小专题椭圆----斜率之积是定值
椭圆中两直线斜率积(和)为定值与定点问题
椭圆中两直线斜率积(和)为定值与定点问题例1、已知A,B,P是椭圆x2a2+y2b2=1上不同的三点,且A,B连线经过坐标原点,若直线PA,PB 的斜率乘积k PA·k PB=-2 3,则该椭圆离心率为________.变式训练已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率e=12,A,B是椭圆的左,右顶点,P为椭圆上不同于A,B的动点,直线PA,PB的倾斜角分别为α,β,则cos(α+β)cos(α-β)=________.例2:如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆22221(0)yx a ba b+=>>的右焦点为(1 0)F,,离心率为2.分别过O,F的两条弦AB,CD相交于点E(异于A,C两点),且OE EF=.(1)求椭圆的方程;(2)求证:直线AC,BD的斜率之和为定值.例3:过椭圆C:x24+y2=1的上顶点A分别交椭圆于M,N两点.求证:直线MN过定点,并求出该定点坐标.变式:已知椭圆C:x28+y24=1.M(0,2)是椭圆的一个顶点,过点M分别作直线MA,MB交椭圆于A,B两点,设两直线的斜率分别为k1,k2,且k1+k2=8,求出直线AB恒过定点的坐标.例4、如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为12,右准线的方程为4x =,12,F F 分别为椭圆C 的左、右焦点,A,B 分别为椭圆C 的左右顶点。
(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过T(t,0)(t>a)作斜率为k(k<0)的 直线l 交椭圆C 与M,N 两点(点M 在点N 的左侧),且12//.F M F N 设直线AM ,BN 的斜率分别为12,k k ,求12k k ⋅的值。
变式训练:在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆T 的方程为x 22+y 2=1.设A ,B ,M 是椭圆T 上的三点(异于椭圆顶点),且存在锐角θ,使OM →=cos θOA →+sin θOB →.(1) 求证:直线OA 与OB 的斜率之积为定值; (2) 求OA 2+OB 2的值.。
2020年二轮微专题椭圆中两直线斜率之积为定值的问题
微专题34 椭圆中两直线斜率之积为定值的问题定点定值问题是圆锥曲线中十分重要的研究课题,蕴含着动、静依存的辩证关系,深刻体现了数学的魅力,在高考中常常涉及此类问题且位于中档题的位置.本专题以椭圆中两直线斜率之积为条件,从具体问题入手,通过对解决方法进行总结辨析,使学生能够根据问题的条件寻找与设计更合理、更简捷的运算途径,并引导学生发现这类问题所具有的更一般性规律.过椭圆C :x 24+y 2=1的上顶点A 作互相垂直的直线分别交椭圆于M ,N 两点.求证:直线MN 过定点,并求出该定点坐标.本题考查的是定点问题,由题意可知,题中的两已知直线存在斜率,且斜率之积为-1,利用此结论,结合韦达定理及代数恒等变形,导出动直线可化为点斜式方程,其中所过的点是一个定点,从而证明动直线过定点.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 24+y 23=1的左顶点为A ,P ,Q 是椭圆C 上的两个动点.(1)如图34-1,当P ,O ,Q 三点共线时,直线P A ,QA 分别与y轴交于M ,N 两点,求证:AM →·AN →为定值;(2)设直线AP ,AQ 的斜率分别为k 1,k 2,当k 1·k 2=-1时,求证:直线PQ 经过定点R.图34-1在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆T的方程为x 22+y 2=1.设A ,B ,M 是椭圆T 上的三点(异于椭圆顶点),且存在锐角θ,使OM→=cos θOA →+sin θOB →.(1)求证:直线OA 与OB 的斜率之积为定值;(2)求OA 2+OB 2的值.(江苏卷)如图34-2,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆x 29+y 25=1的左、右顶点为A ,B ,设过点T (9,m )的直线TA ,TB 与此椭圆分别交于点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),其中m >0,y 1>0,y 2<0.图34-2求证:直线MN必过x轴上的一定点(其坐标与m无关).已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的长轴长为4,两准线间距离为4 2.设A为椭圆C的左顶点,直线l过点D(1,0),且与椭圆C 相交于E,F两点.图34-3(1)求椭圆C的方程;(2)若△AEF的面积为10,求直线l的方程;(3)已知直线AE,AF分别交直线x=3于点M,N,线段MN的中点为Q,设直线l和QD的斜率分别为k(k≠0),k′,求证:k·k′为定值.(本小题满分16分)(2019·南京一模) 已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两个焦点之间的距离为2,两条准线间的距离为8,直线l:y=k(x-m)(m∈R)与椭圆C相交于P,Q两点.(1)求椭圆C的方程;(2)设椭圆的左顶点为A,记直线AP、AQ的斜率分别为k1、k2.①若m=0,求k1k2的值;②若k 1k 2=-14,求实数m 的值. (1)x 24+y 23=1;(2)①-34;②m =1.因为椭圆C 的两个焦点间距离为2,两准线间的距离为2×a 2c =8,所以a =2,c =1,所以b 2=3,所以椭圆的方程为x 24+y 23=1. …………………………3分(求出椭圆方程)①设P (x 0,y 0),由于m =0,则Q (-x 0,-y 0),由x 204+y 203=1,得y 20=3-3x 204…………………………5分(设出点P (x 0,y 0)求出关系式y 20=3-34x 20)所以k 1k 2=y 0x 0+2·-y 0-x 0+2=y 20x 20-4=3-3x 204x 20-4=-34.…………………………8分(利用上面关系式,推证k 1k 2=定值.) ②由(1)得A (-2,0).设P (x 1,y 1),设直线AP 的方程为AP :y =k 1(x +2),联立⎩⎨⎧ x 24+y 23=1y =k 1(x +2),消去y ,得(3+4k 21)x 2+16k 21x +16k 21-12=0,所以x A ·x 1=16k 21-123+4k 21,…………………………10分(联立方程组,写出韦达定理)所以x 1=6-8k 213+4k 21, 代入y =k 1(x +2)得y 1=12k 13+4k 21, 所以P (6-8k 213+4k 21,12k 13+4k 21).…………………………12分(求出点P 的坐标) 由k 1k 2=-14,得k 2=-14k 1,所以Q (24k 21-21+12k 21,-12k 11+12k 21).…………………………13分(由点P 坐标求得Q 坐标) 设M (m ,0),由P ,Q ,M 三点共线,得PM →=λQM →,即12k 13+4k 21×(24k 21-21+12k 21-m )=-12k 11+12k 21×(6-8k 213+4k 21-m ), 化简得(m -1)(16k 21+4)=0,所以m =1. …………………………16分(由三点共线构建方程,并求出m 的值)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),联立⎩⎨⎧ x 24+y 23=1y =k (x -m ),消去y ,得(3+4k 2)x 2-8mk 2x +4m 2k 2-12=0,所以x 1+x 2=8mk 23+4k 2,x 1·x 2=4m 2k 2-123+4k 2…………………………10分 而k 1k 2=y 1x 1+2·y 2x 2+2=k (x 1-m )x 1+2·k (x 2-m )x 2+2=k 2[x 1x 2-m (x 1+x 2)+m 2]x 1x 2+2(x 1+x 2)+4=-14,13分 化简得k 2(3m 2-12)4m 2k 2+16mk 2+16k2=-14,即m 2k 2+mk 2-2k 2=0. 因为k 2≠0,所以m 2+m -2=0,解得m =1或m =-2(舍去). 当m =1时,Δ>0,所以,m =1. …………………………16分答题模板 第一步:求出椭圆方程;第二步:设点P 坐标,推出点P 坐标满足的等式,y 20=3-34x 20;第三步:利用第二步中的等式推出k 1k 2=-34;第四步:联立方程组,写出韦达定理;第五步:写出点P 的坐标;第六步:由条件求出Q 点坐标;第七步:由P ,M ,Q 共线,列出关于m 的方程,并求得解.作业评价已知椭圆x 216+y 24=1的左顶点为A ,过A 作两条弦AM ,AN 分别交椭圆于M ,N 两点,直线AM ,AN 的斜率记为k 1,k 2,满足k 1·k 2=-2,则直线MN 经过的定点为________.已知椭圆C :9x 2+y 2=m 2(m >0),直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .则直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为____________.如图34-4所示,已知椭圆C :x 24+y 2=1的上、下顶点分别为A ,B ,点P 在椭圆上,且异于点A ,B ,直线AP ,BP 与直线l :y =-2分别交于点M ,N .当点P 运动时,以MN 为直径的圆经过的定点是______.图34-4已知椭圆C :x 24+y 22=1的上顶点为A ,直线l :y =kx +m 交椭圆于P ,Q 两点,设直线AP ,AQ 的斜率分别为k 1,k 2.若k 1·k 2=-1,则直线l :y =kx +m 过定点________.(1)求椭圆E 的方程;(2)若点A ,B 分别是椭圆E 的左、右顶点,直线l 经过点B 且垂直于x 轴,点P 是椭圆上异于A ,B 的任意一点,直线AP 交l 于点M .(i )设直线OM 的斜率为k 1,直线BP 的斜率为k 2,求证:k 1k 2为定值;(ii )设过点M 垂直于PB 的直线为m .求证:直线m 过定点,并求出定点的坐标.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1()a >b >0的离心率为12,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线7x -5y +12=0相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)设A ()-4,0,过点R ()3,0作与x 轴不重合的直线l 交椭圆C于P ,Q 两点,连接AP ,AQ 分别交直线x =163于M ,N 两点,若直线MR ,NR 的斜率分别为k 1,k 2,试问:k 1k 2是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,且过点P(22,12),记椭圆的左顶点为A.(1)求椭圆的方程;(2)设垂直于y轴的直线l交椭圆于B,C两点,试求△ABC面积的最大值;(3)过点A作两条斜率分别为k1,k2的直线交椭圆于D,E两点,且k1k2=2,求证:直线DE恒过定点.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A、B,焦距为2,直线l与椭圆交于C,D两点(均异于椭圆的左、右顶点).当直线l过椭圆的右焦点F且垂直于x轴时,四边形ACBD的面积为6.⑴求椭圆的标准方程;(2)设直线AC,BD的斜率分别为k1,k2.①若k2=3k1,求证:直线l过定点;②若直线l过椭圆的右焦点F,试判断k1k2是否为定值,并说明理由.。
椭圆中斜率之积为定值的问题
椭圆中斜率之积为定值的问题
哎呀,啥是椭圆中斜率之积为定值的问题呀?这对我这个小学生来说,简直就像一个超级大怪兽!
我们先来看看椭圆是啥吧。
椭圆就像一个被压扁的圆,它有两个焦点,就像两个小眼睛盯着你。
那斜率又是什么呢?想象一下,你在山坡上往上爬,山坡的陡峭程度就是斜率。
那在椭圆里,斜率之积为定值,这可太神奇啦!比如说,有两个点在椭圆上,它们连接起来的线的斜率相乘,结果居然是一个不变的数!这难道不像魔法吗?
我就想啊,这和我们平常玩的游戏有啥不一样?比如说跳皮筋,每次跳的高度都不一样,可在椭圆里,这斜率之积居然就固定啦!
老师给我们讲的时候,我瞪大眼睛,心里直犯嘀咕:“这咋就这么难理解呢?”同桌也一脸迷茫,小声跟我说:“这比数学作业还难!”
我们一起努力思考,互相讨论。
我问他:“你说这是不是就像我们跑步,速度和时间的乘积是路程,在椭圆里就是斜率和啥啥的乘积是个定值?”他摇摇头说:“我也不太清楚呢!”
后来,老师又给我们举了好多例子,画了好多图,慢慢地,好像有点懂啦。
我觉得吧,这椭圆中斜率之积为定值的问题,虽然一开始让人头疼,但只要我们不放弃,努力去想,还是能搞明白的。
就像爬山,虽然过程很累,但爬到山顶看到美景的那一刻,一切都值得啦!所以呀,遇到难题别害怕,加油冲就对啦!。
与椭圆有关的斜率之积为定值的几个命题
4220215与椭圆有关的斜率之积为定值的几个命题*山东省泰安市宁阳县第一中学(271400)刘才华摘要本文从点的坐标间的关系、线段长度间的关系和直线斜率间的关系三个角度出发,给出了与椭圆有关的两直线斜率之积为定值的6个命题.关键词椭圆;斜率;坐标;长度;定值在与椭圆相关的综合型问题中,有这样一类问题,题目中含有条件“对于椭圆上两点P,Q ,O 为坐标原点,满足k OP ·k OQ =b 2a2”,此类问题一般的解题思路需要将直线方程和椭圆方程联立方程组,通过消元化归为一元二次方程,再利用韦达定理进行较为复杂的运算给出解答.我们在解答这些题目的时候,通过观察探究和整体运算求解发现,具有上述条件的椭圆有着一些特殊的结论,并且结论之间有着相互的内在联系.本文从点的坐标间的关系、线段长度间的关系和直线斜率间的关系三个角度出发,得到如下几个优美的命题.命题1如图1,椭圆x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)上有两点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),O 是坐标原点,若直线OP,OQ 的斜率满足k OP ·k OQ =b 2a 2,则图1x 21+x 22=a 2,y 21+y 22=b 2.证明由x 21a 2+y 21b 2=1得y 21=b 2(1−x 21a 2),同理有y 22=b 2(1−x 22a 2).由k OP ·k OQ =b 2a 2得y 1y 2x 1x 2=b 2a2,则y 21y 22=b 4a4x 21x 22.由y 21y 22=b 4(1−x 21a 2)(1−x 22a 2)=b 4(1−x 21+x 22a 2+x 21x 22a 4)=b 4(1−x 21+x 22a 2)+b 4x 21x 22a 4=b 4(1−x 21+x 22a 2)+y 21y 22得x 21+x 22=a 2.由x 21x 22=a 4(1−y 21b 2)(1−y 22b 2)=a 4(1−y 21+y 22b 2+y 21y 22b4)=a 4(1−y 21+y 22b 2)+a 4y 21y 22b 4=a 4(1−y 21+y 22b2)+x 21x 22得y 21+y 22=b 2.命题1给出了一条坐标间的定值性质:满足条件的两点间横坐标的平方和与纵坐标的平方和均为定值.命题2如图1,椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)有两点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),O 是坐标原点,若直线OP,OQ 的斜率满足k OP ·k OQ =b 2a2,则x 1y 1=x 2y 2.证明由命题1得x 21+x 22=a 2.由x 21a 2+y 21b 2=1得y 21=b 2a 2(a 2−x 21),同理有y 22=b 2a 2(a 2−x 22).由k OP ·k OQ =b 2a 2得y 1y 2x 1x 2=b 2a 2,则y 1y 2=b 2a2x 1x 2.于是(x 2y 2−x 1y 1)2=x 22y 22−2(x 1x 2)(y 1y 2)+x 21y 21=b 2a 2x 22(a 2−x 22)−2b 2a 2(x 21x 22)+b 2a 2x 21(a 2−x 21)=b 2(x 21+x 22)−b 2a 2(x 21+x 22)2=b 2×a 2−b 2a 2×a 4=0,故x 1y 1=x 2y 2.命题2给出了满足条件的两点间对应坐标乘积间的关系.通过探究条件中与点P,Q 相关的线段长度间的关系,我们得到命题3如图1,椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上有两点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),O 是坐标原点,若直线OP,OQ 的斜率满足k OP ·k OQ =b 2a2,则|OP |2+|OQ |2=a 2+b 2(定值).证明设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),由命题1得x 21+x 22=a 2,y 21+y 22=b 2.则|OP |2+|OQ |2=(x 21+y 21)+(x 22+y 22)=(x 21+x 22)+(y 21+y 22)=a 2+b 2,故|OP |2+|OQ |2=a 2+b 2(定值).命题3给出了一条定值性质:满足条件的两条线段长度的平方和为定值.命题4如图2,四边形ABCD 内接于椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),且AC,BD 相交于坐标原点O ,若直线OA,OD 的斜率满足k OA ·k OD =b 2a 2,则|AB |2+|BC |2+|CD |2+|DA |2=4(a 2+b 2)(定值).证明由命题3得|OA |2+|OD |2=a 2+b 2.*本文是山东省教育科学“十三五”规划2020年度重点课题:“多元”思维模型教学的理论建构与实践探索的部分成果,课题批准号:2020ZD049.2021543成也“消和”,败也“消和”—–例谈由数列的前n 项和求解通项公式南京市第九中学(210018)宗园摘要已知数列的前n 项和求通项公式是高中数列学习中的必备技能,教学过程中发现始终有学生忽略解题要点、混淆题目类型、错用解题方法,故作本文梳理典型例题,总结此类题型的求解方法.关键词数列;前n 项和;通项公式解题背景在数列的起始课时,学生便已经知道数列{a n }前n 项和S n 的概念,可用数学符号语言描述为:S n =a 1+a 2+a 3+···+a n ,这个简单的定义式衍生出了由数列的前n 项和求解通项公式的通式:a n =S 1,n =1S n −S n −1,n 2(∗)在实际应用中,一方面,我们可以利用(∗)式将题目条件中的前n 项和S n 消去,得到通项a n ,下文称此法为“消和”法;另一方面,我们也可以反其道行之,将题目条件中的a n 换成S n −S n −1,将条件中的通项与和的关系转换成和的递推关系,下文称此法为“消项”法.题型剖析类型一:已知S n =f (n ),求a n .典例1已知数列{a n }的前n 项和S n =2n −3,求数列{a n }的通项公式.解题思路直接使用(∗)式求解得a n =−1,n =1,2n −1,n 2.由椭圆的对称性知四边形ABCD 为平行四边形.由平行四边形的四条边长的平方和等于对角线长的平方和得|AB |2+|BC |2+|CD |2+|DA |2=|AC |2+|BD |2=图24(|OA |2+|OD |2)=4(a 2+b 2),故|AB |2+|BC |2+|CD |2+|DA |2=4(a 2+b 2)(定值).命题4给出了一条定值性质:由满足条件的两条线段生成的平行四边形中四条边长的平方和为定值.通过探究条件中与点P,Q 相关的直线斜率间的关系,我们得到命题5如图1,椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上有两点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),O 是坐标原点,若直线OQ,OP 的斜率满足k OP ·k OQ =b 2a 2,则k 2P Q =b 2a2.证明由命题1得x 21+x 22=a 2,y 21+y 22=b 2.由k OP ·k OQ =b 2a 2得y 1y 2x 1x 2=b 2a 2,则y 1y 2=b 2a2x 1x 2.由斜率公式得k P Q =y 2−y 1x 2−x 1,则k 2P Q =y 22−2y 1y 2+y 21x 22−2x 1x 2+x 21=b 2−2b 2a 2x 1x 2a 2−2x 1x 2=b 2a 2,故k 2P Q =b 2a2.命题5给出了一条斜率性质:k P Q 为k OP 和k OQ 的等比中项.命题6如图2,四边形ABCD 内接于椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),且AC,BD 相交于坐标原点O ,若直线OA,OD 的斜率满足k OA ·k OD =b 2a2,则k AB +k AD =0.证法1设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则由题意得D (−x 2,−y 2),则k AB +k AD =y 2−y 1x 2−x 1+y 2+y 1x 2+x 1=2(x 2y 2−x 1y 1)x 22−x 21.由命题2得x 1y 1=x 2y 2,故k AB +k AD =0.证法2由题意得k OA ·k OB =k OA ·k OD =b 2a2.由命题5得k 2AB =k 2AD =b 2a2.由于k AB 与k AD 一正一负,故k AB +k AD =0.命题6给出了一条斜率性质:由满足条件的两条线段生成的平行四边形中,两条邻边所在直线的斜率为互为相反数.。
微专题:椭圆中斜率之积为定值的问题探究
微专题:椭圆中斜率之积为定值的问题探究微专题:解析几何中斜率之积为定值的问题探究教学重点】掌握椭圆中斜率之积为定值的运算设计和化简。
教学难点】如何理性判断问题的路径探寻及成果运用。
活动一:斜率之积为定值的路径探寻假设AB是椭圆$x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)$上的一条不过原点的弦,点P是弦AB的中点,且直线OP和AB的斜率都存在,求$K_{AB} \cdot K_{PO}$。
解析】设点$P(x,y)$,$A(x_1,y_1)$,$B(x_2,y_2)$,则有$\frac{1}{2}\sqrt{(x_1-x_2)^2+(y_1-y_2)^2}=\sqrt{a^2-b^2}$(代点作差)。
将$AB$的斜率$k_{AB}$表示为$\frac{y_1-y_2}{x_1-x_2}$,$OP$的斜率$k_{OP}$表示为$\frac{y}{x}$,则有:begin{aligned} K_{AB}&=\frac{y_1-y_2}{x_1-x_2}=\frac{(y_1-y)+(y-y_2)}{(x_1-x)+(x-x_2)} \\ &=\frac{y_1-y}{x_1-x} \cdot \frac{y-y_2}{x-x_2}=-\frac{b^2}{a^2} \cdot\frac{x-x_2}{y-y_2} \\ K_{PO}&=\frac{y}{x}=-\frac{b^2}{a^2} \cdot \frac{x_1-x_2}{y_1-y} \end{aligned}$$因此,$K_{AB} \cdot K_{PO}=\frac{b^4}{a^4} \cdot\frac{(x-x_2)(x_1-x_2)}{(y-y_2)(y_1-y)}=-\frac{b^2}{a^2}=e^2-1$。
结论形成总结】结论1】若$AB$是椭圆$x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)$上的非直径的弦,点$P$是弦$AB$的中点,且直线$OP$和$AB$的斜率都存在,则$K_{AB} \cdot K_{PO}=-\frac{b^2}{a^2}=e^2-1$。
微专题:椭圆中斜率之积为定值的问题探究
微专题:解析几何中斜率之积为定值(2221ab k k -=•)的问题探究【教学重点】掌握椭圆中2221ab k k -=•的形成的路径探寻及成果运用理性判断【教学难点】运算的设计和化简活动一:2221ab k k -=•形成的路径探寻1. 若AB 是椭圆)0(12222>>=+b a by a x 上的不过原点的弦,点P 是弦AB 的中点,且直线OP,AB的斜率都存在,求PO ABK K •.【解析】 :设点()0,y x P,()11,y x A ,()22,y x B ,则有;;)2(1)1(1222222221221=+=+bya xb y a x (代点作差)将①式减②式得,,,所以所以,即22ab K K POAB-=•.【结论形成总结】【结论1】 若AB 是椭圆)0(12222>>=+b a by a x 上的非直径的弦,点P 是弦AB 的中点,且直线OP,AB 的斜率都存在,则1222-=-=•e ab K K POAB .2.已知AB 是椭圆)0(12222>>=+b a by a x 上过原点的弦,点P 是椭圆异于A,B 的任意一点,若直线PA,PB 的斜率都存在,记直线PA,PB 的斜率分别为21k k ,.求21k k •的值。
【解法1】:设()0,y x P,()11,y x A 又因为A,B 是关于原点对称,所以点B 的坐标为()11-,-y x B ,所以212021201010101021x x y y x x y y x x y y k k --=++•--=•.又因为点()00,y x P ,()11,y x A 在椭圆上,所以有;;)2(1)1(1221221220220=+=+b y a x b y a x两式相减得,2221202120-ab x x y y =--,所以2221ab k k -=•.【方法小结】本解法从设点入手,利用“点在曲线上”代点作差使用“点差法”。
微专题22 椭圆中两直线斜率积(和)为定值与定点问题
kADkPB=ab22k1kPB=ab22·xBy+B a·xBy-B a=ab22·x2B-y2B a2=ab22-ba22=-1,所以 PB ⊥AD,又 PD⊥AD.所以三点 P,B,D 共线,即直线 BD 过定点 P(a,0).
7.已知椭圆x32+y22=1,过点 P(1,1)分别作斜率为 k1,k2 的椭圆的动弦 AB,CD,设 M,N 分别为线段 AB,CD 的中点.若 k1+k1,求证 直线 MN 恒过定点,并求出定点坐标.
y=kx+ 2-3 2k
3x62 +y42=1
,
整理得(9k2+1)x2+18 2k(1-3k)x+162k2-108k-18=0, 得 x1=18 92k23+k21-k-3 2, 所以 x2=18 92k23+k21+k-3 2, 整理得 x2-x1=93k62+2k1,
x2+x1=190k82+21k2-6 2.
2.已知椭圆 C:9x2+y2=m2(m>0),直线 l 不过原点 O 且不平行于坐
标轴,l 与 C 有两个交点 A,B,线段 AB 的中点为 M.则直线 OM 的
斜率与 l 的斜率的乘积为 -9
.
解析:设直线 l:y=kx+b(k≠0,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM, yM). 将 y=kx+b 代入 9x2+y2=m2 得(k2+9)x2+2kbx+b2-m2=0,故 xM
=x1+2 x2=-k2k+b 9,易得 yM=k29+b 9, 从而 kOM·k=-9.
3.如图,已知椭圆 C:x42+y2=1 的上、下顶点分别为 A,B,点 P 在椭
圆上,且异于点 A,B 的直线 AP,BP 与直线 l:y=-2 分别交于点
M,N.当点 P 运动时,以 MN 为直径的圆经过的定点是
2020届高考数学二轮复习专题《椭圆中两直线斜率之积为定值的问题》
专题34 椭圆中两直线斜率之积为定值的问题定点定值问题是圆锥曲线中十分重要的研究课题,蕴含着动、静依存的辩证关系,深刻体现了数学的魅力,在高考中常常涉及此类问题且位于中档题的位置.本专题以椭圆中两直线斜率之积为条件,从具体问题入手,通过对解决方法进行总结辨析,使学生能够根据问题的条件寻找与设计更合理、更简捷的运算途径,并引导学生发现这类问题所具有的更一般性规律.过椭圆C :x 24+y 2=1的上顶点A 作互相垂直的直线分别交椭圆于M ,N 两点.求证:直线MN 过定点,并求出该定点坐标. 本题考查的是定点问题,由题意可知,题中的两已知直线存在斜率,且斜率之积为-1,利用此结论,结合韦达定理及代数恒等变形,导出动直线可化为点斜式方程,其中所过的点是一个定点,从而证明动直线过定点.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 24+y 23=1的左顶点为A ,P ,Q 是椭圆C 上的两个动点.(1)如图34-1,当P ,O ,Q 三点共线时,直线P A ,QA 分别与y轴交于M ,N 两点,求证:AM →·AN →为定值;(2)设直线AP ,AQ 的斜率分别为k 1,k 2,当k 1·k 2=-1时,求证:直线PQ 经过定点R .图34-1在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆T的方程为x22+y2=1.设A,B,M是椭圆T上的三点(异于椭圆顶点),且存在锐角θ,使OM→=cosθOA→+sinθOB→.(1)求证:直线OA与OB的斜率之积为定值;(2)求OA2+OB2的值.(江苏卷)如图34-2,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆x29+y25=1的左、右顶点为A,B,设过点T(9,m)的直线TA,TB与此椭圆分别交于点M(x1,y1),N(x2,y2),其中m>0,y1>0,y2<0.图34-2求证:直线MN必过x轴上的一定点(其坐标与m无关).已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的长轴长为4,两准线间距离为4 2.设A 为椭圆C 的左顶点,直线l 过点D (1,0),且与椭圆C 相交于E ,F 两点.图34-3(1)求椭圆C 的方程;(2)若△AEF 的面积为10,求直线l 的方程;(3)已知直线AE ,AF 分别交直线x =3于点M ,N ,线段MN 的中点为Q ,设直线l 和QD 的斜率分别为k (k ≠0),k ′,求证:k ·k ′为定值.(本小题满分16分)(2019·南京一模) 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点之间的距离为2,两条准线间的距离为8,直线l :y =k (x -m )(m ∈R )与椭圆C 相交于P ,Q 两点.(1)求椭圆C 的方程;(2)设椭圆的左顶点为A ,记直线AP 、AQ 的斜率分别为k 1、k 2. ①若m =0,求k 1k 2的值;②若k 1k 2=-14,求实数m 的值.(1)x 24+y 23=1;(2)①-34;②m =1.因为椭圆C 的两个焦点间距离为2,两准线间的距离为2×a 2c =8,所以a =2,c =1,所以b 2=3,所以椭圆的方程为x 24+y 23=1. …………………………3分(求出椭圆方程)①设P (x 0,y 0),由于m =0,则Q (-x 0,-y 0),由x 204+y 203=1,得y 20=3-3x 204…………………………5分(设出点P (x 0,y 0)求出关系式y 20=3-34x 20)所以k 1k 2=y 0x 0+2·-y 0-x 0+2=y 20x 20-4=3-3x 204x 20-4=-34.…………………………8分(利用上面关系式,推证k 1k 2=定值.) ②由(1)得A (-2,0).设P (x 1,y 1),设直线AP 的方程为AP :y =k 1(x +2),联立⎩⎨⎧ x 24+y 23=1y =k 1(x +2),消去y ,得(3+4k 21)x 2+16k 21x +16k 21-12=0,所以x A ·x 1=16k 21-123+4k 21,…………………………10分(联立方程组,写出韦达定理)所以x 1=6-8k 213+4k 21, 代入y =k 1(x +2)得y 1=12k 13+4k 21,所以P (6-8k 213+4k 21,12k 13+4k 21).…………………………12分(求出点P 的坐标) 由k 1k 2=-14,得k 2=-14k 1,所以Q (24k 21-21+12k 21,-12k 11+12k 21).…………………………13分(由点P 坐标求得Q 坐标) 设M (m ,0),由P ,Q ,M 三点共线,得PM →=λQM →,即12k 13+4k 21×(24k 21-21+12k 21-m )=-12k 11+12k 21×(6-8k 213+4k 21-m ), 化简得(m -1)(16k 21+4)=0,所以m =1. …………………………16分(由三点共线构建方程,并求出m 的值)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),联立⎩⎨⎧ x 24+y 23=1y =k (x -m ),消去y ,得(3+4k 2)x 2-8mk 2x +4m 2k 2-12=0,所以x 1+x 2=8mk 23+4k 2,x 1·x 2=4m 2k 2-123+4k 2…………………………10分 而k 1k 2=y 1x 1+2·y 2x 2+2=k (x 1-m )x 1+2·k (x 2-m )x 2+2=k 2[x 1x 2-m (x 1+x 2)+m 2]x 1x 2+2(x 1+x 2)+4=-14,13分 化简得k 2(3m 2-12)4m 2k 2+16mk 2+16k 2=-14,即m 2k 2+mk 2-2k 2=0. 因为k 2≠0,所以m 2+m -2=0,解得m =1或m =-2(舍去). 当m =1时,Δ>0,所以,m =1. …………………………16分答题模板 第一步:求出椭圆方程;第二步:设点P 坐标,推出点P 坐标满足的等式,y 20=3-34x 20;第三步:利用第二步中的等式推出k 1k 2=-34;第四步:联立方程组,写出韦达定理;第五步:写出点P 的坐标;第六步:由条件求出Q 点坐标;第七步:由P ,M ,Q 共线,列出关于m 的方程,并求得解.作业评价已知椭圆x 216+y 24=1的左顶点为A ,过A 作两条弦AM ,AN 分别交椭圆于M ,N 两点,直线AM ,AN 的斜率记为k 1,k 2,满足k 1·k 2=-2,则直线MN 经过的定点为________.已知椭圆C :9x 2+y 2=m 2(m >0),直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .则直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为____________.如图34-4所示,已知椭圆C :x 24+y 2=1的上、下顶点分别为A ,B ,点P 在椭圆上,且异于点A ,B ,直线AP ,BP 与直线l :y =-2分别交于点M ,N .当点P 运动时,以MN 为直径的圆经过的定点是______.图34-4已知椭圆C :x 24+y 22=1的上顶点为A ,直线l :y =kx +m 交椭圆于P ,Q 两点,设直线AP ,AQ 的斜率分别为k 1,k 2.若k 1·k 2=-1,则直线l :y =kx +m 过定点________.(1)求椭圆E 的方程;(2)若点A ,B 分别是椭圆E 的左、右顶点,直线l 经过点B 且垂直于x 轴,点P 是椭圆上异于A ,B 的任意一点,直线AP 交l 于点M .(i )设直线OM 的斜率为k 1,直线BP 的斜率为k 2,求证:k 1k 2为定值;(ii )设过点M 垂直于PB 的直线为m .求证:直线m 过定点,并求出定点的坐标.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1()a >b >0的离心率为12,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线7x -5y +12=0相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)设A ()-4,0,过点R ()3,0作与x 轴不重合的直线l 交椭圆C于P ,Q 两点,连接AP ,AQ 分别交直线x =163于M ,N 两点,若直线MR ,NR 的斜率分别为k 1,k 2,试问:k 1k 2是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,且过点P(22,12),记椭圆的左顶点为A.(1)求椭圆的方程;(2)设垂直于y轴的直线l交椭圆于B,C两点,试求△ABC面积的最大值;(3)过点A作两条斜率分别为k1,k2的直线交椭圆于D,E两点,且k1k2=2,求证:直线DE恒过定点.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A、B,焦距为2,直线l与椭圆交于C,D两点(均异于椭圆的左、右顶点).当直线l过椭圆的右焦点F且垂直于x轴时,四边形ACBD的面积为6.⑴求椭圆的标准方程;(2)设直线AC,BD的斜率分别为k1,k2.①若k2=3k1,求证:直线l过定点;②若直线l过椭圆的右焦点F,试判断k1k2是否为定值,并说明理由.。
椭圆中一类斜率之积为定值 高考数学
主讲人:某某某老师
某某学校
一、教材习题变式构建模型
二、高考解题析游刃有余
试卷讲评课件
椭圆是高考考查的难点之一,椭圆中一类斜率之积问题早有出现.
本文从教材出发,通过一系列的变式,转化和化归达到高考考查要求,
体现出试题源于教材且高于教材的理念,同时,找到在椭圆中一类斜
−′
=
′
=
,则
=
−
= ,则′ = −
−
−
−′
′
−
故,直线与直线的斜率之积为定值− 。
=
........②
′
− ,
........③
试卷讲评课件
x2
[变式3]:已知椭圆Γ: 2
率之积问题的通性.
一、教材习题变式构建模型
试卷讲评课件
典型习题:(人教A版选修2-1)设点A,B的
坐标分别为 −5,0 、 5,0 ,直线AM,BM相交
4
于点M,且他们的斜率之积为− ,求点M的轨
9
迹方程。
试卷讲评课件
解:如图1,设点 , ,由已知得, =
⋅ =
⋅ =
−
故,直线与直线的斜率之积为定值− 。
试卷讲评课件
【评析】此题也属于斜率之积为定值,但此解法与变式1、2、3有所不
同,直线与椭圆有一个交点,联立两直线方程得出点的坐标,继
而得出 ∗ 式,再联立直线方程与椭圆方程,消去其中一个变量,得出
关于另一变量的一元二次方程,再利用一元二次方程有一个实数解
小专题椭圆----斜率之积是定值
OxyPAB椭圆一个性质的应用性质 如图1,椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上任意一点P 与过中心的弦AB 的两端点A 、B 连线PA 、PB 与坐标轴不平行,则直线PA 、PB 的斜率之积PA PB k k ⋅为定值22b a-.证明 设(,)P x y ,11(,)A x y ,则11(,)B x y --.所以12222=+by a x ①1221221=+b y a x ② 由①-②得22122212by y a x x --=-, 所以22212212a b x x y y -=--, 所以222111222111PA PBy y y y y y b k k x x x x x x a-+-⋅=⋅==--+-为定值. 这条性质是圆的性质:圆上一点对直径所张成的角为直角在椭圆中的推广,它充分揭示了椭圆的本质属性,因而能简洁解决问题,下举例说明.一、证明直线垂直例1 如图2,已知椭圆22142x y +=,,A B 是其左、右顶点,动点M 满足MB AB ⊥,连结AM 交椭圆于点P .求证:MO PB ⊥.证明 设(2,)M y ,由性质知12PA PBk k ⋅=-,即12MA PB k k ⋅=- ③图1图2直线MA ,MO 的斜率分别为24MA y y k a == ,2MO y y k a ==, 所以12MA MO k k =④ 将④代入③得1MO PB k k ⋅=-,所以MO PB ⊥.例2 如图3,PQ 是椭圆不过中心的弦,A 1、A 2为长轴的两端点,A 1P 与Q A 2相交于M ,P A 2与A 1Q 相交于点N ,则MN ⊥A 1A 2.证明 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由性质知1222PA PA b k k a ⋅=-,即1222MA NA b k k a ⋅=-,所以222211ab a x y a x y -=-⋅+ ⑤1222QA QA b k k a ⋅=, 即2122MA NA b k k a ⋅=-,所以221122ab a x y a x y -=-⋅+ ⑥ 比较⑤与⑥得1221()()()()x a x a x a x a +-=+-,所以2112()()a x x a x x -=-, 所以12x x =.所以MN ⊥x 轴,即MN ⊥A 1A 2.二、证明直线定向例3 如图4,已知A (2,1),B (-2,-1)是椭圆E :x 26+y 23=1上的两点,C ,D 是椭圆E 上异于A ,B 的两点,且直线AC ,BD 相交于点M ,直线AD ,BC 相交于点N .CA ,CB ,DA ,DB 的斜率都存在. 求证:直线MN 的斜率为定值.证明 设(,)M M M x y ,(,)N N N x y ,由性质知12CA CB k k ⋅=-,即12MA NB k k ⋅=-, 12DA DB k k ⋅=-,即12NA MB k k ⋅=-.所以111222N M M N y y x x +-⋅=--+,11(224)2M N M N M N M N y y y y x x x x +--=-+-- ⑦xy AOB CDMN 图4图3111222N M M N y y x x -+⋅=-+-,11(224)2M N M N M N M N y y y y x x x x -+-=--+- ⑧由⑦-⑧得()M N M N y y x x -=--所以1MN k =-,即直线MN 的斜率为定值1-.三、证明点的纵坐标之积为定值例4 如图5,已知椭圆C :x 24+y 23=1,过椭圆C 的右焦点F 且与x 轴不重合的直线与椭圆C 交于A ,B 两点,点B 关于坐标原点的对称点为P ,直线PA ,PB 分别交椭圆C 的右准线l 于M ,N 两点.记M ,N 两点的纵坐标分别为y M ,y N ,求证:y M ·y N 为定值.证明 当直线AB 的斜率k 不存在时,易得y M ·y N =-9.当直线AB 的斜率k 存在时,由性质知k PA k =-34,所以k PA =-34k .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则P (-x 2,-y 2), 所以直线PA 的方程为y +y 2=-34k (x +x 2),因为右准线l 的方程为4x =, 所以y M =-34k(x 2+4)-y 2,因为,,A F B 三点共线,所以直线AB 的斜率k =y 2x 2-1.所以y M =-3x 2+4x 2-14y 2-y 2.因为直线PB 的方程为y =y 2x 2x ,所以y N =4y 2x 2.所以y M y N =-3×x 2+4x 2-1x 2-4y 22x 2.又因为x 224+y 223=1,所以4y 22=12-3x 22,所以y M y N =-3×x 2+4x 2-1+4-x 22x 2=-9,图5所以y M y N为定值-9.由以上几个例题,同学们会看到,这个性质解决问题中起到了化繁为简作用,希望同学们领悟其中的道理,并进一步运用这个性质解决更多的问题.(注:专业文档是经验性极强的领域,无法思考和涵盖全面,素材和资料部分来自网络,供参考。
椭圆三点斜率之积为定值
椭圆三点斜率之积为定值
椭圆是一种非常特殊的几何图形,它具有许多独特的性质和特点。
其中一个非常重要的性质就是椭圆三点斜率之积为定值。
这个定值是多少呢?我们来看一下。
我们需要知道什么是椭圆。
椭圆是一个平面上的几何图形,它由两个焦点和所有到这两个焦点距离之和等于定值的点构成。
椭圆的形状是非常特殊的,它既不是圆形也不是矩形,而是一种类似于椭球的形状。
接下来,我们来看一下椭圆三点斜率之积为定值的性质。
这个性质是指,如果我们在椭圆上任取三个点,然后连接这三个点,得到的三条直线的斜率之积是一个定值。
这个定值是多少呢?它等于椭圆的离心率的平方减去1。
这个性质的证明比较复杂,需要用到一些高等数学知识。
但是,我们可以通过一些简单的例子来理解这个性质。
比如,我们可以取椭圆上的三个点A、B、C,然后连接它们得到的三条直线的斜率之积为k。
然后,我们再取椭圆上的另外三个点D、E、F,连接它们得到的三条直线的斜率之积也为k。
这说明,无论我们在椭圆上取哪三个点,得到的三条直线的斜率之积都是相同的。
这个性质在实际应用中非常有用。
比如,在计算机图形学中,我们经常需要绘制椭圆和椭圆弧。
如果我们知道了椭圆的三个点,就可
以利用这个性质来计算出椭圆的离心率和其他重要参数,从而更加准确地绘制椭圆和椭圆弧。
椭圆三点斜率之积为定值是椭圆的一个非常重要的性质。
它不仅有理论意义,还有实际应用价值。
如果你对椭圆和数学感兴趣,不妨深入学习一下这个性质,相信会对你的数学知识和实际应用能力有很大的帮助。
椭圆斜率之积是定值专题
OxyPAB椭圆斜率之积为定值专题性质 如图1,椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上任意一点P 与过中心的弦AB 的两端点A 、B 连线PA 、PB 与坐标轴不平行,则直线PA 、PB 的斜率之积PA PB k k ⋅为定值22b a-.证明 设(,)P x y ,11(,)A x y ,则11(,)B x y --.所以12222=+by a x ①1221221=+b y a x ② 由①-②得22122212by y a x x --=-, 所以22212212a b x x y y -=--, 所以222111222111PA PBy y y y y y b k k x x x x x x a-+-⋅=⋅==--+-为定值. 这条性质是圆的性质:圆上一点对直径所张成的角为直角在椭圆中的推广,它充分揭示了椭圆的本质属性,因而能简洁解决问题,下举例说明.一、证明直线垂直例1 如图2,已知椭圆22142x y +=,,A B 是其左、右顶点,动点M 满足MB AB ⊥,连结AM 交椭圆于点P .求证:MO PB ⊥.证明 设(2,)M y ,由性质知12PA PBk k ⋅=-,即12MA PB k k ⋅=- ③图1图2直线MA ,MO 的斜率分别为24MA y y k a == ,2MO y y k a ==, 所以12MA MO k k =④ 将④代入③得1MO PB k k ⋅=-,所以MO PB ⊥.例2 如图3,PQ 是椭圆不过中心的弦,A 1、A 2为长轴的两端点,A 1P 与Q A 2相交于M ,P A 2与A 1Q 相交于点N ,则MN ⊥A 1A 2.证明 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由性质知1222PA PA b k k a ⋅=-,即1222MA NA b k k a ⋅=-,所以222211ab a x y a x y -=-⋅+ ⑤1222QA QA b k k a ⋅=, 即2122MA NA b k k a ⋅=-,所以221122ab a x y a x y -=-⋅+ ⑥ 比较⑤与⑥得1221()()()()x a x a x a x a +-=+-,所以2112()()a x x a x x -=-, 所以12x x =.所以MN ⊥x 轴,即MN ⊥A 1A 2.二、证明直线定向例3 如图4,已知A (2,1),B (-2,-1)是椭圆E :x 26+y 23=1上的两点,C ,D 是椭圆E 上异于A ,B 的两点,且直线AC ,BD 相交于点M ,直线AD ,BC 相交于点N .CA ,CB ,DA ,DB 的斜率都存在.求证:直线MN 的斜率为定值.证明 设(,)M M M x y ,(,)N N N x y ,由性质知12CA CB k k ⋅=-,即12MA NB k k ⋅=-, 12DA DBk k ⋅=-,即12NA MB k k ⋅=-.所以111222N M M N y y x x +-⋅=--+,11(224)2M N M N M N M N y y y y x x x x +--=-+-- ⑦xy AOB CDMN 图4图3111222N M M N y y x x -+⋅=-+-,11(224)2M N M N M N M N y y y y x x x x -+-=--+- ⑧由⑦-⑧得()M N M N y y x x -=--所以1MN k =-,即直线MN 的斜率为定值1-.三、证明点的纵坐标之积为定值例4 如图5,已知椭圆C :x 24+y 23=1,过椭圆C 的右焦点F 且与x 轴不重合的直线与椭圆C 交于A ,B 两点,点B 关于坐标原点的对称点为P ,直线P A ,PB 分别交椭圆C 的右准线l 于M ,N 两点. 记M ,N 两点的纵坐标分别为y M ,y N ,求证:y M ·y N 为定值.证明 当直线AB 的斜率k 不存在时,易得y M ·y N =-9.当直线AB 的斜率k 存在时,由性质知k P A k =-34,所以k P A =-34k .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则P (-x 2,-y 2), 所以直线P A 的方程为y +y 2=-34k (x +x 2),因为右准线l 的方程为4x =, 所以y M =-34k(x 2+4)-y 2,因为,,A F B 三点共线,所以直线AB 的斜率k =y 2(x 2-1).所以y M =-3(x 2+4)(x 2-1)4y 2-y 2.因为直线PB 的方程为y =y 2x 2x ,所以y N =4y 2x 2.所以y M y N =-3×(x 2+4)(x 2-1)x 2-4y 22x 2.又因为x 224+y 223=1,所以4y 22=12-3x 22, 所以y M y N =-3×(x 2+4)(x 2-1)+4-x 22x 2=-9,所以y M y N 为定值-9.图5由以上几个例题,同学们会看到,这个性质解决问题中起到了化繁为简作用,希望同学们领悟其中的道理,并进一步运用这个性质解决更多的问题.。
与椭圆有关的斜率之积为定值的几个结论
与椭圆有关的斜率之积为定值的几个结论
椭圆与直线相交可以形成四个交点,椭圆上有无限多个点,但是,只有特定的几条直线可
以与椭圆上的点满足特定的条件。
下面,我将介绍表示椭圆与直线有关的斜率之积为定值
的几个结论。
首先,我们证明椭圆的离心率e = a/c = √(b²/a²-1),而它的焦点为f = (a²-c²)/2a,
以及椭圆的对称轴为y=b/2。
其次,在椭圆的曲线的一端的水平曲线的斜率为-a/b,而另一端的垂直曲线的斜率为b/a。
根据此,可以推断出斜率之积k = (-a/b)*(b/a) = -1,而这也是定值k的斜率之积等于
定值-1的一个重要条件。
此外,在椭圆上的任何一条线的斜率之积加上离心率的平方都等于斜率k的值。
对于椭圆
的对称轴,它的斜率为0,因此它的斜率之积自然也等于定值k(-1)。
最后,我们来看斜率之积k = 0的情况,这种情况当夹角垂直时才能满足。
而当斜率之积
k = -2时,夹角就会成45度;而当斜率之积k = -3时,夹角就会成 60度。
总之,椭圆与直线有关的斜率之积为定值的几个结论,充分说明了夹角会影响椭圆与直线
的形成,同时也可以用来求解相关问题。
2020年二轮微专题椭圆中两直线斜率之积为定值的问题简案
微专题34例题导引例题答案:⎝⎛⎭⎫0,-35. 变式联想变式1解析: (1) 设点P (x 0,y 0),则点Q (-x 0,-y 0),点A (-2,0),所以直线AP 的方程为y =y 0x 0+2(x +2),所以点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2y 0x 0+2, 所以AM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫2,2y 0x 0+2. 同理可得N ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2y 0x 0-2,AN →=⎝ ⎛⎭⎪⎫2,2y 0x 0-2,所以AM →·AN →=4+4y 20x 20-4. 又点P 在椭圆C 上,故x 204+y 203=1, 即x 20-4=-43y 20, 所以AM →·AN →=4+4y 20x 20-4=1(定值). (2)设点P (x 1,y 1),点Q (x 2,y 2).设直线AP 的方程为y =k 1(x +2),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1(x +2),x 24+y 23=1,消去y 并整理得(3+4k 21)x 2+16k 21x +16k 21-12=0,所以-2+x 1=-16k 213+4k 21,x 1=6-8k 213+4k 21,y 1=12k 13+4k 21, 所以点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫6-8k 213+4k 21,12k 13+4k 21. 因为k 1·k 2=-1,所以点Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫6k 21-83k 21+4,-12k 13k 21+4.当k 21=1时,6-8k 213+4k 21=-27=6k 21-83k 21+4, 点P 和点Q 的横坐标相同,直线PQ 的方程为x =-27, 由此可见,如果直线PQ 经过定点R ,则点R 的横坐标一定为-27; 当k 21≠1时,k PQ =12k 13+4k 21--12k 13k 21+46-8k 213+4k 21-6k 21-83k 21+4=7k 14(1-k 21), 直线PQ 的方程为y -12k 13+4k 21=7k 14(1-k 21)(x -6-8k 213+4k 21), 令x =-27,得y =7k 14(1-k 21)⎝ ⎛⎭⎪⎫-27-6-8k 213+4k 21+12k 13+4k 21=0, 所以直线PQ 过定点R ⎝⎛⎭⎫-27,0 变式2答案: (1) 设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x ,y ),则x 212+y 21=1①,x 222+y 22=1②. 因为OM →=cos θOA →+sin θOB →,故⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1cos θ+x 2sin θ,y =y 1cos θ+y 2sin θ.又因为点M 在椭圆上,故 (x 1cos θ+x 2sin θ)22+(y 1cos θ+y 2sin θ)2=1,整理得⎝⎛⎭⎫x 212+y 21cos 2θ+⎝⎛⎭⎫x 222+y 22sin 2θ+2(x 1x 22+y 1y 2)cos θsin θ=1. 将①②代入上式,得⎝⎛⎭⎫x 1x 22+y 1y 2cos θsin θ=0, 因为cos θsin θ≠0,所以x 1x 22+y 1y 2=0, 所以k OA ·k OB =y 1y 2x 1x 2=-12为定值. (2)3.串讲激活串讲答案:定点(1,0).新题在线例题答案:(1)x 24+y 22=1;(2)x ±y -1=0; (3)证明:设直线l :y =k (x -1), 代入椭圆整理得(2k 2+1)k 2-4k 2x +2k 2x +2k 2-4=0,设E (x 1,k (x 1-1)),F (x 2,k (x 2-1)),∴x 1,2=4k 2±16k 4-4(2k 2+1)(2k 2-4)2(2k 2+1), ∴x 1+x 2=4k 22k 2+1,x 1x 2=2k 2-42k 2+1, 直线AE 的方程为y =k (x 1-1)x 1+2(x +2), 令x =3,解得 M (3,5k (x 1-1)x 1+2),同理,得 N (3,5k (x 2-1)x 2+2) ∵Q 为M ,N 的中点,∴y Q =5k 2(x 1-1x 1+2+x 2-1x 2+2)=5k -15k 2·x 1+x 2+4x 1x 2+2x 1+2x 2+4, 将 x 1+x 2=4k 22k 2+1,x 1x 2=2k 2-42k 2+1, 代入上式整理得y Q =-53k, ∴k ′=-53k 3-1=-56k, ∴k ·k ′=-56为定值.。
2020届高考数学二轮复习专题《椭圆中两直线斜率之积为定值的问题》作业评价
略;
①设P(x0,y0)(y0≠0),则直线AP的方程为: y=x0y+0 2(x+2),令x=2得M(2,x04+y02), ∴k1=x02+y02.∵k2=x0y-0 2,∴k1k2=x022-y204. ∵P(x0,y0)在椭圆上,∴x420+y320=1, ∴k1k2=-32为定值.
∴kk12=xx12yy+-12 22=yy12((xx21- +22))=yy21((mmyy12+-31))=mmyy11yy22+-3yy12=-3m92m+-4-3m(92m+-43+m623m+y24-y2) =--33mm932m2+m+44++3yy22=--33mm932m2+m+44++3yy22=13(定值).
4km 1+2k2
)+m2-2
2 m+2=0,(k2+
1)(2m2-4)+k(m- 2)·
(-4km)+(m2-2 2m+2)(1+2k2)=0. 所以3m2-2 2m-2=0,
所以m=
2(舍)或m=-
2 3.
所以直线l过定点0,- 32.
如图,在直角坐标系xOy中,椭圆E:
x2 a2
+
y2 b2
由A,P,M三点共线可知136y+M 4=x1y+1 4
∴yM=32x18+y14
同理可得yN=32x28+y24,所以k1k2=136y-M 3×136y-N 3=9y4M9yN=x1+164y1xy22+4 ∵x1+4x2+4=my1+7my2+7=m2y1y2+7my1+y2+49 ∴k1k2=m2y1y2+176myy1y1+2 y2+49=-172.
微专题----椭圆中斜率乘积为的问题
椭圆中斜率乘积为2
2b a
-的问题 【热身训练】 1. 设12B B 、是椭圆22
221(0)x y a b a b
+=>>的上下两顶点,P 是椭圆上异于12B B 、的任一点,直线12PB PB 、与x 轴相交于点,,M N 求证:OM ON 为定值 .
2. 平面直角坐标系系xOy 中,过椭圆M :x 2a 2+y 2
b 2=1(a >b >0)右焦点的直线03=-+y x 交M 于A ,B 两点,P 为AB 中点且OP 的斜率为
2
1,则椭圆M 的方程为 .
【例题精讲】 例1:已知椭圆22
:182
x y γ+=,点(22,2),(22,2)A B -,O 为坐标原点. (I )若P 是椭圆γ上任意一点,OP mOA nOB =+,求22
m n +的值; (II )设1122(,),(,)M x y N x y 是椭圆γ上的两个动点,满足OM ON OA OB k k k k ⋅=⋅,试探究OMN ∆的面积是否为定值,说明理由.
变题1:,S T 椭圆2
2:14
x y γ+=上异于顶点的点,若P 是椭圆γ上异于,S T 任意一点,满足OP mOS nOT =+,且221(0)m n mn +=≠,求OS OT k k ⋅的值.
变题2:如图,椭圆的中心为原点O ,离心率22
e =
,一条准线的方程为22x =. (1)求该椭圆的标准方程; (2)设动点P 满足:2OP OM ON =+,其中,M N 是椭圆上的点,直线OM 与ON 的斜率之积为12
-,问:是否存在两个定点12,F F ,使得12PF PF +为定值?若存在,求出12,F F 的坐标;若不存在,请说明理由.。
斜率乘积为定值的问题探究
【教学目标】 会合理选择参数(坐标、斜率等)表示动态几何对象和几何量,探究、证明动态图形中的不 变性质,体会“设而不求” 、 “整体代换”在简化运算中作用. 【教学难、重点】解题思路的优化. 【教学过程】
一.基础知识、基本方法梳理
问题 1.已知 AB 是圆 O 的直径,点 P 是圆 O 上异于 A,B 的两点,直线 PA,PB 的斜率分 别为 k1,k2,则 k1.k2= .
y
长轴的两个端点与椭圆上除这两个顶点外的任一点连 线斜率之积为
y
A
P
b2 . a2
o
Bx
x2 y 2 1(a b 0) 上关于原点对称的两点,点 P a 2 b2 是该椭圆上不同于 A,B 的任一点,直线 PA,PB 的斜率分别为 k1,k2,则 k1k2 是否为定值?并 给予证明.
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kCD
b c 4 3 12 . a a 5 5 25
x2 y2 1 , 点 2
3.( 2016 如 东 月 考 ) 已 知 椭 圆 C :
分别过这五点作斜率为 M 1 , M 2 , , M 5 为其长轴 AB 的 6 等分点,
k (k 0) 的一组平行线,交椭圆 C 于点 P 1, P 2 , , P 10 ,则这 10 条
x2 y2 1, 4 2
过坐标原点的直线交椭圆 于 P、A 两点,其中 P 在第一象限,过 P 作 x 轴的垂线,垂足为 C,连接 AC,并延长交椭圆于点 B,设直线 PA 的斜 率为 k,对任意 k 0 , 求证:PA⊥PB. 分析:可以转化为证明 KPAKPB=-1,注意到 KABKPB=
x2 y 2 1 联立 4 ,消去 y ,得 (1 2k 2 ) x 2 4kmx 2m 2 4 0 , 2 y kx m 因为 2m 2 2k 2 1 , m 0 , 所 以 (4km) 2 4(1 2k 2 )(2m 2 4) 0 恒 成 立 ,
椭圆定点定值专题习题
1.已知椭圆C的中心在原点,俸点在X轴上,离心率为2,短轴长为4(5.(I )求椭圆C的标准方程:-n)是椭圆C上两个定点,A、B是椭圆C上位于直线PQ两侧(11) P (2. n), Q (2.的动点•①若直线AB的斜率舛,求四边形APBQ面积的最大值;②当A、B两点在椭圆上运动,且满足Z APQ=Z BPQ时,直线AB的斜率是否为定值,说X2 22.已知椭圆Cs冷1 (a>b>0)的离心率为£且经过点⑴丄)・ at)/ 2 2(1)求椭圆C的方程:(2)己知A为椭圆C的左顶点,宜线I过右焦点F打椭圆C交于M, N两点,若AW AN 的斜率ki,b满足ki+k2=m (定值mHO),求宜线I的斜率.2 23-如图.在平而直角坐标系xOy中,椭圆^+^1 (a>b>0)的焦距为2,且过点血爭).(1)求椭圆E的方程:(2)若点A, B分别是椭圆E的左、右顶点,直线I经过点B且垂直于X轴,点P是椭圆上异于A, B的任意一点,直线AP交I于点M.(1 )设宜线0M的斜率为ki・直线BP的斜率为1<2,求证:kib为总值:求证:直线m过定点,并求出定点的坐标•2 24.已知Fi,F2分别是椭圆2;+厶产1(a>b>0)的左、右焦点,半焦距为C,直线2 __________________________ ______________—X轴的交点为N.满足F\F;=2NF ; , I「F; 1=2,设A、B是上半椭圆上满足C 1 X 1 1 X*NA=K N5的两点,其中九€[丄,-]•5 3(1)求椭圆的方程及宜线AB的斜率k的取值范围:(2)过A、B两点分别作椭圆的切线,两切线相交于一点P,试问:点P是否恒在某定直线上运动,请说明理由.2 2 f — 5,在平而直角坐标系xOy 中,已知椭圆青+丫5二1 <a>b>0)的离心率为坐,尖焦点在 a b' 2圆 X 2+Y 2=I 卜.(1)求椭圆的方程: _(2)设A,巴 M 是鯉上的三点(异于椭圆顶点),且存在锐角e,使 OT=cos9 OA+sine 0B. (i )求证:直线OA 与OB 的斜率之积为定值:(li)求 OA^+OB^2 2 I —6. 已知椭圆冷+分! (a>b>o )的左焦点为F (-伍,0),离心率©型,M 、N 是 a b"2椭圆上的动点.求椭圆标准方程:设动点P 满足:帀二丽+2®,直线OM 与ON 的斜率之积为-2,问:是否存在定2F2,使得|PF I | + |PF2|为定值,若存在,求出F1,F2的坐标,若不存在,说明理由・ 若M 在第一象限,且点M. N 关于原点对称,点M 在X 轴上的対影为A,连接NA(U) 点Fit(ffl )并延长交椭圆于点B,证明:MN 丄MB.7, 一束光线从点Fl < - r 0)出发,经直线h 2x - v+3=0上一点P反射后,恰好穿过点F2 (1. 0).(1)求P点的坐标:(2)求以F1、F2为焦点且过点P的椭圆C的方程:(3)设点Q是椭圆C上除长轴两端点外的任意一点,试问在X轴上是否存在两定点A、B.使得直线QA. QB的斜率之枳为;^值若存在,请求出定值,并求出所有满足条件的定点A、B的坐标:若不存在,请说明理由•2 28.已知椭圆C:青+孑1( 0<in<n)的离心率为且经过点P , 1)・(1)求椭圆C的方程:(2)设直线h y=kx+t (k#0)交椭圆C于A、B两点,D为AB的中点,心。
椭圆中两直线斜率积(和)为定值与定点问题
椭圆中两直线斜率积(和)为 定值与定点问题
1. 掌握椭圆中常见斜率之积(和)为定值的结论和 常见图形;
2. 能证明斜率之积(和)为定值; 3.利用上述结论解决直线过定点问题; 4.加深对图形的理解,能够转化陌生问题.
例 1、已知 A,B,P 是椭圆xa22+yb22=1 上不同的三点,且 A,B 连线经过坐标原点,若 直线 PA,PB 的斜率乘积 kPA·kPB=-23,则该椭圆离心率为________.
,B
点的横坐标为
2, 2k 2 1
同理,联立
y k (x 1)
x2 2
y2
1
,得
C
点横坐标为
2k
2
2k
2(k 2 2 1
1)
点
D
的横坐标为
2k
2
+ 2(k 2 2k 2 1
1)
设 A(x1, kx1), B(x2 , kx2 ),C(x3, k(1 x3)), D(x4, k(1 x4 )), 所以,直线 AC,BD 的斜率之和为
=
k
2(
2 2k 2 1
2(k 2k
2 2
1) ) 1
0
4k 2 2k 2 1
0
(x1 x3 )(x2 x4 )
所以直线 AC,BD 的斜率之和为 0(定值)
解法 2:设直线 AM:y k1(x 2) , BN:y k2 (x 2) ,分别和椭圆联立得到
得到 (3
4k 2 )x2
8k 2x
4k 2
12
0 ,求得
x1
x2
8k 2 3 4k 2
,
x1x2
4k 2 3
12 4k 2
微专题22椭圆中两直线斜率积(和)为定值与定点问题答案
微专题221.答案:⎝⎛⎭⎫0,-35. 解析:由直线AM ,AN 分别和椭圆方程联立,即可求得M 坐标为⎝⎛⎭⎫-85,-35和N 坐标为⎝⎛⎭⎫85,-35,进而可求得MN 直线方程y =-35,然后求得MN 与y 轴交点的坐标⎝⎛⎭⎫0,-35. 2.答案:-9.解析:设直线l :y =kx +b (k ≠0,b ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x M ,y M ). 将y =kx +b 代入9x 2+y 2=m 2得(k 2+9)x 2+2kbx +b 2-m 2=0,故x M =x 1+x 22=-kb k 2+9,易得y M=9bk 2+9,从而k OM ·k =-9. 3.答案:()0,-2±23. 解析:设点P (x 0,y 0),直线AP ,BP 的斜率分别为k 1,k 2,易得k 1k 2=y 0-1x 0·y 0+1x 0=y 02-1x 02=-14.所以AP 的方程为y =k 1x +1,BP 的方程为y =k 2x -1=-14k 1x -1,所以 M ⎝⎛⎭⎫-3k 1,-2,N (4k 1,-2),则以MN 为直径的圆的方程为⎝⎛⎭⎫x +3k 1(x -4k 1)+(y +2)2=0.即x 2+y 2+⎝⎛⎭⎫3k 1-4k 1x +4y -8=0,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =0x 2+y 2+4y -8=0.所以MN 为直径的圆过定点 (0,-2±23). 4.答案:x 225+y 216=1.解析:设动点M (x ,y ),由题意(x -3)2+y 2⎪⎪⎪⎪253-x =35,化简得x 225+y 216=1,所以动点M 的轨迹方程是x 225+y 216=1. 5.答案:13.解析:设直线MA 的斜率为k ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题直线MA 与MB 的斜率互为相反数,直线MB 的斜率为-k ,联立直线MA 与椭圆方程:⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2-32k x 236+y 24=1,整理得(9k 2+1)x 2+182k (1-3k )x +162k 2-108k -18=0,得x 1=182(3k 2-k )9k 2+1-32,所以x 2=182(3k 2+k )9k 2+1-32,整理得x 2-x 1=362k 9k 2+1,x 2+x 1=1082k 29k 2+1-6 2.又y 2-y 1=-kx 2+2+32k -(kx 2+2-32k )=-k (x 2+x 1)+62k . =-108k 39k 2+1+122k =122k 9k 2+1,所以k AB =y 2-y 1x 2-x 1=122k9k 2+1362k 9k 2+1=13为定值. 6.答案:直线BD 过定点(a ,0).解法1由⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1(x +a ),x 2a 2+y 2b 2=1,得x 2-a 2a 2+k 12(x +a )2b2=0,所以x =-a ,或x =a (b 2-k 12a 2)b 2+a 2k 12,因为x B ≠-a ,所以x B =a (b 2-k 12a 2)b 2+a 2k 12,则y B =k 1(x B +a )=2ab 2k 1b 2+a 2k 12.由⎩⎨⎧y =k 2(x +a ),x 2+y 2=a 2,得x 2-a 2+k 22(x +a )2=0,得x =-a ,或x =a (1-k 22)1+k 22,同理,得x D =a (1-k 22)1+k 22,y D =2ak 21+k 22,当k 1k 2=b 2a 2时,x B =a ⎝⎛⎭⎫b 2-b4a 2k 22b 2+b 4a 2k 22=a (a 2-b 2k 22)a 2+b 2k 22,y B =2ab 2k 2a 2+b 2k 22,k BD =2ab 2k 2a 2+b 2k 22-2ak 21+k 22a (a 2-b 2k 22)a 2+b 2k 22-a (1-k 22)1+k 22=-1k 2,所以BD ⊥AD ,因为E 2为圆,所以∠ADB 所对圆E 2的弦为直径,从而直线BD 过定点(a ,0).解法2直线BD 过定点(a ,0),证明如下:设P (a ,0),B (x B ,y B ),则x B 2a 2+y B 2b 2=1(a >b>0),k AD k PB =a 2b 2k 1k PB =a 2b 2·y B x B +a ·y B x B -a =a 2b 2·y B 2x B 2-a 2=a 2b 2⎝⎛⎭⎫-b 2a 2=-1,所以PB ⊥AD ,又PD ⊥AD .所以三点P ,B ,D 共线,即直线BD 过定点P (a ,0).7.答案:直线MN 恒过定点,且坐标为⎝⎛⎭⎫0,-23. 解析:依题设,k 1≠k 2.设M (x M ,y M ),直线AB 的方程为y -1=k 1(x -1),即y =k 1x +(1-k 1),亦即y =k 1x +k 2,代入椭圆方程并化简得(2+3k 12)x 2+6k 1k 2x +3k 22-6=0.于是,x M =-3k 1k 22+3k 12,y M =2k 22+3k 12.同理,x N =-3k 1k 22+3k 22,y N =2k 12+3k 22.当k 1k 2≠0时,直线MN 的斜率k =y M -y N x M -x N =4+6(k 22+k 2k 1+k 12)-9k 2k 1(k 2+k 1)=10-6k 2k 1-9k 2k 1.直线MN 的方程为y -2k 22+3k 12=10-6k 2k 1-9k 2k 1⎝ ⎛⎭⎪⎫x --3k 1k 22+3k 12,即y =10-6k 2k 1-9k 2k 1x +⎝ ⎛⎭⎪⎫10-6k 2k 1-9k 2k 1·3k 1k 22+3k 12+2k 22+3k 12, 亦即y =10-6k 2k 1-9k 2k 1x -23.此时直线过定点⎝⎛⎭⎫0,-23.当k 1k 2=0时,直线MN 即为y 轴,此时亦过点⎝⎛⎭⎫0,-23.综上,直线MN 恒过定点,且坐标为⎝⎛⎭⎫0,-23. 8.答案:(1)椭圆C 的标准方程为x 26+y 22=1.(2)在x 轴上存在定点E ⎝⎛⎭⎫73,0使得EA →2+EA →·AB →为定值,且定值为-59. 解析:(1)由e =63,得c a =63,即c =63a ,①.又以原点O 为圆心,椭圆C 的长半轴长为半径的圆为x 2+y 2=a 2,且该圆与直线2x -2y +6=0相切,所以a =|6|22+(-2)2=6,代入①得c =2,所以b 2=a 2-c 2=1, 所以椭圆C 的标准方程为x 26+y 22=1.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x 26+y 22=1,y =k (x -2),得(1+3k 2)x 2-12k 2x +12k 2-6=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),所以x 1+x 2=12k 21+3k 2,x 1x 2=12k 2-61+3k 2.根据题意,假设x 轴上存在定点E (m ,0),使得EA →2+EA →·AB →=(EA →+AB →)·EA →=EA →·EB →为定值,则EA →·EB →=(x 1-m ,y 1)·(x 2-m ,y 2)=(x 1-m )(x 2-m )+y 1y 2=(k 2+1)x 1x 2-(2k 2+m )(x 1+x 2)+(4k 2+m 2)=(3m 2-12m +10)k 2+(m 2-6)1+3k 2,要使上式为定值,即与k 无关,只需3m 2-12m +10=3(m 2-6),解得m =73,此时,EA →2+EA →·AB →=m 2-6=-59,所以在x 轴上存在定点E ⎝⎛⎭⎫73,0使得EA →2+EA →·AB →为定值,且定值为-59.。
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O
x
y
P
A
B
椭圆一个性质的应用
性质 如图1,椭圆22
221(0)x y a b a b
+=>>上任意一点P 与过中心的弦AB 的两端点A 、B 连线
PA 、PB 与坐标轴不平行,则直线PA 、PB 的斜率之积PA PB k k ⋅为定值2
2b a
-.
证明 设(,)P x y ,11(,)A x y ,则11(,)B x y --.
所以122
22=+b
y a x ①
12
2
1
22
1=+b y a x ② 由①-②得2
2
1
222
12b
y y a x x --=-, 所以22
2
1
22
12a b x x y y -=--, 所以222
111222111PA PB
y y y y y y b k k x x x x x x a
-+-⋅=⋅==--+-为定值. 这条性质是圆的性质:圆上一点对直径所张成的角为直角在椭圆中的推广,它充分揭示了椭圆的本质
属性,因而能简洁解决问题,下举例说明.
一、证明直线垂直
例1 如图2,已知椭圆22
142
x y +=,,A B 是其左、右顶点,动点M 满足MB AB ⊥,连结AM 交椭
圆于点P .求证:MO PB ⊥.
证明 设(2,)M y ,由性质知1
2
PA PB
k k ⋅=-,即
1
2
MA PB k k ⋅=- ③
图1
图2
直线MA ,MO 的斜率分别为24MA y y k a == ,2
MO y y k a ==, 所以1
2
MA MO k k =
④ 将④代入③得1MO PB k k ⋅=-,
所以MO PB ⊥.
例2 如图3,PQ 是椭圆不过中心的弦,A 1、A 2为长轴的两端点,A 1P 与Q A 2相交于M ,P A 2与A 1Q 相交于点N ,则MN ⊥A 1A 2.
证明 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).
由性质知12
22PA PA b k k a ⋅=-,即1222MA NA b k k a ⋅=-,所以222211a
b a x y a x y -=-⋅+ ⑤
1222QA QA b k k a ⋅=, 即2122MA NA b k k a ⋅=-,所以221122a
b a x y a x y -=-⋅+ ⑥ 比较⑤与⑥得
1221()()()()x a x a x a x a +-=+-,
所以2112()()a x x a x x -=-, 所以12x x =.
所以MN ⊥x 轴,即MN ⊥A 1A 2.
二、证明直线定向
例3 如图4,已知A (2,1),B (-2,-1)是椭圆E :x 26+y 2
3=1
上的两点,C ,D 是椭圆E 上异于A ,B 的两点,且直线AC ,BD 相交于点M ,直线AD ,BC 相交于点N .CA ,CB ,DA ,DB 的斜率都存在.
求证:直线MN 的斜率为定值.
证明 设(,)M M M x y ,(,)N N N x y ,由性质知12CA CB k k ⋅=-
,即1
2MA NB k k ⋅=-, 12DA DB
k k ⋅=-,即1
2
NA MB k k ⋅=-.
所以
111222N M M N y y x x +-⋅=--+,1
1(224)2
M N M N M N M N y y y y x x x x +--=-+-- ⑦
x
y A
O
B C
D
M
N 图4
图3
111222N M M N y y x x -+⋅=-+-,1
1(224)2
M N M N M N M N y y y y x x x x -+-=--+- ⑧
由⑦-⑧得()M N M N y y x x -=--
所以1MN k =-,即直线MN 的斜率为定值1-.
三、证明点的纵坐标之积为定值
例4 如图5,已知椭圆C :x 24+y 2
3=1,过椭圆C 的右焦点F 且与x 轴不重合的直线与椭圆C 交于A ,B 两点,点B 关于坐标原点的对称点为P ,直线PA ,PB 分别交椭圆C 的右准线l 于M ,N 两点. 记M ,N 两点的纵坐标分别为y M ,y N ,求证:y M ·y N 为定值.
证明 当直线AB 的斜率k 不存在时,易得y M ·y N =-9.
当直线AB 的斜率k 存在时,由性质知k PA k =-34,所以k PA =-3
4k . 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则P (-x 2,-y 2), 所以直线PA 的方程为y +y 2=-3
4k (x +x 2), 因为右准线l 的方程为4x =, 所以y M =-3
4k (x 2+4)-y 2,
因为,,A F B 三点共线,所以直线AB 的斜率k =y 2
?x 2-1?.
所以y M =-3?x 2+4??x 2-1?
4y
2
-y 2. 因为直线PB 的方程为y =y 2x 2
x ,所以y N =4y 2x 2
.
所以y M y N =-3×?x 2+4??x 2-1?x 2
-4y 22
x 2
.
又因为x 224+y 2
2
3=1,所以4y 22=12-3x 2
2,
所以y M y N =-3×?x 2+4??x 2-1?+4-x 22x
2
=-9, 所以y M y N 为定值-9.
图5
由以上几个例题,同学们会看到,这个性质解决问题中起到了化繁为简作用,希望同学们领悟其中的道理,并进一步运用这个性质解决更多的问题.。