圆锥曲线定点定值 技巧方法
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高考圆锥曲线定点定值技巧
一、定点、定值、定形问题中的两种常用方法
1.“特殊”探求
例1.已知直线过点)0)(0(>m m M ,且与抛物线)0(22
>=p px y 交于)(11y x A ,、)(22y x B ,两点,求证:1x ·2x ,1y ·2y 均为定值,并求这个定值.
解:①特殊位置的探讨:如图1,当过点)0)(0(>m m M ,的直线与x 垂直时,
1x ·2x =2m ,1y ·2y =pm 2-;
②一般性的证明:如图2,当过点)0)(0(>m m M ,的直线与x 垂直时,设过点)0)(0(>m m M ,的直线方程为:m ty x +=【
“基本特征式”的运算】. 由⎩
⎨⎧=+=px y m ty x 22⇒0222=--pm pty y ⇒1y ·2y =pm 2-⇒1x ·2x =2m .
小结:①定点、定值、定形问题的求解,先“特殊”探求,再证明一般的情况; ②“特殊”是指:特殊点、特殊位置、特殊直线、极端位置(空间图形的平面轨迹)、极限位置、特殊值、特殊图形(如:三棱锥→正四面体)、初始值(如数列问题,首先用1a 、2a 、3a 求出满足条件的参数,再证明一般的情况);
③华罗庚教授反复强调:“退,退,退到原始状态,退到最简单的位置”,即“特殊”探路;
④直线与x 轴垂直,是很“容易遗忘”的失分参数.有了“特殊”探路的解题意识,相反能提高警惕,提高得分能力;
⑤相关结论:当直线过焦点时,1x ·2x =4
2p ,1y ·2y =2
p -;当直线过点
)02
(,p -时,1x ·2x =42p ,1y ·2y =2
p ; 例2.(09、辽宁)已知椭圆C :22
143
x y +=.F E 、是椭圆C 上的两个动点,点)2
3
1(,A 是椭圆上的一个定点.如果直线AF AE 、的斜率互为相反数,证明直线
EF 的斜率为定值,并求出这个定值.
解:①“特殊”探讨:取点)02(,F (即右顶点)2
3
23=⇒-
=⇒AE AF k k ⇒直线AE 的方程:x y 23=.由⇒⎪⎩⎪
⎨⎧
=+=12
432
322y x x y 2
31-
=⇒-=y x ⇒ F E EF
F E y y k x x -=-)1(2)
23(0----=2
1=. ②一般性的证明:设过点)2
3
1(,A 的直线方程为:2
3)1(+
-=x m y 由⎪⎩
⎪⎨⎧
=++
-=12
4323)1(22y x x m y ⇒
22233+4+4(32)4()1202m x m m x m -+--=(). 设方程的两根为1x 、A x ,则1x ·A x =1x ⇒1x =22
3
4()12
234m m
--+. 分别用“k ”“k -”替换“m ”
223
4()12234E k x k --=+=343
12422+--k k k ,32E E y kx k =+-=3
429662
2++--k k k , F x =34312422
+-+k k k ,F
y =3
429
6622+++-k k k .所以直线EF 的斜率 F E EF
F E y y k x x -=-=21)
3124()3124()
29
66()2966(2222=----++---++-k k k k k k k k .即直线EF 的斜率为定值,其值为
1
2
.
小结:①取特殊点,求出定值,后续运算仅仅是一个填空程序; ②上述解题过程,运用了“对偶运算”,减少运算、减轻思维负担. 2.“与参数k 无关”
例3.已知直线L 与抛物线)0(22
>=p px y 交于)(11y x A ,、)(22y x B ,两点,
且1x ·2x =4
2p .求证:直线L 经过定点,并求出这个定点的坐标.
解:①直线x L ⊥轴,设其方程为m x =)0(>m ⇒⇒)0()0(,,,m B m A
1x ·2x =2
m .又1x ·2x =42p ⇒2m =42p ⇒由0>m ⇒2
p m =⇒直线L
过定点)02
(,p
.
②当直线L 不垂直于x 轴时,设其方程为m kx y +=,由⇒⎩⎨⎧=+=px
y m
kx y 22
0)22(2
2
2
=+-+m x p km x k ⇒2221k m x x =,又1x ·2x =42p ⇒
42p =22
k
m ⇒2422kp m m k m ±=⇒=⇒直线L :m kx y +=⇒)2
(p
x k y ±=. 当2p
x ±
=时,0=y ,“与参数k 无关”⇒直线L 过定点)02
(,p ,或定点)02
(,p
-. 小结:①“与参数k 无关”,是初一年级关于方程“b ax =”解状讨论的直接应用:R x b a ∈⇔==0;
②“与参数k 无关”,体现为“零”多项式理论,或“零次”多项式理论. 例4.例10.(07、湖南理21)已知双曲线2
2
2x y -=的左、右焦点分别为1F ,
2F ,过点2F 的动直线与双曲线相交于A B ,两点.【直接法求轨迹】
(1)若动点M 满足1111F M F A F B FO =++(其中O 为坐标原点),求点M 的轨迹方程;
(2)在x 轴上是否存在定点C ,使CA ·CB 为常数?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)由条件知1(20)F -,,2(20)F ,,设11()A x y ,,22()B x y ,.设()M x y ,. 第一歩:“基本特征式”:设11()A x y ,,22()B x y ,,直线AB :2+=ty x .