圆锥曲线中的定点定值问题的四种模型

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圆锥曲线中的四种经典模型

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 +-+-。

高考圆锥曲线中的定点定值专题(附答案)

高考圆锥曲线中的定点定值专题(附答案)

高考圆锥曲线中的定点定值问题定点问题是常见的考题形式,解决这类问题的关键就是引进变参数表示直线方程、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b 的一次函数关系式,代入直线方程即可类型一:“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 +-+-。

高中数学干货_圆锥曲线的定点定值问题

高中数学干货_圆锥曲线的定点定值问题

b(b 2 a2
a2 b2
)
);
②双曲线中的顶点直角三角形的斜边所在直线过定点,焦点在 x 轴的双曲线的右顶点直角三角形斜边
所在直线过定点(
a(a2 a2
b - b2
2
)
,0),左顶点直角三角形斜边所在直线过定点(
a(a a2
2
-
b b2
2
)
,0);
③抛物线中的任意点直角三角形的斜边所在直线过定点,右焦点的抛物线的任意点直角三角形斜边所
将(*)代入,得 t=-1,∴直线 l 过定点(0,-1).
2
2
题型二 切点弦恒过定点问题
★★★★★★ 综合
YES N0
▲三大圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)中,当定点 P(x0 , y0)都在曲线上时,相应
的定直线
x0 x a2
y0 y b2
1、
x0 x a2
-
y0 y b2
1、 y0 y
p( x0
7
7
7
综上可知,直线 l 过定点,定点坐标为 ( 2 , 0). 7
例 2 (2013 年高考陕西卷(理))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.
4 (2)将 y kx b ,代入曲线 C 的方程,整理得 (1 4k 2 )x 2 8 2kx 4 0 因为直线 l 与曲线 C 交于不同的两点 P 和 Q, 所以 64k 2b2 4(1 4k 2 )(4b2 4) 16(4k 2 b2 1) 0. 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。

【一题一课 难点突破】圆锥曲线之定点定值问题探究

【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 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。

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。

圆锥曲线中的定点问题模型一

圆锥曲线中的定点问题模型一
当 m 2k 时, l : y k ( x 2) ,直线过定点 (2, 0), 与已知矛盾;
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

高三总复习数学课件 圆锥曲线中的定点、定值问题

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

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

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。

圆锥曲线的经典模型

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

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 +--=。

圆锥曲线定点定值及其他常用结论(个人整理,已经没错误)

圆锥曲线定点定值及其他常用结论(个人整理,已经没错误)

圆锥曲线定点定值及其他常用结论一、直线过定点问题过定点模型:A,B是圆锥曲线上的两动点,M是一定点,其中, 分别为MA,MB的倾斜角,则有下面的结论:uuur uuur①、MA MB 为定值直线AB 恒过定点;直线AB 恒过定点;②、 k MA k MB 为定值③、(0)直线AB 恒过定点.方法:要证明直线y kx m过定点,只需要找到k 与m之间的关系即可.确定定点P(m,n),可以证明 AP, BP, AB任意两个斜率相等即可、定值问题基本思路:转化为与 A, B两点相关的斜率k1与k2的关系式x1 x2,x1x2的关系式代数式形式的定值(多个参数)结论:①若代数式表达式结果为分式,且为定值,则系数对应成比例;cx d c d形如,若,则该式为定值,与x 无关;(注意x是变量,具有任意性,是主元)ax b a b ②若代数式表达式结果为整式,则无关参数的系数为0.1例如:2t 1x 1,当2t 1 0即t 时,该式为定值与x无关. (注意x是变量,具有2任意性,是主元)三、椭圆经典结论2y 21 ( a >0, b >0上任一点 A ( x 0 , y 0 )任意作两条倾斜角互补的直线交椭 bb 2x圆于 B,C 两点,则直线 BC 有定向且 k BC2(常数) .(求偏导可得到) (类似结论22x y2 2 2 2 2 3.椭圆 2 21与直线 Ax By C 0 有公共点的充要条件是 A 2a 2B 2b 2C 2ab22xy4. 已知椭圆 2 21( a >b >0 ),O 为坐标原点, P, Q 为椭圆上两动点, 且OP OQ . ab对原点张直角)a 2b2 最小值是a 2b 2 .2 x1、 过椭圆 2 a适合于双曲线, 抛物线)2x2、 设椭圆 2a2y21( a >b >0)的两个焦点为 F 1、F 2, P (异于长轴端点)为椭圆上任 b意一点,在 PF 1F 2 中,记 F 1PF 2PF 1F 2, F 1F 2P ,则有sin sin sinc e .a 2a 2y 01 1)|OP|2 |OQ |11 a2 b2;2) OP2OQ 2 的最大值224a 2b 2 ; 2 2 ;ab3) S OPQ 的4)直线 PQ 必经过一个定点 ( 22aba 2b 2,0)5 )点 O 到直线 PQ 的距离 d 为定值:ab a2 b22x 5 . 过椭圆 2a2y21(a >b >0)的右焦点 F 作直线交椭圆于 M , N 两点,弦 MN 的垂 b| PF | e 直平分线交 x 轴于 P ,则||M P N F || 2e .直 线 AB 恒 过 定 点2x2类比. 给定双曲线 C : a 2对 C 上任意给定的点 P 0(x 0,y 0), 它的任一直角弦必须经过定点22 22a b ab.(22 x0,22 y 0).a bab8、 抛物线中的过定点 模型: A, B 是抛物线 y 22px (p 0)上异于D (x 0,y 0)的两动点,分别为 DA,DB 的倾斜角,则可以得到下面 充要的结论:(手电筒模型 )1 ( a >b >0)上异于长轴端点的任一点 , F 1,F2 为其焦点记2 类比 .过双曲线 x 2a 22b y 21(a >0,b >0)的右焦点 F 作直线交该双曲线的右支于 M ,N 两点,弦 MN 的垂直平分线交x 轴于 P ,则 |PF | e|MN | 2226.设椭圆 x 2 y 2 a2 b21(a >b >0), M ( m , 0)或( 0, m )为其对称轴上除中心,顶点外的任点,过 M 引一条直线与椭圆相交于 P 、 Q 两点,则直线 A1P 、 A 2Q ( A 1 , A 2为对称轴上的两 顶点)的交点 2N 在直线 l :x a(或m b m2)上. m用极点与极线直接写出来)7、椭圆中的过定点 模型: A,B 是椭圆2x 2 a2 y b 21(a上异于P ( x 0 , y 0)的两动点,其中 分别为PA,PB的倾斜角,则可以得到下面几个充要的结论: 手电筒模型 )PA PB k DA k DBx 0(a 2 b 2)(22 aby 0 (a 2 b 2))a 2b 2 )2b y 21(a b 0)其中DA DB2直 线 AB 恒 过 定 点(x 0 2p,y 0)特别地OA OB2直线 AB 恒过定点 (2p,0) .22xy 9、设 P点是椭圆 2 2abF 1PF 2acos ,bsin对于y 2px(p 0)抛物线上的动点的坐标可设为 ( y 0, y 0) ,(抛物线独有的一点两设)2p以简化计算 .双曲线的方程与渐近线方程的关系(1 )若双曲线方程为2x 2 a2 yb 22 x1渐近线方程: 2a2 yb 2yb.x. a22(2) 若渐近线方程为yb xx y0 双曲线可设为 x2y2aabab2222 2(3) 若双曲线与x 2y2 x1 有公共渐近线,可设为y2(0 ,焦点在 x 轴a2b 2ab 20 ,焦点在 y 轴上)则 (1) | PF 1 || PF 2 | 2b21 cos(2) SPF 1F 2b 2 tan .22x双曲线 2 a2 y b 21 (a>0,b>0) 中, SF 1PF 2b 2, 其中θ=∠F 1PF 2. )tan2210. 椭 圆 x 2a 22 y b2 1(a b 0) 的 参 数 方 程 是acosbsin, 椭 圆 上 的 动 点 可 设(4). 双曲线焦点到渐近线的距离总是 b. 顶点到渐近线的距离为ab(5). 双曲线 x 2 y 2a 2 称为等轴双曲线,其渐近线方程为 y x ,离心率 e 2 .抛物线常用2设 AB 为过抛物线 y 2px(p 0) 焦点的弦,A( x 1, y 1) 、B(x 2,y 2),直线 AB 的倾斜角为 ,则1.x 1x 2p 24 ,y 1y 22p 2;2 y21 的 不 平 行 于对 称轴 的 弦 , M (x 0,y 0) 为 AB 的 中 点 , 则 bb 22-1k OM k AB 2=e -1ab 2x, 即 KABb 2x 0。

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 m x y =+⎧⎨+=⎩得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=, 22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340k m +->Q 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(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

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
得: AB的方程为化为: 即 由得 即当时,即直线AB恒过定点( ).
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。

2024年高考数学专项复习圆锥曲线中的定点、定值和定直线问题(解析版)

2024年高考数学专项复习圆锥曲线中的定点、定值和定直线问题(解析版)

圆锥曲线中的定点、定值和定直线问题一、椭圆定点问题1已知圆E :x +1 2+y 2=16,点F 1,0 ,G 是圆E 上任意一点,线段GF 的垂直平分线和半径GE 相交于H(1)求动点H 的轨迹Γ的方程;(2)经过点F 和T 7,0 的圆与直线l :x =4交于P ,Q ,已知点A 2,0 ,且AP 、AQ 分别与Γ交于M 、N .试探究直线MN 是否经过定点.如果有,请求出定点;如果没有,请说明理由.2已知点A (2,0),B -65,-45 在椭圆M :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上.(1)求椭圆M 的方程;(2)直线l 与椭圆M 交于C ,D 两个不同的点(异于A ,B ),过C 作x 轴的垂线分别交直线AB ,AD 于点P ,Q ,当P 是CQ 中点时,证明.直线l 过定点.2024年高考数学专项复习圆锥曲线中的定点、定值和定直线问题(解析版)3如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B .左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为22,点M (2,1)在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知P ,Q 是椭圆C 上两动点,记直线AP 的斜率为k 1,直线BQ 的斜率为k 2,k 1=2k 2.过点B 作直线PQ 的垂线,垂足为H .问:在平面内是否存在定点T ,使得TH 为定值,若存在,求出点T 的坐标;若不存在,试说明理由.4已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,A ,B 分别是C 的右、上顶点,且AB =7,D 是C 上一点,△BF 2D 周长的最大值为8.(1)求C 的方程;(2)C 的弦DE 过F 1,直线AE ,AD 分别交直线x =-4于M ,N 两点,P 是线段MN 的中点,证明:以PD 为直径的圆过定点.5已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点为A ,过右焦点F 且平行于y 轴的弦PQ =AF =3.(1)求△APQ 的内心坐标;(2)是否存在定点D ,使过点D 的直线l 交C 于M ,N ,交PQ 于点R ,且满足MR ⋅ND =MD ⋅RN 若存在,求出该定点坐标,若不存在,请说明理由.二、双曲线定点问题1已知点P 4,3 为双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)上一点,E 的左焦点F 1到一条渐近线的距离为3.(1)求双曲线E 的标准方程;(2)不过点P 的直线y =kx +t 与双曲线E 交于A ,B 两点,若直线PA ,PB 的斜率和为1,证明:直线y =kx +t 过定点,并求该定点的坐标.2双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左顶点为A,焦距为4,过右焦点F作垂直于实轴的直线交C于B、D两点,且△ABD是直角三角形.(1)求双曲线C的方程;(2)已知M,N是C上不同的两点,MN中点的横坐标为2,且MN的中垂线为直线l,是否存在半径为1的定圆E,使得l被圆E截得的弦长为定值,若存在,求出圆E的方程;若不存在,请说明理由.3已知双曲线C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0的右焦点,右顶点分别为F,A,B0,b,AF=1,点M在线段AB上,且满足BM=3MA,直线OM的斜率为1,O为坐标原点.(1)求双曲线C的方程.(2)过点F的直线l与双曲线C的右支相交于P,Q两点,在x轴上是否存在与F不同的定点E,使得EP⋅FQ=EQ⋅FP恒成立?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.4已知双曲线C 与双曲线x 212-y 23=1有相同的渐近线,且过点A (22,-1).(1)求双曲线C 的标准方程;(2)已知点D (2,0),E ,F 是双曲线C 上不同于D 的两点,且DE ·DF =0,DG ⊥EF 于点G ,证明:存在定点H ,使GH 为定值.5已知双曲线C :x 2-y 2b2=1b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,A 是C 的左顶点,C 的离心率为2.设过F 2的直线l 交C 的右支于P 、Q 两点,其中P 在第一象限.(1)求C 的标准方程;(2)若直线AP 、AQ 分别交直线x =12于M 、N 两点,证明:MF 2 ⋅NF 2 为定值;(3)是否存在常数λ,使得∠PF 2A =λ∠PAF 2恒成立?若存在,求出λ的值;否则,说明理由.三、抛物线定点问题1已知动圆M 恒过定点F 0,18 ,圆心M 到直线y =-14的距离为d ,d =MF +18.(1)求M 点的轨迹C 的方程;(2)过直线y =x -1上的动点Q 作C 的两条切线l 1,l 2,切点分别为A ,B ,证明:直线AB 恒过定点.2已知抛物线C 1:x 2=2py (p >0)和圆C 2:(x +1)2+y 2=2,倾斜角为45°的直线l 1过C 1焦点,且l 1与C 2相切.(1)求抛物线C 1的方程;(2)动点M 在C 1的准线上,动点A 在C 1上,若C 1在点A 处的切线l 2交y 轴于点B ,设MN =MA +MB ,证明点N 在定直线上,并求该定直线的方程.3已知直线l1:x-y+1=0过椭圆C:x24+y2b2=1(b>0)的左焦点,且与抛物线M:y2=2px(p>0)相切.(1)求椭圆C及抛物线M的标准方程;(2)直线l2过抛物线M的焦点且与抛物线M交于A,B两点,直线OA,OB与椭圆的过右顶点的切线交于M,N两点.判断以MN为直径的圆与椭圆C是否恒交于定点P,若存在,求出定点P的坐标;若不存在,请说明理由.4在平面直角坐标系中,已知圆心为点Q的动圆恒过点F(0,1),且与直线y=-1相切,设动圆的圆心Q的轨迹为曲线Γ.(1)求曲线Γ的方程;(2)P为直线l:y=y0y0<0上一个动点,过点P作曲线Γ的切线,切点分别为A,B,过点P作AB的垂线,垂足为H,是否存在实数y0,使点P在直线l上移动时,垂足H恒为定点?若不存在,说明理由;若存在,求出y0的值,并求定点H的坐标.5已知抛物线C :y 2=2px p >0 ,直线x +y +1=0与抛物线C 只有1个公共点.(1)求抛物线C 的方程;(2)若直线y =k x -p 2与曲线C 交于A ,B 两点,直线OA ,OB 与直线x =1分别交于M ,N 两点,试判断以MN 为直径的圆是否经过定点?若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由.四、椭圆定值问题1已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的离心率e =12,短轴长为23.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知经过定点P 1,1 的直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,且与直线y =-34x 相交于点Q ,如果AQ =λAP ,QB =μPB ,那么λ+μ是否为定值?若是,请求出具体数值;若不是,请说明理由.2在椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)中,其所有外切矩形的顶点在一个定圆Γ:x 2+y 2=a 2+b 2上,称此圆为椭圆的蒙日圆.椭圆C 过P 1,22,Q -62,12 .(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 的蒙日圆上一点M ,作椭圆的一条切线,与蒙日圆交于另一点N ,若k OM ,k ON 存在,证明:k OM ⋅k ON 为定值.3已知O 为坐标原点,定点F 1-1,0 ,F 21,0 ,圆O :x 2+y 2=2,M 是圆内或圆上一动点,圆O 与以线段F 2M 为直径的圆O 1内切.(1)求动点M 的轨迹方程;(2)设M 的轨迹为曲线E ,若直线l 与曲线E 相切,过点F 2作直线l 的垂线,垂足为N ,证明:ON 为定值.4设椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 过点M 2,1 ,且左焦点为F 1-2,0 .(1)求椭圆E 的方程;(2)△ABC 内接于椭圆E ,过点P 4,1 和点A 的直线l 与椭圆E 的另一个交点为点D ,与BC 交于点Q ,满足AP QD =AQ PD ,证明:△PBC 面积为定值,并求出该定值.5椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1的右焦点为F (1,0),离心率为12.(1)求椭圆C 的方程;(2)过F 且斜率为1的直线交椭圆于M ,N 两点,P 是直线x =4上任意一点.求证:直线PM ,PF ,PN 的斜率成等差数列.五、双曲线定值问题1在平面直角坐标系xOy中,圆F1:x+22+y2=4,F22,0,P是圆F1上的一个动点,线段PF2的垂直平分线l与直线PF1交于点M.记点M的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过点F2作与x轴不垂直的任意直线交曲线C于A,B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点H,求证:ABF2H为定值.2已知双曲线x2-y2=1的左、右顶点分别为A1,A2,动直线l:y=kx+m与圆x2+y2=1相切,且与双曲线左、右两支的交点分别为P1(x1,y1),P2(x2,y2).(1)求k的取值范围;(2)记直线P1A1的斜率为k1,直线P2A2的斜率为k2,那么k1k2是定值吗?证明你的结论.3已知P 是圆C :(x +2)2+y 2=12上一动点,定点M (2,0),线段PM 的垂直平分线n 与直线PC 交于点T ,记点T 的轨迹为C .(1)求C 的方程;(2)若直线l 与曲线C 恰有一个共点,且l 与直线l 1:y =33x ,l 2:y =-33x 分别交于A 、B 两点,△OAB 的面积是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由.4已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±34x ,焦距为10,A 1,A 2为其左右顶点.(1)求C 的方程;(2)设点P 是直线l :x =2上的任意一点,直线PA 1、PA 2分别交双曲线C 于点M 、N ,A 2Q ⊥MN ,垂足为Q ,求证:存在定点R ,使得QR 是定值.5已知F1,F2分别为双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左,右焦点,点P2,26在C上,且双曲线C的渐近线与圆x2+y2-6y+8=0相切.(1)求双曲线C的方程;(2)若过点F2且斜率为k的直线l交双曲线C的右支于A,B两点,Q为x轴上一点,满足QA=QB,试问AF1+BF1-4QF2是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.六、抛物线定值问题1已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,准线为l,过点F且倾斜角为π6的直线交抛物线于点M(M在第一象限),MN⊥l,垂足为N,直线NF交x轴于点D,MD=43.(1)求p的值.(2)若斜率不为0的直线l1与抛物线C相切,切点为G,平行于l1的直线交抛物线C于P,Q两点,且∠PGQ=π2,点F到直线PQ与到直线l1的距离之比是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由.2已知抛物线C1:y2=2px p>0到焦点的距离为3.上一点Q1,a(1)求a,p的值;(2)设P为直线x=-1上除-1,-3两点外的任意一点,过P作圆C2:x-2,-1,32+y2=3的两条切线,分别与曲线C1相交于点A,B和C,D,试判断A,B,C,D四点纵坐标之积是否为定值?若是,求该定值;若不是,请说明理由.3已知点F是抛物线C:y2=2px p>0的焦点,纵坐标为2的点N在C上,以F为圆心、NF为半径的圆交y轴于D,E,DE=23.(1)求抛物线C的方程;(2)过-1,0作直线l与抛物线C交于A,B,求k NA+k NB的值.4贝塞尔曲线是计算机图形学和相关领域中重要的参数曲线.法国数学象卡斯特利奥对贝塞尔曲线进行了图形化应用的测试,提出了De Casteljau 算法:已知三个定点,根据对应的比例,使用递推画法,可以画出地物线.反之,已知抛物线上三点的切线,也有相应成比例的结论.如图所示,抛物线Γ:x 2=2py ,其中p >0为一给定的实数.(1)写出抛物线Γ的焦点坐标及准线方程;(2)若直线l :y =kx -2pk +2p 与抛物线只有一个公共点,求实数k 的值;(3)如图,A ,B ,C 是H 上不同的三点,过三点的三条切线分别两两交于点D ,E ,F ,证明:|AD ||DE |=|EF ||FC |=|DB ||BF |.5已知点A 为直线l :x +1=0上的动点,过点A 作射线AP (点P 位于直线l 的右侧)使得AP ⊥l ,F 1,0 ,设线段AF 的中点为B ,设直线PB 与x 轴的交点为T ,PF =TF .(1)求动点P 的轨迹C 的方程.(2)设过点Q 0,2 的两条射线分别与曲线C 交于点M ,N ,设直线QM ,QN 的斜率分别为k 1,k 2,若1k 1+1k 2=2,请判断直线MN 的斜率是否为定值以及其是否过定点,若斜率为定值,请计算出定值;若过定点,请计算出定点.七、椭圆定直线问题1椭圆E的方程为x24+y28=1,左、右顶点分别为A-2,0,B2,0,点P为椭圆E上的点,且在第一象限,直线l过点P(1)若直线l分别交x,y轴于C,D两点,若PD=2,求PC的长;(2)若直线l过点-1,0,且交椭圆E于另一点Q(异于点A,B),记直线AP与直线BQ交于点M,试问点M是否在一条定直线上?若是,求出该定直线方程;若不是,说明理由.2已知曲线C:(5-m)x2+(m-2)y2=8(m∈R).(1)若曲线C是椭圆,求m的取值范围.(2)设m=4,曲线C与y轴的交点为A,B(点A位于点B的上方),直线l:y=kx+4与曲线C交于不同的两点M,N.设直线AN与直线BM相交于点G.试问点G是否在定直线上?若是,求出该直线方程;若不是,说明理由.3已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >0,b >0 过点M 263,63 ,且离心率为22.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线l :y =x +m 与椭圆C 交y 轴右侧于不同的两点A ,B ,试问:△MAB 的内心是否在一条定直线上?若是,请求出该直线方程;若不是,请说明理由.4已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 过点Q 1,32 ,且离心率为12.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点P 1,2 的直线l 交C 于A 、B 两点时,在线段AB 上取点M ,满足AP ⋅MB =AM ⋅PB ,证明:点M 总在某定直线上.5椭圆E的中心为坐标原点,坐标轴为对称轴,左、右顶点分别为A-2,0,B2,0,点1,6在椭圆E上.(1)求椭圆E的方程.(2)过点-1,0的直线l与椭圆E交于P,Q两点(异于点A,B),记直线AP与直线BQ交于点M,试问点M是否在一条定直线上?若是,求出该定直线方程;若不是,请说明理由.八、双曲线定直线问题1如图1所示,双曲线具有光学性质:从双曲线右焦点发出的光线经过双曲线镜面反射,其反射光线的反向延长线经过双曲线的左焦点.若双曲线E:x24-y2b2=1b>0的左、右焦点分别为F1、F2,从F2发出的光线经过图2中的A、B两点反射后,分别经过点C和D,且tan∠CAB=-34,AB⊥BD.(1)求双曲线E的方程;(2)设A1、A2为双曲线E实轴的左、右顶点,若过P4,0的直线l与双曲线C交于M、N两点,试探究直线A1M与直线A2N的交点Q是否在某条定直线上?若存在,请求出该定直线方程;如不存在,请说明理由.2已知曲线C上的动点P满足|PF1|-|PF2|=2,且F1-2,0,F22,0.(1)求C的方程;(2)若直线AB与C交于A、B两点,过A、B分别做C的切线,两切线交于点P .在以下两个条件①②中选择一个条件,证明另外一个条件成立.①直线AB经过定点M4,0;②点P 在定直线x=14上.3已知点(2,3)在双曲线C:x2a2-y2a2+2=1上.(1)双曲线上动点Q处的切线交C的两条渐近线于A,B两点,其中O为坐标原点,求证:△AOB的面积S 是定值;(2)已知点P12,1,过点P作动直线l与双曲线右支交于不同的两点M、N,在线段MN上取异于点M、N的点H,满足PMPN=MHHN,证明:点H恒在一条定直线上.4已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 经过点D 4,3 ,直线l 1、l 2分别是双曲线C 的渐近线,过D 分别作l 1和l 2的平行线l 1和l 2,直线l 1交x 轴于点M ,直线l 2交y 轴于点N ,且OM ⋅ON =23(O 是坐标原点)(1)求双曲线C 的方程;(2)设A 1、A 2分别是双曲线C 的左、右顶点,过右焦点F 的直线交双曲线C 于P 、Q 两个不同点,直线A 1P 与A 2Q 相交于点G ,证明:点G 在定直线上.5已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的离心率为2,过点E 1,0 的直线l 与C 左右两支分别交于M ,N 两个不同的点(异于顶点).(1)若点P 为线段MN 的中点,求直线OP 与直线MN 斜率之积(O 为坐标原点);(2)若A ,B 为双曲线的左右顶点,且AB =4,试判断直线AN 与直线BM 的交点G 是否在定直线上,若是,求出该定直线,若不是,请说明理由九、抛物线定直线问题1过抛物线x 2=2py (p >0)内部一点P m ,n 作任意两条直线AB ,CD ,如图所示,连接AC ,BD 延长交于点Q ,当P 为焦点并且AB ⊥CD 时,四边形ACBD 面积的最小值为32(1)求抛物线的方程;(2)若点P 1,1 ,证明Q 在定直线上运动,并求出定直线方程.2已知抛物线E :y 2=2px p >0 ,过点-1,0 的两条直线l 1、l 2分别交E 于A 、B 两点和C 、D 两点.当l 1的斜率为12时,AB =210.(1)求E 的标准方程;(2)设G 为直线AD 与BC 的交点,证明:点G 在定直线上.3已知抛物线C 1:x 2=2py (p >0)和圆C 2:x +1 2+y 2=2,倾斜角为45°的直线l 1过C 1的焦点且与C 2相切.(1)求p 的值:(2)点M 在C 1的准线上,动点A 在C 1上,C 1在A 点处的切线l 2交y 轴于点B ,设MN =MA +MB,求证:点N 在定直线上,并求该定直线的方程.4已知拋物线x 2=4y ,P 为拋物线外一点,过P 点作抛物线的切线交抛物线于A ,B 两点,交x 轴于M ,N 两点.(1)若P -1,-2 ,设△OAB 的面积为S 1,△PMN 的面积为S 2,求S 1S 2的值;(2)若P x 0,y 0 ,求证:△PMN 的垂心H 在定直线上.5已知F为抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点,直线l:y=2x+1与C交于A,B两点且|AF|+|BF|= 20.(1)求C的方程.(2)若直线m:y=2x+t(t≠1)与C交于M,N两点,且AM与BN相交于点T,证明:点T在定直线上.圆锥曲线中的定点、定值和定直线问题一、椭圆定点问题1已知圆E :x +1 2+y 2=16,点F 1,0 ,G 是圆E 上任意一点,线段GF 的垂直平分线和半径GE 相交于H(1)求动点H 的轨迹Γ的方程;(2)经过点F 和T 7,0 的圆与直线l :x =4交于P ,Q ,已知点A 2,0 ,且AP 、AQ 分别与Γ交于M 、N .试探究直线MN 是否经过定点.如果有,请求出定点;如果没有,请说明理由.【答案】(1)x 24+y 23=1(2)经过定点,定点坐标为1,0 【分析】(1)利用椭圆的定义即可求出动点H 的轨迹Γ的方程;(2)设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,直线MN 的方程为:x =my +n ,与椭圆方程联立,根据韦达定理列出x 1,y 1,x 2,y 2之间的关系,再利用两点式写出直线MA 的方程,求出点P 4,2y 1x 1-2 ,Q 4,2y 2x 2-2,再写出以PQ 为直径的圆的方程,根据圆的方程经过点T 7,0 ,得到关系式,进而求得n 为定值,从而得到直线MN 过定点.【详解】(1)如图所示,∵HE +HF =HE +HG =4,且EF =2<4,∴点H 的轨迹是以E ,F 为焦点的椭圆,设椭圆方程x 2a 2+y 2b2=1,则2a =4,c =1,∴a =2,b =a 2-c 2= 3.所以点H 的轨迹方程为:x 24+y 23=1.(2)设直线MN 的方程为:x =my +n ,由x 24+y 23=1x =my +n ,得3m 2+4 y 2+6mny +3n 2-12=0设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,则y 1+y 2=-6mn 3m 2+4,y 1y 2=3n 2-123m 2+4.所以,x 1+x 2=m y 1+y 2 +2n =8n 3m 2+4,x 1x 2=my 1+n my 2+n =-12m 2+4n 23m 2+4因为直线MA 的方程为:y =y 1x 1-2x -2 ,令x =4,得y P =2y 1x 1-2,所以,P 4,2y 1x1-2 ,同理可得Q 4,2y 2x 2-2,以PQ 为直径的圆的方程为:x -4 2+y -2y 1x 1-2 y -2y 2x 2-2=0,即x -4 2+y 2-2y 1x 1-2+2y 2x 2-2y +2y 1x 1-2×2y 2x 2-2=0,因为圆过点7,0 ,所以,9+2y 1x 1-2×2y 2x 2-2=0,得9+4y 1y 2x 1x 2-2x 1+x 2 +4=0,代入得9+12n 2-483m 2+4-12m 2+4n 23m 2+4-16n3m 2+4+4=0,化简得,9+12n 2-484n 2-16n +16=04n 2-16n +16≠0,n ≠2 ,解得n =1或n =2(舍去),所以直线MN 经过定点1,0 ,当直线MN 的斜率为0时,此时直线MN 与x 轴重合,直线MN 经过点1,0 ,综上所述,直线MN 经过定点1,0 .2已知点A (2,0),B -65,-45 在椭圆M :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上.(1)求椭圆M 的方程;(2)直线l 与椭圆M 交于C ,D 两个不同的点(异于A ,B ),过C 作x 轴的垂线分别交直线AB ,AD 于点P ,Q ,当P 是CQ 中点时,证明.直线l 过定点.【答案】(1)x 24+y 2=1(2)证明见解析【分析】(1)根据椭圆所经过的点列方程求出其方程;(2)设出CD 方程,结合韦达定理和P 是CQ 中点的条件,找到直线CD 中两个参数的关系,从而求出定点.【详解】(1)由题知a =2,又椭圆经过B -65,-45 ,代入可得14-652+1b2-452=1,解得b 2=1,故椭圆的方程为:x 24+y 2=1(2)由题意知,当l ⊥x 轴时,不符合题意,故l 的斜率存在,设l 的方程为y =kx +m ,联立y =kx +m x 24+y 2=1消去y 得4k 2+1 x 2+8kmx +4m 2-4=0,则Δ=64k 2m 2-16m 2-1 4k 2+1 =164k 2-m 2+1 >0,即4k 2+1>m 2设C x 1,y 1 ,D x 2,y 2 ,x 1+x 2=-8km 4k 2+1,x 1x 2=4m 2-44k 2+1AB 的方程为y =14(x -2),令x =x 1得P x 1,x 1-24 ,AD 的方程为y =y 2x 2-2(x -2),令x =x 1得Q x 1,x 1-2x 2-2y 2,由P 是CQ 中点,得x 1-22=y 1+x 1-2x 2-2⋅y 2,即y 1x 1-2+y 2x 2-2=12,即kx 1+m x 2-2 +kx 2+m x 1-2 =12x 1x 2-2x 1+x 2 +4 ,即(1-4k )x 1x 2+(4k -2m -2)x 1+x 2 +4+8m =0,即4m 2+(16k +8)m +16k 2+16k =0,所以(m +2k )(m +2k +2)=0,得m =-2k -2或m =-2k ,当m =-2k -2,此时由Δ>0,得k <-38,符合题意;当m =-2k ,此时直线l 经过点A ,与题意不符,舍去.所以l 的方程为y =kx -2k -2,即y =k (x -2)-2,所以l 过定点(2,-2).3如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B .左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为22,点M (2,1)在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知P ,Q 是椭圆C 上两动点,记直线AP 的斜率为k 1,直线BQ 的斜率为k 2,k 1=2k 2.过点B 作直线PQ 的垂线,垂足为H .问:在平面内是否存在定点T ,使得TH 为定值,若存在,求出点T 的坐标;若不存在,试说明理由.【答案】(1)C :x 24+y 22=1;(2)存在定点T 23,0 使TH 为定值,理由见解析.【分析】(1)根据离心率,椭圆上点及参数关系列方程组求a ,b ,c ,即可得椭圆方程;(2)根据题意设BQ :y =k (x -2),AP :y =2k (x +2),联立椭圆方程求P ,Q 坐标,判断直线PQ 过定点,结合BH ⊥PQ 于H 确定H 轨迹,进而可得定点使得TH 为定值.【详解】(1)由题意c a =222a 2+1b 2=1a 2=b 2+c 2,可得a 2=4b 2=c 2=2 ,则椭圆方程为C :x 24+y 22=1;(2)若直线BQ 斜率为k ,则直线AP 斜率为2k ,而A (-2,0),B (2,0),所以BQ :y =k (x -2),AP :y =2k (x +2),联立BQ 与椭圆C ,则x 2+2k 2(x -2)2=4,整理得(1+2k 2)x 2-8k 2x +8k 2-4=0,所以2x Q =8k 2-41+2k 2,则x Q =4k 2-21+2k 2,故y Q =-4k1+2k 2,联立AP 与椭圆C ,则x 2+8k 2(x +2)2=4,整理得(1+8k 2)x 2+32k 2x +32k 2-4=0,所以-2x P =32k 2-41+8k 2,则x P =2-16k 21+8k 2,故y P=8k 1+8k 2,综上,x Q -x P =4k 2-21+2k 2-2-16k 21+8k 2=64k 4-4(1+8k 2)(1+2k 2),y Q -y P =-4k 1+2k 2-8k 1+8k 2=-12k +48k 31+8k 2 1+2k 2,当64k 4-4≠0,即k ≠±12时,k PQ =12k (1+4k 2)4(1-16k 4)=3k1-4k 2,此时PQ :y +4k 1+2k 2=3k 1-4k 2x +2-4k 21+2k 2=3k 1-4k 2x +6k -12k 3(1+2k 2)(1-4k 2),所以PQ :y =3k 1-4k 2x +2k 1-4k 2=k 1-4k 2(3x +2),即直线PQ 过定点-23,0 ;当64k 4-4=0,即k =±12时,若k =12,则x Q =-23且y Q =-43,x P =-23且y P =43,故直线PQ 过定点-23,0 ;若k =-12,则x Q =-23且y Q =43,x P =-23且y P =-43,故直线PQ 过定点-23,0 ;综上,直线PQ 过定点M -23,0 ,又BH ⊥PQ 于H ,易知H 轨迹是以BM 为直径的圆上,故BM 的中点23,0 到H 的距离为定值,所以,所求定点T 为23,0 .【点睛】关键点点睛:第二问,设直线BQ ,AP 联立椭圆,结合韦达定理求点P ,Q 坐标,再写出直线PQ 方程判断其过定点是关键.4已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,A ,B 分别是C 的右、上顶点,且AB =7,D 是C 上一点,△BF 2D 周长的最大值为8.(1)求C 的方程;(2)C 的弦DE 过F 1,直线AE ,AD 分别交直线x =-4于M ,N 两点,P 是线段MN 的中点,证明:以PD 为直径的圆过定点.【答案】(1)x 24+y 23=1;(2)证明见解析.【分析】(1)根据椭圆的定义结合三角形不等式求解即可;(2)设D x 1,y 1 ,E x 2,y 2 ,直线DE :x =my -1,联立直线与椭圆的方程,根据过两点圆的方程,结合图形的对称性可得定点在x 轴上,代入韦达定理求解即可.【详解】(1)依题意,a 2+b 2=7,△BF 2D 周长DB +DF 2 +a =DB +2a -DF 1 +a ≤BF 1 +3a =4a ,当且仅当B ,F 1,D 三点共线时等号成立,故4a =8,所以a 2=4,b 2=3,所以C 的方程x 24+y 23=1;(2)设D x 1,y 1 ,E x 2,y 2 ,直线DE :x =my -1,代入x 24+y 23=1,整理得3m 2+4 y 2-6my -9=0,Δ=36m 2+363m 2+4 >0,y 1+y 2=6m 3m 2+4,y 1y 2=-93m 2+4,易知AD :y =y 1x 1-2x -2 ,令x =-4,得N -4,-6y 1x 1-2 ,同得M -4,-6y 2x 2-2,从而中点P -4,-3y 1x 1-2+y 2x 2-2,以PD 为直径的圆为x +4 x -x 1 +y +3y 1x 1-2+y 2x 2-2y -y 1 =0,由对称性可知,定点必在x 轴上,令y =0得,x +4 x -x 1 -3y 1y 1x 1-2+y 2x 2-2=0,y 1x 1-2+y 2x 2-2=y 1my 1-3+y 2my 2-3=2my 1y 2-3y 1+y 2 m 2y 1y 2-3m y 1+y 2 +9=-18m3m 2+4-18m 3m 2+4-9m 23m 2+4-18m 23m 2+4+9=-36m36=-m ,所以x +4 x -x 1 +3my 1=0,即x 2+4-x 1 x -4x 1+3my 1=0,因为x 1=my 1-1,所以x 2+5-my 1 x -my 1+4=0,即x +1 x -my 1+4 =0,解得x =-1,所以圆过定点-1,0 .【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为x 1,y 1 ,x 2,y 2 ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算Δ;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为x 1+x 2,x 1x 2(或y 1+y 2,y 1y 2)的形式;(5)代入韦达定理求解.5已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点为A ,过右焦点F 且平行于y 轴的弦PQ =AF =3.(1)求△APQ 的内心坐标;(2)是否存在定点D ,使过点D 的直线l 交C 于M ,N ,交PQ 于点R ,且满足MR ⋅ND =MD ⋅RN若存在,求出该定点坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)7-354,0 (2)存在定点D (4,0)【分析】(1)由题意,根据椭圆的定义以及a 2=b 2+c 2,列出等式即可求出椭圆C 的方程,判断△APQ 的内心在x 轴,设直线PT 平分∠APQ ,交x 轴于点T ,此时T 为△APQ 的内心,进行求解即可;(2)设直线l 方程为y =k (x -t ),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),将直线l 的方程与椭圆方程联立,得到根的判别式大于零,由点M 、R 、N 、D 均在直线l 上,得到MR ⋅ND =MD ⋅RN,此时2t -(1+t )(x 1+x 2)+2x 1x 2=0,结合韦达定理求出t =4,可得存在定点D (4,0)满足题意.【详解】(1)∵a 2=b 2+c 2,2b 2a=a +c =3∴a =2,b =3,c =1∴椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1,不妨取P 1,32 ,Q 1,-32 ,A (-2,0),则AP =352,PF =32;因为△APQ 中,AP =AQ ,所以△APQ 的内心在x 轴,设直线PT 平分∠APQ ,交x 轴于T ,则T 为△APQ 的内心,且AT TF =AP PF =5=AT 3-AT ,所以AT =355+1,则T 7-354,0 ;(2)∵椭圆和弦PQ 均关于x 轴上下对称.若存在定点D ,则点D 必在x 轴上∴设D (t ,0)当直线l 斜率存在时,设方程为y =k (x -t ),M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,直线方程与椭圆方程联立y =k (x -t )x 24+y 23=1,消去y 得4k 2+3 x 2-8k 2tx +4k 2t 2-3 =0,则Δ=48k 2+3-k 2t 2>0,x 1+x 2=8k 2t4k 2+3,x 1x 2=4k 2t 2-3 4k 2+3①∵点R 的横坐标为1,M 、R 、N 、D 均在直线l 上,MR ⋅ND =MD ⋅RN∴1+k 2 1-x 1 t -x 2 =1+k 2 t -x 1 x 2-1∴2t -(1+t )x 1+x 2 +2x 1x 2=0∴2t -(1+t )8k 2t 4k 2+3+2×4k 2t 2-3 4k 2+3=0,整理得t =4,因为点D 在椭圆外,则直线l 的斜率必存在.∴存在定点D (4,0)满足题意【点睛】解决曲线过定点问题一般有两种方法:①探索曲线过定点时,可设出曲线方程,然后利用条件建立等量关系进行消元,借助于曲线系的思想找出定点,或者利用方程恒成立列方程组求出定点坐标.②从特殊情况入手,先探求定点,再证明与变量无关.二、双曲线定点问题1已知点P 4,3 为双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)上一点,E 的左焦点F 1到一条渐近线的距离为3.(1)求双曲线E 的标准方程;(2)不过点P 的直线y =kx +t 与双曲线E 交于A ,B 两点,若直线PA ,PB 的斜率和为1,证明:直线y =kx +t 过定点,并求该定点的坐标.【答案】(1)x 24-y 23=1(2)证明见解析,定点为(-2,3).【分析】(1)由点到直线的距离公式求出b =3,再将点P 4,3 代入双曲线方程求出a 2=4,可得双曲线E 的标准方程;(2)联立直线与双曲线方程,利用韦达定理得x 1+x 2、x 1x 2,再根据斜率和为1列式,推出t =2k +3,从而可得直线y =kx +t 过定点(-2,3).【详解】(1)设F 1(-c ,0)(c >0)到渐近线y =bax ,即bx -ay =0的距离为3,则3=|-bc |b 2+a2,结合a 2+b 2=c 2得b =3,又P (4,3)在双曲线x 2a 2-y 23=1上,所以16a2-93=1,得a 2=4,所以双曲线E 的标准方程为x 24-y 23=1.(2)联立y =kx +tx 24-y 23=1,消去y 并整理得3-4k 2 x 2-8ktx -4t 2-12=0,则3-4k 2≠0,Δ=64k 2t 2+4(3-4k 2)(4t 2+12)>0,即t 2+3>4k 2,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=8kt 3-4k 2,x 1x 2=-4t 2+123-4k 2,则k PA +k PB =y 1-3x 1-4+y 2-3x 2-4=kx 1+t -3x 1-4+kx 2+t -3x 2-4=kx 1+t -3 x 2-4 +kx 2+t -3 x 1-4 x 1-4 x 2-4=2kx 1x 2+t -4k -3 x 1+x 2 -8t +24x 1x 2-4(x 1+x 2)+16=1,所以2kx 1x 2+t -4k -3 x 1+x 2 -8t +24=x 1x 2-4(x 1+x 2)+16,所以2k -1 x 1x 2+t -4k +1 x 1+x 2 -8t +8=0,所以-2k -1 4t2+123-4k 2+t -4k +1 ⋅8kt3-4k2-8t +8=0,整理得t 2-6k +2kt -6t -8k 2+9=0,所以(t -3)2+2k (t -3)-8k 2=0,所以t -3-2k t -3+4k =0,因为直线y =kx +t 不过P (4,3),即3≠4k +t ,t -3+4k ≠0,所以t -3-2k =0,即t =2k +3,所以直线y =kx +t =kx +2k +3,即y -3=k (x +2)过定点(-2,3).【点睛】关键点点睛:利用韦达定理和斜率公式推出t =2k +3是解题关键.2双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左顶点为A ,焦距为4,过右焦点F 作垂直于实轴的直线交C 于B 、D 两点,且△ABD 是直角三角形.(1)求双曲线C 的方程;(2)已知M ,N 是C 上不同的两点,MN 中点的横坐标为2,且MN 的中垂线为直线l ,是否存在半径为1的定圆E ,使得l 被圆E 截得的弦长为定值,若存在,求出圆E 的方程;若不存在,请说明理由.【答案】(1)x 2-y 23=1(2)存在,E :(x -8)2+y 2=1【分析】(1)根据双曲线的性质,结合△ABD 是等腰直角三角形的性质,列出关系式即可求解双曲线方程;(2)首先利用点差法求出直线l 所过的定点,即可求出定圆的方程.【详解】(1)依题意,∠BAD =90°,焦半径c =2,当x =c 时,c 2a 2-y 2b 2=1,得y 2=b 2c 2a 2-1=b 4a2,即y =±b 2a ,所以BF =b 2a ,由AF =BF ,得a +c =b 2a,得a 2+2a =22-a 2,解得:a =1(其中a =-2<0舍去),所以b 2=c 2-a 2=4-1=3,故双曲线C 的方程为x 2-y 23=1;(2)设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,MN 的中点为Q x 0,y 0 因为M ,N 是C 上不同的两点,MN 中点的横坐标为2.所以x 21-y 213=1,①x 22-y 223=1,②x 0=x 1+x 22=2,③y 0=y 1+y 22,④.①-②得x 1+x 2 x 1-x 2 -y 1+y 2 y 1-y 23=0,当k MN 存在时,k MN =y 1-y2x 1-x 2=3x 1+x 2 y 1+y 2=3×42y 0=6y 0,因为MN 的中垂线为直线l ,所以y -y 0=-y 06x -2 ,即l :y =-y 06x -8 ,所以l 过定点T 8,0 .当k MN 不存在时,M ,N 关于x 轴对称,MN 的中垂线l 为x 轴,此时l 也过T 8,0 ,所以存在以8,0 为圆心的定圆E :(x -8)2+y 2=1,使得l 被圆E 截得的弦长为定值2.【点睛】关键点点睛:本题考查直线与双曲线相交的综合应用,本题的关键是求得直线所过的定点,因为半径为1,所以定圆圆心为定点,弦长就是直径.3已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的右焦点,右顶点分别为F ,A ,B 0,b ,AF =1,点M 在线段AB 上,且满足BM =3MA ,直线OM 的斜率为1,O 为坐标原点.(1)求双曲线C 的方程.(2)过点F 的直线l 与双曲线C 的右支相交于P ,Q 两点,在x 轴上是否存在与F 不同的定点E ,使得EP ⋅FQ =EQ ⋅FP 恒成立?若存在,求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)x 2-y 23=1(2)存在,E 12,0 【分析】(1)由AF =1,BM =3MA ,直线OM 的斜率为1,求得a ,b ,c 之间的关系式,解得a ,b 的值,进而求出双曲线的方程;(2)设直线PQ 的方程,与双曲线的方程联立,可得两根之和及两根之积,由等式成立,可得EF 为∠PEQ 的角平分线,可得直线EP ,EQ 的斜率之和为0,整理可得参数的值,即求出E 的坐标.【详解】(1)设c 2=a 2+b 2c >0 ,所以F c ,0 ,A a ,0 ,B 0,b ,因为点M 在线段AB 上,且满足BM =3MA ,所以点M 33+1a ,13+1b,因为直线OM 的斜率为1,所以13+1b 33+1a =1,所以ba=3,因为AF =1,所以c -a =1,解得a =1,b =3,c =2.所以双曲线C 的方程为x 2-y 23=1.(2)假设在x 轴上存在与F 不同的定点E ,使得EP ⋅FQ =EQ ⋅FP 恒成立,当直线l 的斜率不存在时,E 在x 轴上任意位置,都有EP ⋅FQ =EQ ⋅FP ;当直线l 的斜率存在且不为0时,设E t ,0 ,直线l 的方程为x =ky +2,直线l 与双曲线C 的右支相交于P ,Q 两点,则-33<k <33且k ≠0,设P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,由x 2-y 23=1x =ky +2 ,得3k 2-1 y 2+12ky +9=0,3k 2-1≠0,Δ=36k 2+36>0,所以y 1+y 2=-12k 3k 2-1,y 1y 2=93k 2-1,因为EP ⋅FQ =EQ ⋅FP ,即EP EQ=FP FQ,所以EF 平分∠PEQ ,k EP +k EQ =0,有y 1x 1-t +y 2x 2-t =0,即y 1ky 1+2-t +y 2ky 2+2-t=0,得2ky 1y 2+2-t y 1+y 2 =0,所以2k93k 2-1+2-t -12k 3k 2-1=0,由k ≠0,解得t =12.综上所述,存在与F 不同的定点E ,使得EP ⋅FQ =EQ ⋅FP 恒成立,且E 12,0.【点睛】方法点睛:解答直线与双曲线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x (或y )建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系,涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形,要强化有关直线与双曲线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.4已知双曲线C 与双曲线x 212-y 23=1有相同的渐近线,且过点A (22,-1).(1)求双曲线C 的标准方程;(2)已知点D (2,0),E ,F 是双曲线C 上不同于D 的两点,且DE ·DF=0,DG ⊥EF 于点G ,证明:存在定点H ,使GH 为定值.【答案】(1)x 24-y 2=1;(2)证明见解析.【分析】(1)根据给定条件,设出双曲线C 的方程,再将点A 的坐标代入求解作答.(2)当直线EF 斜率存在时,设出其方程并与双曲线C 的方程联立,由给定的数量积关系结合韦达定理求得直线EF 过定点,再验证斜率不存在的情况,进而推理判断作答.【详解】(1)依题意,设双曲线C 的方程为x 212-y 23=λ(λ≠0),而点A (22,-1)在双曲线C 上,于是λ=(22)212-(-1)23=13,双曲线C 的方程为x 212-y 23=13,即x 24-y 2=1,所以双曲线C 的标准方程为x24-y 2=1.(2)当直线EF 斜率存在时,设直线EF 的方程为:y =kx +m ,设E x 1,y 1 ,F x 2,y 2 ,由y =kx +mx 2-4y 2=4消去y 并整理得4k 2-1 x 2+8kmx +4m 2+1 =0,有4k 2-1≠0,且Δ=(8km )2-16(m 2+1)(4k 2-1)>0,即4k 2-1≠0且4k 2-m 2-1<0,有x 1+x 2=-8km 4k 2-1,x 1x 2=4m 2+44k 2-1,又y 1y 2=kx 1+m kx 2+m =k 2x 1x 2+km x 1+x 2 +m 2,DE =(x 1-2,y 1),DF =(x 2-2,y 2),由DE ·DF =0,得x 1-2 x 2-2 +y 1y 2=0,整理得k 2+1 ⋅x 1x 2+(km -2)⋅x 1+x 2 +m 2+4=0,于是k 2+1 ⋅4m 2+44k 2-1+(km -2)⋅-8km 4k 2-1+m 2+4=0,化简得3m 2+16km +20k 2=0,即(3m +10k )(m +2k )=0,解得m =-2k 或m =-103k ,均满足条件,当m =-2k 时,直线EF 的方程为y =k (x -2),直线EF 过定点(2,0),与已知矛盾,当m =-103k 时,直线EF 的方程为y =k x -103 ,直线EF 过定点M 103,0 ;当直线EF 的斜率不存在时,由对称性不妨设直线DE 的方程为:y =x -2,。

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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8mk x x4(m 2 3)2 , x i x 22~3 4k 23 4k 2定点张直角的一组性质”)例题、(07山东)已知椭圆C :2X 2y1若直线l : y kx m 与椭圆C 相交于 A , B 两点4 3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 A(x i , yJ,B(X 2, y 2),由 y 3x 2 kx 4y 2 m + 2 2 得(3 4k 2)x 2 128mkx 4( m 2 3) 0 ,2 2 2 264m k 16(3 4k )(m3)0 , 32 24k m(A , B考。

如果大家能够熟识这些常见的结论, X iy i2y 2 (kx-i m) (kx 2 m) k x 1x 2 mk(x 1 x 2)Q 以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点 D(2,0),且 k AD k B D 3(m 2 4k 2)3 4k 2 1 ,y i y 2 x 1 2x 22 1, y i y2 X i X2 2(X i X 2) 4 0,3(m 2 4k 2)4(m 2 3) 3 4k 23 4k 2 整理得 :7m 2 16mk 4k 2 当m2k 时, l:yk(x 当m2k 亠 时l:yk(x16mk3 4k 2 0 ,解得:m i2),直线过定点 ―),直线过定点综上可知,直线 l 过定点,定点坐标为(彳,0).2k,m 2空,且满足3 4k 27(2,0),与已知矛盾; (2,0)♦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X )(a 2 b 2) y °(a线交圆锥曲线于 AB,则AB 必过定点(a 2b 22 b 2)2 T 1) o (参考百度文库文章: a b“圆锥曲线的弦对7♦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k AP?k BP定值,k AP k BP 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)。

(参考优酷视频资料尼尔森数学第一季第13节)此模型解题步骤:Stepl :设AB直线y kx m,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k AP ?k BP1),得一次函数k f (m)或者m f (k);Step3 :将k f(m)或者m f (k)代入y kx m,得y k(x♦迁移训练练习1:过抛物线M: y2 2px上一点P(1,2 )作倾斜角互补的直线证:直线AB过定点。

(注:本题结论也适用于抛物线与双曲线)例题,多种解法)1 1(5, 5))2p,2 p )由韦达定理知y1x定)y定。

PA与PB,交M于A B两点,求练习2:过抛物线M: 2y 4x的顶点任意作两条互相垂直的弦OA0B求证:直线AB过定点。

(经典练习3: 过2x21上的点作动弦AB AC且k AB ?k Ac 3,证明BC恒过定点。

(本题参考答案:练习:4 : B是轨迹C : y 2 px( P 0)上异于原点0的两个不同点,直线0A和0B的倾斜角分别为和,当变化且时,证明直线AB恒过定点,并求出该定点的坐标。

4(参考答案【答案】设A ,B X2,y2 ,由题意得%, x20 ,又直线OA,OB的倾斜角满足7,所以直线AB的斜率存在,否则, OA,OB直线的倾斜角之和为从而设AB方程为y kx b,2 2p,将y kx b与 2 px( P 0)联立消去x,得 2ky 2py 2pb 04,得 1 = tan tan(4 )_ tan1 tan tan y-i y2 4p2将①式代入上式整理化简可得:2pb 2pktan_ _2p(y1 y?) 1,所以b 2p 2pk ,此时,直线AB 的方程可表示为y kx 2p 2 pk 即k(x 2p) y 2p 0 所以直线AB 恒过定点 2p,2p .练习5: (2013年高考陕西卷(理))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; (n )已知点 耳-1,0),设不垂直于x 轴的直线与轨迹 C 交于不同的两点 P Q 若x 轴是的角平分线,证 明直线过定点.【答案】解:(I ) A (4,0),设圆心C(n )点巳-1,0),直线PQ 方程为:所以,直线PQ 过定点(1,0)(1) 求点P 的轨迹C 对应的方程;(2) 已知点A(m,2)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 P (x ,y)代入〔PCZBC 1 PB CB 得.(x 1)2 y 2 1 x ,化简得 y 2 4x. (5 分)(2)将A(m,2)代入y 2 4x 得m 1,点A 的坐标为(1,2).设直线DE 的方程为x myt 代入y 2 4x,得 y 24mt 4t 0,设D(x 1, y 1), E(x 2, y 2)则y 1 y 24m, y 1 y 24t ,( 4m)2 16t 0(*)A D A E (x 1 1)(x 2 1)(Y 1 2)( y 22) NX 2 (为 X 2) 1 y 1 Y 2 2(y 1 y 2)42 2 2 2旳 y 2y 2、 ,)y 1 y 22( y 1 y 2) 54 44 4(y 1 y 2)2 (y 1 y 2)2 2y 1y 2y y2(y 1 y 2)5164y 1 y 22(4t)(4 m)2 2( 4t)(4t) 2(4m)5 0化简得 t 2 6t 5 4m 2 8m16 4即t 2 6t 9 4m 2 8m 4即(t 3)24(m 1)2 t 32(m 1) t 2m 5或t2m 1,代入(*)式检验均满足直线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)不满足题意练习6:已知点B 1,0 ,C 1,0 ,P 是平面上一动点,且满足uur uuu|PC| |BC|uuu mu PB CB练习7:已知点A (- 1, 0), B ( 1,— 1 )和抛物线.C:y 2 4x , O 为坐标原点,过点 A 的动直线Ik AMk DM,即 ■ y 1 2 y 1 4y 121y 14y 2 2,y 2 4第22题即y1 Jy“2 4y 1 4y 1 y 222OM OPy 1 y 2 y 1 y 2 5.4 4(II)设/ POM a 则 | 0M | | 0P | cos 5.S ROM5 2,| OM | | OP | sin 5.由此可得 tan a =1.又(0, ),45 ,故向量0M 与0P 的夹角为45 •2(川)设点Q(^4*3), M 、B 、 Q 三点共线,kBQ kQM,* y 3 即严2 :3_[y_上4 4 42(y 3 1)(y 1 y 3)y 34 ,即y 3 1 y f 4y 1 y 3即 4( y 2 4,即 y 1y 2y 3)河344,即畑4 y 3 y 2 0.(*)y 2Y 3 y 34 0.L 4 0,L L L 11 分k PQy 2 y _22y 2 4 4y 3直线PQ 的方程是y y 2即(y 丫2)(丫2 y ?) 4x (x y 2 y 3y ;,即 y (y 22号)y 3)河34x.由(*)式,y 2 y 3 4(y 2y 3) 4,代入上式,得(y 4)( y 2y 3) 4(x 1).交抛物线C 于M P,直线MB 交抛物线C 于另一点Q 如图•uuuu uuu(I )证明:OM OP 为定值;当点M 在的纵坐标为1时,求A ABM 的面积。

x x【解】(1)设 M (Ai,t)(t R), A(X 1,yJ, Bgy),则 MA 的方程为—3 4(I )求抛物线的方程;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x 2y 2 r 2上一点P(x o ,y °)处的切线方程为x °y y °y r 2”,类比也 2有结论:“椭圆笃 a2y- 1(ab 0)上一点P(x o ,y o )处的切线方程为X o X ~2_a与 1 ”,过椭圆C:b 2 1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;J 3•••点 M 在 MA 上•二捲ty 11① 同理可得—X 2 ty 21②3由①②知AB 的方程为-^x ty31,即 x ■ 3 (1 ty)易知右焦点F ( ,3,0)满足③式, 故 AB 恒过椭圆C 的右焦点F (、.. 3,0 )(2)把 AB 的方程 x 、3(12y)代入— y 21,化简得7y 6y4• |AB| .1 3 487Qi16 3 1又M 到AB 的距离d —3一71 323 31•••△ ABM 勺面积 S - | AB | 216.3 d21♦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:PPT 圆锥曲线的切线及切点弦方程,百度文库 参考:“尼尔森数学第一季_3下”,优酷视频 拓展:相交弦的蝴蝶特征一一蝴蝶定理,资料练习1 : ( 2013年广东省数学(理)卷)已知抛物线的顶点为原点,其焦点到直线:的距离为•设为直线上的点,过点作抛物线的两条切线,其中为切点(n)当点为直线上的定点时,求直线的方程;(川)当点在直线上移动时,求的最小值.【答案】(I)依题意,设抛物线的方程为,由结合,解得.所以抛物线的方程为(n)抛物线的方程为,即,求导得设,(其中),则切线的斜率分别为”所以切线:,即,即同理可得切线的方程为因为切线均过点,所以,所以为方程的两组解.所以直线的方程为.(川)由抛物线定义可知”所以联立方程,消去整理得由一元二次方程根与系数的关系可得,所以又点在直线上,所以,所以所以当时,取得最小值,且最小值为.练习2: (2013年辽宁数学(理))如图,抛物线,点在抛物线上,过作的切线,切点为(为原点时,重合于), 切线的斜率为•(I)求的值;(11)当在上运动时,求线段中点的轨迹方•【答案】模型三:相交弦过定点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。

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