线的斜率,利用点斜式写出直线的方程,再化为()()n m x k f y +-=的形式,即可求出定点。
考点二:定值问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求斜率,面积等定值问题,把斜率之和,之积,面积化为坐标之间的关系,再用韦达定理带入化简一般即可得到定值考点三:定直线问题①一般设出点的坐标,写出两条直线的方程,两直线的交点及两个直线中的y x ,相同,然后再用韦达定理带入化简即可得y x ,的关系即为定直线【题型目录】题型一:直线圆过定点问题题型二:斜率面积等定值问题题型三:定直线问题【典型例题】题型一:直线过定点问题【例1】已知点()1,1P 在椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>上,椭圆C 的左右焦点分别为1F ,2F ,12PF F △的面(1)求椭圆C 的方程;(2)设点A ,B 在椭圆C 上,直线PA ,PB 均与圆()222:01O x y r r +=<<相切,记直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k .(i )证明:121k k =;(ii )证明:直线AB 过定点.,即可求椭圆若10m k +-=,则直线():111AB y kx k k x =+-=-+,此时AB 过点P ,舍去.若330m k ++=,则直线():3333AB ykx k k x =--=--,此时AB 恒过点()3,3-,所以直线AB 过定点()3,3-.【例2】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.【例3】已知椭圆22:1(0)C a b a b+=>>的上顶点为P ,右顶点为Q ,其中POQ △的面积为1(O 为原点),椭圆C(1)求椭圆C 的方程;(2)若不经过点P 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,且0PA PB ⋅=,求证:直线l 过定点.【例4】已知椭圆C :221(0)x y a b a b+=>>过点()2,0A -.右焦点为F ,纵坐标为2的点M 在C 上,且AF ⊥MF .(1)求C 的方程;(2)设过A 与x 轴垂直的直线为l ,纵坐标不为0的点P 为C 上一动点,过F 作直线PA 的垂线交l 于点Q ,证明:直线PQ 过定点.的坐标代入椭圆【点睛】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.【例5】已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的离心率为2,其左、右焦点分别为1F ,2F ,T 为椭圆C 上任意一点,12TF F △面积的最大值为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知()0,1A ,过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭的直线l 与椭圆C 交于不同的两点M ,N ,直线AM ,AN 与x 轴的交点分别为P ,Q ,证明:以PQ 为直径的圆过定点.【题型专练】1.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的短轴长为A 到右焦点F 的距离为3.(1)求椭圆C 的方程(2)设直线l 与椭圆C 交于不同两点M ,N (不同于A ),且直线AM 和AN 的斜率之积与椭圆的离心率互为相反数,求证:l 经过定点.2.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为3,且过点()3,1A .(1)求椭圆C 的方程;(2)点M ,N 在椭圆C 上,且AM AN ⊥.证明:直线MN 过定点,并求出该定点坐标.的方程3.已知椭圆22:1(0)x y E a b a b+=>>的左,右焦点分别为1F ,2F ,且1F ,2F 与短轴的两个端点恰好为正方形的四个顶点,点2P ⎛ ⎝⎭在E 上.(1)求E 的方程;(2)过点2F 作互相垂直且与x 轴均不重合的两条直线分别交E 于点A ,B 和C ,D ,若M ,N 分别是弦AB ,CD 的中点,证明:直线MN 过定点.4.焦距为2c 的椭圆2222:1x y a bΓ+=(a >b >0),如果满足“2b =a +c ”,则称此椭圆为“等差椭圆”.(1)如果椭圆2222:1x y a b Γ+=(a >b >0)是“等差椭圆”,求b a的值;(2)对于焦距为12的“等差椭圆”,点A 为椭圆短轴的上顶点,P 为椭圆上异于A 点的任一点,Q 为P 关于原点O 的对称点(Q 也异于A ),直线AP 、AQ 分别与x 轴交于M 、N 两点,判断以线段MN 为直径的圆是否过定点?说明理由.题型二:斜率面积等定值问题【例1】动点M 与定点(1,0)A 的距离和M 到定直线4x =的距离之比是常数12.(1)求动点M 的轨迹G 的方程;(2)经过定点(2,1)M -的直线l 交曲线G 于A ,B 两点,设(2,0)P ,直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,求证:12k k +恒为定值.【例2】已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点()0,1Q x 在椭圆上且位于第一象限,12QF F 121QFQF ⋅=-.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若M ,N 是椭圆C 上异于点Q 的两动点,记QM ,QN 的倾斜角分别为α,β,当αβπ+=时,试问直线MN 的斜率是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.【例3】已知点()2,1P -在椭圆2222:1(0)x yC a b a b +=>>上,C 的长轴长为2:l y kx m =+与C 交于,A B 两点,直线,PA PB 的斜率之积为14.(1)求证:k 为定值;(2)若直线l 与x 轴交于点Q ,求22||QA QB +的值.【例4】已知椭圆()22:10x y C a b a b+=>>的离心率23e =,且椭圆C 的右顶点与抛物线212y x =的焦点重合.(1)求椭圆C 的方程.(2)若椭圆C 的左、右顶点分别为12,A A ,直线():1l y k x =-与椭圆C 交于E ,D 两点,且点E 的纵坐标大于0,直线12,A E A D 与y 轴分别交于()()0,,0,P Q P y Q y 两点,问:P Qy y 的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.【例5】已知椭圆()22:10x y C a b a b+=>>的左、右顶点分别为,A B ,且AB 4=,离心率为12,O 为坐标原点.(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 是椭圆C 上不同于,A B 的一点,直线,PA PB 与直线4x =分别交于点,M N .证明:以线段MN 为直径作圆被x 轴截得的弦长为定值,并求出这个定值.【例6】已知P 为圆22:4M x y +=上一动点,过点P 作x 轴的垂线段,PD D 为垂足,若点Q 满足DQ =.(1)求点Q 的轨迹方程;(2)设点Q 的轨迹为曲线C ,过点()1,0N -作曲线C 的两条互相垂直的弦,两条弦的中点分别为E F 、,过点N 作直线EF 的垂线,垂足为点H ,是否存在定点G ,使得GH 为定值?若存在,求出点G 的坐标;若不存在,请说明理由.-.【点睛】方法点睛:直线与圆锥曲线位置关系的题目,往往需要联立两者方程,利用韦达定理解决相应关系,其中的计算量往往较大,需要反复练习,做到胸有成竹.【例7】已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的右焦点为,F P 在椭圆C 上,PF 的最大值与最小值分别是6和2.(1)求椭圆C 的标准方程.(2)若椭圆C 的左顶点为A ,过点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8x =交于,M N 两点,试问MFN ∠是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【题型专练】1.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为12,点(1,0)F 为椭圆的右焦点,点P 在椭圆上,且在x 轴上方,PF x ⊥轴,斜率为12的直线l 交C 于,M N 两点,(1)若直线l 过点F ,求PMN 的面积.(2)直线PM 和PN 的斜率分别为1k 和2k ,当直线l 平行移动时,12k k +是否为定值?若是,请求出该定值,若不是,请说明理由.【点睛】方法点睛:探究性问题求解的思路及策略:(1)思路: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.(2)策略: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,按常规法解题很难时,可先由特殊情况探究,再推广到一般情况.2.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>过点()2,1D ,且该椭圆长轴长是短轴长的二倍.(1)求椭圆C 的方程;(2)设点D 关于原点对称的点为A ,过点()4,0B -且斜率存在的直线l 交椭圆C 于点M ,N ,直线MA ,NA 分别交直线4x =-于点P ,Q ,求证PBBQ为定值.3.如下图,过抛物线22(0)y px p =>上一定点000(,)(0)P x y y >,作两条直线分别交抛物线于11(,)A x y ,22(,)B x y .(1)求该抛物线上纵坐标为2p的点到其焦点F 的距离;(2)当PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时,求12+y y y 的值,并证明直线AB 的斜率是非零常数.由抛物线定义可知抛物线上一点到焦点距离等于到准线距离,即可求出结果4.如图,椭圆214x y +=的左右焦点分别为1F ,2F ,点()00,P x y 是第一象限内椭圆上的一点,经过三点P ,1F ,2F 的圆与y 轴正半轴交于点()10,A y ,经过点(3,0)B 且与x 轴垂直的直线l 与直线AP 交于点Q .(1)求证:011(2)试问:x轴上是否存在不同于点B的定点M,满足当直线MP,MQ的斜率存在时,两斜率之积为定值?若存在定点M,求出点M的坐标及该定值;若不存在,请说明理由.Q5.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为12,点(1,0)F 为椭圆的右焦点,点P 在椭圆上,且在x 轴上方,PF x ⊥轴,斜率为12的直线l 交C 于,M N 两点,(1)若直线l 过点F ,求PMN 的面积.(2)直线PM 和PN 的斜率分别为1k 和2k ,当直线l 平行移动时,12k k +是否为定值?若是,请求出该定值,若不是,请说明理由.6.已知椭圆22Γ:1a b+=()0a b >>的左焦点为()1,0F -,左、右顶点及上顶点分别记为A 、B 、C ,且1CF CB ⋅= .(1)求椭圆Γ的方程;(2)设过F 的直线PQ 交椭圆Γ于P 、Q 两点,若直线PA 、QA 与直线l :40x +=分别交于M 、N 两点,l 与x 轴的交点为K ,则MK KN ⋅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.7.已知平面上一动点P 到()2,0F 的距离与到直线6x =的距离之比为3.(1)求动点P 的轨迹方程C ;(2)曲线C 上的两点()11,A x y ,()22,B x y ,平面上点()2,0E -,连结PE ,PF 并延长,分别交曲线C 于点A ,B ,若1PE EA λ= ,2PF FB λ=,问,12λλ+是否为定值,若是,请求出该定值,若不是,请说明理由.8.已知椭圆2:14x C y +=,过点0,2M ⎛⎫- ⎪⎝⎭直线1l ,2l 的斜率为1k ,2k ,1l 与椭圆交于()11,A x y ,()22,B x y 两点,2l 与椭圆交于()33,C x y ,()44,D x y 两点,且A ,B ,C ,D 任意两点的连线都不与坐标轴平行,直线12y =-交直线AC ,BD 于P ,Q .(1)求证:1122341234k x x k x x x x x x =++;(2)PM QM的值是否是定值,若是,求出定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)证明见解析k9.已知椭圆22:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,,F F 且离心率为12,椭圆C 的长轴长为4.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设,A B 分别为椭圆的左、右顶点,过点B 作x 轴的垂线1l ,D 为1l 上异于点B 的一点,以线段BD 为直径作圆E ,若过点2F 的直线2l (异于x 轴)与圆E 相切于点H ,且2l 与直线AD 相交于点,P 试判断1PF PH +是否为定值,并说明理由.))可知()()()222,0,2,0,1,0A B F F H -=,112212PF PH PF PF F H PF PF +=+-=+()()2,0,E m m ≠则()2,2,D m 圆E 的半径为则直线AD 直线方程为(2)2my x =+,的方程为1,x ty =+10.已知椭圆()22:10x y C a b a b+=>>的左顶点和上顶点分别为A 、B ,直线AB 与圆22:3O x y +=相切,切点为M ,且2AM MB =.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过圆O 上任意一点P 作圆O 的切线,交椭圆C 于E 、F 两点,试判断:PE PF ⋅是否为定值?若是,求出该值,并证明;若不是,请说明理由.11.已知椭圆22:1(0)x y C a b a b+=>>,左、右焦点分别为()11,0F -、()21,0F ,左、右顶点分别为,A B ,若T 为椭圆上一点,12FTF ∠的最大值为π3,点P 在直线4x =上,直线PA 与椭圆C 的另一个交点为M ,直线PB 与椭圆C 的另一个交点为N ,其中,M N 不与左右顶点重合.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)从点A 向直线MN 作垂线,垂足为Q ,证明:存在点D ,使得DQ 为定值.题型三:定直线问题【例1】已知如图,长为宽为12的矩形ABCD,以为,A B焦点的椭圆2222:1x yMa b+=恰好过,C D两点,(1)求椭圆M的标准方程;(2)根据(1)所得椭圆M的标准方程,若AB是椭圆M的左右顶点,过点(1,0)的动直线l交椭圆M与CD两点,试探究直线AC与BD的交点是否在一定直线上,若在,请求出该直线方程,若不在,请说明理由.【例2】已知椭圆:C22221x ya b+=(0a b>>)的离心率为23,且⎭为C上一点.(1)求C的标准方程;(2)点A,B分别为C的左、右顶点,M,N为C上异于A,B的两点,直线MN不与坐标轴平行且不过坐标原点O,点M关于原点O的对称点为M',若直线AM'与直线BN相交于点P,直线OP与直线MN相交于点Q,证明:点Q位于定直线上.【例3】已知1F 为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点,直线y =与C 交于A ,B 两点,且1ABF 的周长为4+ 2.(1)求C 的标准方程;(2)若(2,1)P 关于原点的对称点为Q ,不经过点P 且斜率为12的直线l 与C 交于点D ,E ,直线PD 与QE 交于点M ,证明:点M 在定直线上.【题型专练】1.已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>2H ⎛ ⎝⎭是C 上一点.(1)求C 的方程.(2)设A ,B 分别为椭圆C 的左、右顶点,过点()1,0D 作斜率不为0的直线l ,l 与C 交于P ,Q 两点,直线AP 与直线BQ 交于点M ,记AP 的斜率为1k ,BQ 的斜率为2k .证明:①1k k 为定值;②点M 在定直线上.C2.已知()()1,0,1,0B C -为ABC 的两个顶点,P 为ABC 的重心,边,AC AB 上的两条中线长度之和为6.(1)求点P 的轨迹T 的方程.(2)已知点()()()3,0,2,0,2,0N E F --,直线PN 与曲线T 的另一个公共点为Q ,直线EP 与FQ 交于点M ,试问:当点P 变化时,点M 是否恒在一条定直线上?若是,请证明;若不是,请说明理由.3.已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为2,左顶点为1A ,左焦点为1F ,上顶点为1B ,下顶点为2B ,M 为C 上一动点,11M AF △1.(1)求椭圆C 的方程;(2)过()0,2P 的直线l 交椭圆C 于D ,E 两点(异于点1B ,2B ),直线1B E ,2B D 相交于点Q ,证明:点Q 在一条平行于x 轴的直线上.。
圆锥曲线定点定值问题方法总结
圆锥曲线定点定值问题方法总结
圆锥曲线是一类受应力和形变作用的曲线,它的应用广泛,是研究几何图形的重要工具。
圆锥曲线的定点定值问题要求在任意给定的两个圆锥曲线上找到定点定值的解,而这样的解通常是难以求得的。
一般情况下,这类问题使用数学变换方法,如积分转换、限界积分转换、局部变换等。
首先,以积分变换为例,我们可以使用积分变换来求解圆锥曲线定点定值问题。
这种变换把原始曲线进行分段处理,求出每一段的积分,然后求出该曲线上特定坐标(X0,Y0)的积分。
这种方法的优点在于,可以使用常用的数学软件解决大多数圆锥曲线定点定值问题。
其次,我们也可以使用限界积分变换来解决圆锥曲线定点定值问题。
这种变换首先要将原始曲线进行分段处理,通过限界积分计算每一段的积分。
最后,用积分变换求出曲线上特定坐标(X0,Y0)的积分。
这种方法的优点在于,它可以有效节省计算时间,并且灵活性强,将积分计算公式转换成局部变量。
最后,我们还可以使用局部变换来解决圆锥曲线定点定值问题。
这种变换将原始曲线进行分段处理,将每一段的积分表示为一个局部变量函数,然后将局部变量函数进行积分,求出圆锥曲线上特定坐标(X0,Y0)的积分。
这种方法的优点在于,使用较少的计算量可以快速地求出该曲线上特定坐标(X0,Y0)的积分。
总之,我们可以使用积分变换、限界积分变换和局部变换等数学变换方法来求解圆锥曲线定点定值问题。
这几种方法各有优缺点,需
要结合实际情况来选择合适的解决方案。
圆锥曲线定点定值问题是解决几何图形相关问题的重要方法,也是构建几何图形的基础之一,研究者需要加强对其原理性质的理解,发掘更多的实用方法。
圆锥曲线中的定点、定值问题的结论及多种证明方法 高考数学
七、圆锥曲线中的平行弦的问题
在前面一、推论:“若圆锥曲线为圆,直线AB交C于A、B两点,的斜率分别为,当时,为定值,”给出了平移图像法、一般法、参数方程法等多种证明方法。现在我们对一、推论
31.采用另一种思维方式探究如下:设点是圆上的一定点,过点P作x轴的
2. 当 时, 【1】化为: 。即 时,为定值,,
3.当)时,,得, ,,即 ,
,即 。 得:
; 【2】
即: 或 (因为直线AB不过点P,舍去)AB的方程为化为: 即 由得 即直线AB恒过定点( )。
3. 当时, 由 【2】化为: , , , 即:。(因为直线AB不过点P,舍去)或;,即 为定值.
1.当时,, , ,
,即: , ,
化为:, (因为直线AB不过点P,舍去)或。, ; 【6】AB的方程为化为: 即 由得 即当时,直线AB恒过定点( )。
2.当 时, 【6】化为:; 即当时,为定值,。
3.当时, 即, ,,即 ,
, ; 【7】 ,化为:, (因为直线AB不过点P,舍去)或。由,
2.当时,直线AB恒过定点(
3.当时,为定值
4.当时,即直线AB恒过定点( ). 及其证法已知点(其中 是圆锥曲线上的一个定点,过点作直线分别与圆锥曲线C相交于点A、 则必定存在以下结论:
二、椭圆、双曲线、抛物线、圆中的定点、定值问题的统一结论
1.当时,为定值,
2.当时,直线AB恒过定点( )
圆锥曲线中的定点、定值问题的
结论及多种证明方法
主讲人:某某某老师
某某学校
山东东营 徐新华 大家都知道,圆锥曲线的很多重要结论,特别是圆锥曲线的定点、定值问题并没有列入高中数学教材,但它们一直确是高考数学试题中考察的重要内容。本文件中,从多个角度、采用多种方法对圆锥曲线的定点、定值问题的结论作出了证明,并力求对证明过程给予最大化的展示。需要说明的是,个别证法有相当大的难度,其证明过程也极为复杂,因此叙述也就比较详细具体。
圆锥曲线专题(定点、定值问题)
圆锥曲线专题——定点、定值问题定点问题是常见的出题形式,化解这类问题的关键就是引进变的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量。
直线过定点问题通法,是设出直线方程,通过韦达定理和已知条件找出k 和m 的一次函数关系式,代入直线方程即可。
技巧在于:设哪一条直线?如何转化题目条件?圆锥曲线是一种很有趣的载体,自身存在很多性质,这些性质往往成为出题老师的参考。
如果大家能够熟识这些常见的结论,那么解题必然会事半功倍。
下面总结圆锥曲线中几种常见的几种定点模型:模型一:“手电筒”模型【例题】已知椭圆C :13422=+y x 若直线m kx y l +=: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。
解:设1122(,),(,)A x y B x y ,由223412y kx m x y =+⎧⎨+=⎩得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=, 22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340k m +->212122284(3),3434mk m x x x x k k-+=-⋅=++ 22221212121223(4)()()()34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k -⋅=+⋅+=+++=+以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 且1AD BD k k ⋅=-, 1212122y yx x ∴⋅=---,1212122()40y y x x x x +-++=, 2222223(4)4(3)1640343434m k m mkk k k--+++=+++, 整理得:2271640m mk k ++=,解得:1222,7k m k m =-=-,且满足22340k m +-> 当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾;当27k m =-时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0)7综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2(,0).7◆方法总结:本题为“弦对定点张直角”的一个例子:圆锥曲线如椭圆上任意一点P 做相互垂直的直线交圆锥曲线于AB ,则AB 必过定点))(,)((2222022220b a b a y b a b a x +-+-。
圆锥曲线中定点问题的三种模型
y1 ·y2 = (kx1 + m )· (kx2 + m )=
k2x1x2+mk(x1+x2)+m2=3(m 3+ 2- 4k4k2 2)。
因为以 AB 为 直 径 的 圆 过 椭 圆 的 右 顶 点
D(2,0),所 以
kAD
·kBD
=
-1,即
y1 · x1-2
y2 x2-2=
-1,y1y2
+x1x2
入x2 4
+y2 =1,化 简 得 7y2 -6y-1=0。
利 用 弦 长 公 式 可 得 ,|AB|=176。
43
点 M 到 AB 的距离d=
3 1+3
=233。
故 △ABM
的
面
积
S=
1 2
·|AB|·d=
16 3。 21 小结:切点弦的性质 虽 然 可 以 当 结 论 用,
但是在正 式 的 考 试 过 程 中 不 能 直 接 引 用,需 进行必要的说明。
方程y=kx+m,通过韦达定理和 已 知 条 件 找 出k 和 m 的 一 次 函 数 关 系 式,代 入 直 线 方 程 即可。技巧在于:设哪一条直线? 如何转化题
目中的条件? 圆锥曲线是一种很有趣的载体,
自 身 存 在 很 多 性 质 与 结 论 ,如 果 同 学 们 能 够 熟
记 这 些 常 见 的 结 论 ,那 么 解 题 时 必 然 会 事 半 功
因为点 M 在 MA 上,所以3 3x1+ty1=1。①
同 理 可 得 ,33x2 +ty2 =1。 ②
由①②知 AB 的 方 程 为 33x+ty=1,即
圆锥曲线中的定点问题模型一
当m
2k 2 2 时, l : y k ( x ) ,直线过定点 ( , 0) 7 7 7 2 7
综上可知,直线 l 过定点,定点坐标为 ( , 0). ◆方法总结:本题为“弦对定点张直角”的一个例子:圆锥曲线如椭圆上任意一点 P 做相互垂直的直线交圆锥曲线于 AB,则 AB 必过定点 (
4
,故 0 ,
4
,所以直线 AB 的斜率存在,否则,OA,OB 直线的倾斜
2 y12 y2 , x2 角之和为 从而设 AB 方程为 y kx b ,显然 x1 , 2p 2p
将 y kx b 与 y 2 px( P 0) 联立消去 x ,得 ky 2 py 2 pb 0
AD AE ( x1 1)( x2 1) ( y1 2)( y2 2) x1 x2 ( x1 x2 ) 1 y1 y2 2( y1 y2 ) 4
2 2 y12 y2 y12 y2 ( ) y1 y2 2( y1 y2 ) 5 4 4 4 4
2 即t 2 6t 9 4m 2 8m 4即(t 3) 4(m 1) 2 t 3 2(m 1)
t 2m 5或t 2m 1, 代入(*)式检验均满足 0 直线DE的方程为x m( y 2) 5或x m( y 2) 1 直线DE过定点(5,2). (定点( 1, 2)不满足题意 )
2 y3 (Ⅲ)设点 Q ( , y 3 ), M 、B、Q 三点共线, k BQ k QM , 4
【一题一课 难点突破】圆锥曲线之定点定值问题探究
圆锥曲线中的定: 1.设而不求,韦达定理 2.求点代点 3.齐次方程 4.曲线系 二、三种曲线中得出的一般结论: 斜率之和为定值,直线过定点; 斜率之积为定值,直线过定点; 反之, 直线过定点,斜率之和为定值,斜率之积为定值。
三.直线或曲线过定点的解题策略: 1.如果题设条件没有给出这个定点,我们可以考虑这个定点 对符合要求的一些特殊情况必然成立,那么,可以先根据特 殊情况先找到这个定点,再证明这个点与变量无关。 2.直接推理、计算,找出参数之间的关系,并在计算过程中 消去部分参数,将直线方程化为点斜式,从而得出定点。 3.若直线方程含有多个参数,能求出参数满足的方程,观察 直线方程特征与参数方程满足的方程特征(例如对应项系数 成比例,消参等方法),得到直线过定点的坐标,最后注意 带入进行验证。对学生来讲,繁难的代数运算是此类问题的 特点,设而不求、整体思想和消元的思想的运用可以有效的 简化运算。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
圆锥曲线中的定点定值问题的四种模型定点问题是常见的出题形式,化解这类问题的关键就是引进变的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量。
直线过定点问题通法,是设出直线方程,通过韦达定理和已知条件找出k 和m 的一次函数关系式,代入直线方程即可。
技巧在于:设哪一条直线?如何转化题目条件?圆锥曲线是一种很有趣的载体,自身存在很多性质,这些性质往往成为出题老师的参考。
如果能够熟识这些常见的结论,那么解题必然会事半功倍。
下面总结圆锥曲线中几种常见的几种定点模型:模型一:“手电筒”模型例题、已知椭圆C :13422=+y x 若直线m kx y l +=: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。
解:设1122(,),(,)A x y B x y ,由223412y kx m x y =+⎧⎨+=⎩得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=, 22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340k m +->212122284(3),3434mk m x x x x k k -+=-⋅=++22221212121223(4)()()()34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k-⋅=+⋅+=+++=+ 以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 且1AD BD k k ⋅=-, 1212122y yx x ∴⋅=---,1212122()40y y x x x x +-++=, 2222223(4)4(3)1640343434m k m mkk k k --+++=+++,整理得:2271640m mk k ++=,解得:1222,7k m k m =-=-,且满足22340k m +-> 当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾;当27k m =-时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0)7综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2(,0).7◆方法总结:本题为“弦对定点张直角”的一个例子:圆锥曲线如椭圆上任意一点P 做相互垂直的直线交圆锥曲线于AB ,则AB 必过定点))(,)((2222022220ba b a y b a b a x +-+-。
(参考百度文库文章:“圆锥曲线的弦对定点张直角的一组性质”)◆模型拓展:本题还可以拓展为“手电筒”模型:只要任意一个限定AP 与BP 条件(如=•BP AP k k 定值,=+BP AP k k 定值),直线AB 依然会过定点(因为三条直线形似手电筒,固名曰手电筒模型)。
此模型解题步骤:Step1:设AB 直线m kx y +=,联立曲线方程得根与系数关系,∆求出参数范围;Step2:由AP 与BP 关系(如1-=•BP AP k k ),得一次函数)()(k f m m f k ==或者; Step3:将)()(k f m m f k ==或者代入m kx y +=,得定定y x x k y +-=)(。
◆类型题训练练习1:过抛物线M:px y 22=上一点P (1,2)作倾斜角互补的直线PA 与PB ,交M 于A 、B 两点,求证:直线AB 过定点。
(注:本题结论也适用于抛物线与双曲线)练习2:过抛物线M:x y 42=的顶点任意作两条互相垂直的弦OA 、OB ,求证:直线AB 过定点。
练习3:过1222=-y x 上的点作动弦AB 、AC 且3=•AC AB k k ,证明BC 恒过定点。
练习:4:设A 、B 是轨迹C :22(0)y px P =>上异于原点O 的两个不同点,直线OA 和OB 的倾斜角分别为α和β,当,αβ变化且4παβ+=时,证明直线AB 恒过定点,并求出该定点的坐标。
练习5:已知动圆过定点A (4,0), 且在y 轴上截得的弦MN 的长为8. (Ⅰ)求动圆圆心的轨迹C 的方程;(Ⅱ)已知点B (-1,0), 设不垂直于x 轴的直线l 与轨迹C 交于不同的两点P , Q , 若x 轴是PBQ ∠的角平分线, 证明直线l 过定点.练习6:已知点()()1,0,1,0,B C P -是平面上一动点,且满足||||PC BC PB CB ⋅=⋅(1)求点P 的轨迹C 对应的方程;(2)已知点(,2)A m 在曲线C 上,过点A 作曲线C 的两条弦AD 和AE ,且AD AE ⊥,判断:直线DE 是否过定点?试证明你的结论.【解】(1)设.4,1)1(||||),(222x y x y x CB PB BC PC y x P =+=+-⋅=⋅化简得得代入 (5分)).2,1(,14)2,()2(2的坐标为点得代入将A m x y m A ∴== ,044,422=--=+=t mt y x y t my x DE 得代入的方程为设直线)((,则设*016)44,4),(),,(221212211>+-=∆-=⋅=+t m t y y m y y y x E y x D4)(21)()2)(2()1)(1(212121212121++-⋅+++-=--+--=⋅∴y y y y x x x x y y x x AE AD5)(2)44(44212122212221++-⋅++-⋅=y y y y y y y y 5)(242)(16)(212121221221++-⋅+⋅-+-⋅=y y y y y y y y y ym m t t m t t m t 845605)4(2)4(4)4(2)4(16)4(2222+=+-=+--+----=化简得)1(23)1(43484962222+±=-∴+=-++=+-m t m t m m t t )即(即 0*,1252>∆+-=+=∴)式检验均满足代入(或m t m t 1)2(5)2(+-=++=∴y m x y m x DE 或的方程为直线 )不满足题意,定点((过定点直线21).2,5(-∴DE )练习7:已知点A (-1,0),B (1,-1)和抛物线.x y C 4:2=,O 为坐标原点,过点A 的动直线l交抛物线C 于M 、P ,直线MB 交抛物线C 于另一点Q ,如图.(I )证明: OM OP ⋅为定值; (II )若△POM 的面积为25,求向量OM 与OP 的夹角; (Ⅲ)证明直线PQ 恒过一个定点.解:(I )设点P y y P y y M ),,4(),,4(222121、M 、A 三点共线, ,4414,222121211y y y y y y k k DM AM --=+=∴即 4,142121211=∴+=+y y y y y y 即 .544212221=+⋅=⋅∴y y y y OP OM (II)设∠POM =α,则.5cos ||||=⋅⋅αOP OM.5sin ||||,25=⋅⋅∴=∆αOP OM S ROM 由此可得tan α=1. 又.45,45),,0(︒︒=∴∈的夹角为与故向量OP OM απα(Ⅲ)设点M y y Q ),,4(323、B 、Q 三点共线,,QM BQ k k =∴ 3133222233131323133131311,,41444(1)()4,40.11y y y y y y y y y y y y y y y y y y -+==-++-∴++=-+++=即即即分,0444,4,432322121=+++⋅∴==y y y y y y y y 即即.(*)04)(43232=+++y y y y 第22题,44432232232y y y y y y k PQ +=--=)4(422322y x y y y y PQ -+=-∴的方程是直线即.4)(,4))((323222322x y y y y y y x y y y y =-+-=+-即由(*)式,,4)(43232++=-y y y y 代入上式,得).1(4))(4(32-=++x y y y 由此可知直线PQ 过定点E (1,-4).模型二:切点弦恒过定点例题:有如下结论:“圆222r y x =+上一点),(00y x P 处的切线方程为200r y y y x =+”,类比也有结论:“椭圆),()0(1002222y x P b a by a x 上一点>>=+处的切线方程为12020=+b y y a x x ”,过椭圆C :1422=+y x 的右准线l 上任意一点M 引椭圆C 的两条切线,切点为 A 、B. (1)求证:直线AB 恒过一定点;(2)当点M 在的纵坐标为1时,求△ABM 的面积。
【解】(1)设M 14),,(),(),)(,334(11221,1=+∈y y x x MA y x B y x A R t t 的方程为则 ∵点M 在MA 上∴13311=+ty x ① 同理可得13322=+ty x ② 由①②知AB 的方程为)1(3,133ty x ty x -==+即 易知右焦点F (0,3)满足③式,故AB 恒过椭圆C 的右焦点F (0,3)(2)把AB 的方程0167,14)1(322=--=+-=y y y x y x 化简得代入 ∴7167283631||=+⋅+=AB 又M 到AB 的距离33231|334|=+=d ∴△ABM 的面积21316||21=⋅⋅=d AB S◆方法点评:切点弦的性质虽然可以当结论用,但是在正式的考试过程中直接不能直接引用,可以用本题的书写步骤替换之,大家注意过程。
◆方法总结:什么是切点弦?解题步骤有哪些?参考:“尼尔森数学第一季_3下”,优酷视频 拓展:相交弦的蝴蝶特征——蝴蝶定理,资料练习1:(2013年广东省数学(理)卷)已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点()()0,0F c c >到直线l :20x y --=的距离为2.设P 为直线l 上的点,过点P 作抛物线C 的两条切线,PA PB ,其中,A B 为切点.(Ⅰ) 求抛物线C 的方程;(Ⅱ) 当点()00,P x y 为直线l 上的定点时,求直线AB 的方程; (Ⅲ) 当点P 在直线l 上移动时,求AF BF ⋅的最小值.【答案】(Ⅰ) 依题意,设抛物线C 的方程为24x cy =,由2=结合0c >,解得1c =.所以抛物线C 的方程为24x y =.(Ⅱ) 抛物线C 的方程为24x y =,即214y x =,求导得12y x '= 设()11,A x y ,()22,B x y (其中221212,44x x y y ==), 则切线,PA PB 的斜率分别为112x ,212x ,所以切线PA :()1112x y y x x -=-,即211122x x y x y =-+,即11220x x y y --= 同理可得切线PB 的方程为22220x x y y --=因为切线,PA PB 均过点()00,P x y ,所以1001220x x y y --=,2002220x x y y --= 所以()()1122,,,x y x y 为方程00220x x y y --=的两组解. 所以直线AB 的方程为00220x x y y --=.(Ⅲ) 由抛物线定义可知11AF y =+,21BF y =+, 所以()()()121212111AF BF y y y y y y ⋅=++=+++联立方程0022204x x y y x y--=⎧⎨=⎩,消去x 整理得()22200020y y x y y +-+=由一元二次方程根与系数的关系可得212002y y x y +=-,2120y y y =所以()221212000121AF BF y y y y y x y ⋅=+++=+-+又点()00,P x y 在直线l 上,所以002x y =+,所以22220000001921225222y x y y y y ⎛⎫+-+=++=++ ⎪⎝⎭所以当012y =-时, AF BF ⋅取得最小值,且最小值为92.()22:4,:20C x y C x py p ==->(),M x y抛物线2C 上,过M 作1C 的切线,切点为,A B (M 为原点O 时,,A B 重合于O )012x =-,切线.MA 的斜率为12-. (I)求p 的值;(II)当M 在2C 上运动时,求线段AB 中点N 的轨迹方.(),,.A B O O 重合于时中点为【答案】相交弦性质实质是切点弦过定点性质的拓展,结论同样适用。