最后冲刺系列解析几何专题系列二解析几何中的定点定值问题

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解析几何中的定点定值问题ppt课件

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15
k AM
kBN
k
2x1x2 2x32 m(x1 x2 ) (x1 x3)(x2 x3)


y k(x m) x2 4y2 4
消元整理得:
(4k
2
1) x 2
8k
2mx
4k
2m2
4
0

所以
x1
x2
8k 2m 4k 2 1,
x1x2
4k 2m2 4 4k 2 1

y kx
5
基础练习
3、椭圆 x 2 y 2 1,过右焦点 F 作不垂直于 x 轴 36 27
的直线交椭圆于 A 、 B 两点,线段 AB 的垂直平 分线交 x 轴于 N ,则 NF : AB 等于_______.
6
基础练习
4、如图,已知椭圆
x2 a2
y2 b2
1(a
b 0) ,A, F
是其左顶点
和左焦点, P 是圆 x2 y2 b2 上的动点,若 PA =常数, PF
则此椭圆的离心率是
.
7
因何而动?
8
计算路线比较:设k
路线1:
设kAP M,P Q,N 圆 定点
路线2:
设kPQ
P,Q
直线AP 直线AQ
M
,N

定点
9
计算路线比较:设点
路线3:
设P(x0 , y0 ) Q,M N 圆 定点
3
基础练习
1、 过直线 x 4 上动点 P 作圆 O:x2 y2 4 的切线 PA、PB ,则两切点所在直线 AB 恒过一定点,其坐标为_______.
4
基础练习
2、已知 PQ 是过椭圆 C : 2x2 y2 1中心的任一弦, A 是椭圆 C 上异于 P、Q 的任意一点.若 AP、AQ 分别有斜率 k1、k2 ,则 k1 k2 =_______.

高考满分数学压轴题20 解析几何中的定值与定点问题(可编辑可打印)

高考满分数学压轴题20 解析几何中的定值与定点问题(可编辑可打印)

解析几何中的定值与定点问题一.方法综述解析几何中的定值与定点问题近年高考中的热点问题,其解决思路下;(1)定值问题:解决这类问题时,要运用辩证的观点,在动点的“变”中寻求定值的“不变”性;一种思路是进行一般计算推理求出其结果,选定一个适合该题设的参变量,用题中已知量和参变量表示题中所涉及的定义,方程,几何性质,再用韦达定理,点差法等导出所求定值关系所需要的表达式,并将其代入定值关系式,化简整理求出结果;另一种思路是通过考查极端位置,探索出“定值”是多少,用特殊探索法(特殊值、特殊位置、特殊图形等)先确定出定值,从而找到解决问题的突破口,将该问题涉及的几何形式转化为代数形式或三角形式,证明该式是恒定的。

(2)定点问题:定点问题是动直线(或曲线)恒过某一定点的问题;一般方法是先将动直线(或曲线)用参数表示出来,再分析判断出其所过的定点.定点问题的难点是动直线(或曲线)的表示,一旦表示出来,其所过的定点就一目了然了.所以动直线(或曲线)中,参数的选择就至关重要.解题的关健在于寻找题中用来联系已知量,未知量的垂直关系、中点关系、方程、不等式,然后将已知量,未知量代入上述关系,通过整理,变形转化为过定点的直线系、曲线系来解决。

二.解题策略类型一定值问题【例1】(2020•青浦区一模)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点作两条相互垂直的弦AB和CD,则+的值为()A .B .C.2p D .【答案】D【解析】抛物线y2=2px(p>0)的焦点坐标为(),所以设经过焦点直线AB的方程为y=k(x ﹣),所以,整理得,设点A(x1,y1),B(x2,y2),所以,所以,同理设经过焦点直线CD的方程为y=﹣(x﹣),所以,整理得,所以:|CD|=p+(p+2k2p),所以,则则+=.故选:D.【点评】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.【举一反三】1.(2020•华阴市模拟)已知F是抛物线y2=4x的焦点,过点F的直线与抛物线交于不同的两点A,D,与圆(x﹣1)2+y2=1交于不同的两点B,C(如图),则|AB|•|CD|的值是()A.2B.2C.1D.【答案】C【解析】设A(x1,y1),D(x2,y2),抛物线方程为y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=﹣1,圆(x﹣1)2+y2=1的圆心为F(1,0),圆心与焦点重合,半径为1,又由直线过抛物线的焦点F,则|AB|=x1+1﹣1=x1,|CD|=x2+1﹣1=x2,即有|AB|•|CD|=x1x2,设直线方程为x=my+1,代入抛物线方程y2=4x,可得y2﹣4my﹣4=0,则y1y2=﹣4,x1x2==1,故选:C.2.(2020温州高三月考)如图,P为椭圆上的一动点,过点P作椭圆的两条切线P A,PB,斜率分别为k1,k2.若k1•k2为定值,则λ=()A.B.C.D.【答案】C【解析】取P(a,0),设切线方程为:y=k(x﹣a),代入椭圆椭圆方程可得:(b2+a2k2)x2﹣2a3k2x+a4k2﹣a2b2λ=0,令△=4a6k4﹣4(b2+a2k2)(a4k2﹣a2b2λ)=0,化为:(a2﹣a2λ)k2=b2λ,∴k1•k2=,取P(0,b),设切线方程为:y=kx+b,代入椭圆椭圆方程可得:(b2+a2k2)x2﹣2kba2x+a2b2(1﹣λ)=0,令△=4k2b2a4﹣4(b2+a2k2)a2b2(1﹣λ)=0,化为:λa2k2=b2(1﹣λ),∴k1•k2=,又k1•k2为定值,∴=,解得λ=.故选:C.3.(2020•公安县高三模拟)已知椭圆的离心率为,三角形ABC的三个顶点都在椭圆上,设它的三条边AB、BC、AC的中点分别为D、E、F,且三条边所在直线的斜率分别为k1,k2,k3(k1k2k3≠0).若直线OD、OE、OF的斜率之和为﹣1(O为坐标原点),则=.【答案】2【解析】∵椭圆的离心率为,∴,则,得.又三角形ABC的三个顶点都在椭圆上,三条边AB、BC、AC的中点分别为D、E、F,三条边所在直线的斜率分别为k1、k2,k3,且k1、k2,k3均不为0.O为坐标原点,直线OD、OE、OF的斜率之和为﹣1,设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),则,,两式作差得,,则,即,同理可得,.∴==﹣2×(﹣1)=2.类型二定点问题【例2】(2020•渝中区高三模拟)已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,A是抛物线C上异于坐标原点的任意一点,过点A的直线l交y轴的正半轴于点B,且A,B同在一个以F为圆心的圆上,另有直线l′∥l,且l′与抛物线C相切于点D,则直线AD经过的定点的坐标是()A.(0,1)B.(0,2)C.(1,0)D.(2,0)【答案】A【解析】设A(m,m2),B(0,n),∵抛物线C:x2=4y的焦点为F(0,1)又A,B同在一个以F为圆心的圆上,∴|BF|=|AF|∴n﹣1==m2+1∴n=m2+2∴直线l的斜率k==﹣∵直线l′∥l,∴直线l′的斜率为k,设点D(a,a2),∵y=x2,∴y′=x,∴k=a,∴a=﹣,∴a=﹣∴直线AD的斜率为===,∴直线AD的方程为y﹣m2=(x﹣m),整理可得y=x+1,故直线AD经过的定点的坐标是(0,1),故选:A.【点评】圆锥曲线中定点问题的两种解法(1)引进参数法:引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究变化的量与参数何时没有关系,找到定点.(2)特殊到一般法:根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变量无关. 【举一反三】1.(2020·全国高考模拟(理))已知抛物线28x y =,过点(),4P b 作该抛物线的切线PA ,PB ,切点为A ,B ,若直线AB 恒过定点,则该定点为( )A .()4,0B .()3,2C .()0,4-D .()4,1【答案】C【解析】设A B ,的坐标为()11x y ,,()22x y ,28x y =,4x y '=, PA PB ,的方程为()1114x y y x x -=-,()2224xy y x x -=- 由22118x y =,22228x y =,可得114x y x y =-,224x y x y =-切线PA PB ,都过点()4P b ,1144x b y ∴=⨯-,2244xb y =⨯-, 故可知过A ,B 两点的直线方程为44bx y =-, 当0x =时,4y =∴直线AB 恒过定点()04-,,故选C2.(2020·重庆高考模拟(理))已知圆22:1C x y +=,点P 为直线142x y+=上一动点,过点P 向圆C 引两条切线,,,PA PB A B 为切点,则直线AB 经过定点.( )A .11,24⎛⎫ ⎪⎝⎭B .11,42⎛⎫⎪⎝⎭ C.4⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭D.0,4⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭ 【答案】B【解析】设()42,,,P m m PA PB -是圆C 的切线,,,CA PA CB PB AB ∴⊥⊥∴是圆C 与以PC 为直径的两圆的公共弦,可得以PC 为直径的圆的方程为()()22222224m m x m y m ⎛⎫⎡⎤--+-=-+ ⎪⎣⎦⎝⎭, ① 又221x y += , ②①-②得():221AB m x my -+=, 可得11,42⎛⎫⎪⎝⎭满足上式,即AB 过定点11,42⎛⎫⎪⎝⎭,故选B. 3.(2020大理一模)已知椭圆221164x y +=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12,k k ,满足122k k ⋅=-,则直线MN 经过的定点为___________. 【答案】28,09T ⎛⎫-⎪⎝⎭【解析】 由()2221211141616414=+4M x y k x k y k x ⎧+=-⎪⇒=⎨+⎪⎩, 同理222122214164641416N k k x k k --==++. 121814M k y k =+,1211616Nk y k -=+,取11k =,由对称性可知,直线MN 经过x 轴上的定点28,09T ⎛⎫-⎪⎝⎭. 【归纳总结】在平面直角坐标系xOy 中,过椭圆()222210x y a b a b+=>>上一定点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12,k k ,当12k k ⋅为非零常数时,直线MN 经过定点.三.强化训练1.(2020·黑龙江高三模拟)直线l 与抛物线x y C 2:2=交于B A ,两点,O 为坐标原点,若直线OB OA ,的斜率1k ,2k 满足3221=k k ,则l 的横截距( ) A .为定值3- B .为定值3 C .为定值1- D .不是定值 【答案】A【解析】设直线l 的方程为y kx b =+,由题意得22y kx b y x=+⎧⎨=⎩,则得()222220k x kb x b +-+=; 设A ,B 两点的坐标为()11,A x y ,()22,B x y ,则得12222kb x x k -+=,2122b x x k =;又因为3221=k k ,即121223y y x x =,所以()2222222121222221222222222223k x x kb x x b kb k b k k b k b k k b k k k k x x b b b b +++--+-=++=+=== , 则得3b k =,直线l 的方程为()33y kx b kx k k x =+=+=+; 当0y =时,3x =-,所以直线l 的横截距为定值3-.故选A.2.(2020·辽宁省朝阳市第二高级中学高二期中(文))如果直线7ax by +=(0a >,0b >) 和函数()1log m f x x =+(0m >,1m ≠)的图象恒过同一个定点,且该定点始终落在圆22(1)(1)25x b y a +-++-=的内部或圆上,那么ba的取值范围是( )A .3443⎡⎤⋅⎢⎥⎣⎦B .30,4⎛⎤ ⎥⎝⎦C .4,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .340,,43⎛⎤⎡⎫⋃+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭【答案】A【解析】根据指数函数的性质,可得函数()1log ,(0,1)m f x x m m >≠=+,恒过定点(1,1). 将点(1,1)代入7ax by +=,可得7a b +=.由于(1,1)始终落在所给圆的内部或圆上,所以2225a b +.又由227,25,a b a b +=⎧⎨+=⎩解得34a b =⎧⎨=⎩或43a b =⎧⎨=⎩,所以点(,)a b 在以(3,4)和(4,3)为端点的线段上运动, 当取点(3,4)时,43b a =,取点(4,3)时,34b a,所以b a 的取值范围是34,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦.3.(2020·全国高三模拟)过x 轴上的点(),0P a 的直线与抛物线28y x =交于,A B 两点,若2211||||AP BP +为定值,则实数a 的值为( )A.1B.2 C .3 D .4 【答案】D【解析】设直线AB 的方程为x my a =+,代入28y x =,得2880y my a --=, 设()()1122,,,A x y B x y ,则12128,8y y m y y a +=⋅=-.()()()2222222111111AP x a y my y m y =-+=+=+,同理,()22221BP m y =+,∴()21212222222221212211111111y y y y m y y m y y AP BP+-⎛⎫+=+= ⋅⎪++⎝⎭ ()()22222264284164114m a m am a a m -⨯-+=+⋅=+,∵2211||||AP BP +为定值, 是与m 无关的常数,∴4a =.故选D .4.(2020•越城区高三期末)已知A 、B 是抛物线y 2=4x 上异于原点O 的两点,则“•=0”是“直线AB 恒过定点(4,0)”的( )A .充分非必要条件B .充要条件C .必要非充分条件D .非充分非必要条件【答案】B【解析】根据题意,A 、B 是抛物线y 2=4x 上异于原点O 的两点,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 若“•=0”,则设直线AB 方程为x =my +b ,将直线AB 方程代入抛物线方程y 2=4x ,可得y 2﹣4my ﹣4b =0,则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=﹣4b , 若•=0,则•=x 1x 2+y 1y 2=()+y 1y 2=+y 1y 2=b 2﹣4b =0,解可得:b =4或b =0,又由b ≠0,则b =4,则直线AB 的方程为x =my +4,即my =x ﹣4,则直线AB 恒过定点(4,0), “•=0”是“直线AB 恒过定点(4,0)”的充分条件;反之:若直线AB 恒过定点(4,0),设直线AB 的方程为x =my +4,将直线AB 方程代入抛物线方程y 2=4x ,可得y 2﹣4my ﹣16=0,则有y 1y 2=﹣16, 此时•=x 1x 2+y 1y 2=()+y 1y 2=+y 1y 2=0,故“•=0”是“直线AB 恒过定点(4,0)”的必要条件;综合可得:“•=0”是“直线AB 恒过定点(4,0)”的充要条件;故选:B .5.(2020·湖北高考模拟)设12(,0),(,0)F c F c -是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左右焦点,点P 是C 右支上异于顶点的任意一点,PQ 是12F PF ∠的角平分线,过点1F 作PQ 的垂线,垂足为Q ,O 为坐标原点,则||OQ 的长为( ) A .定值a B .定值bC .定值cD .不确定,随P 点位置变化而变化【答案】A【解析】依题意如图,延长F 1Q ,交PF 2于点T , ∵PQ 是∠F 1PF 2的角分线.TF 1是PQ 的垂线, ∴PQ 是TF 1的中垂线,∴|PF 1|=|PT |,∵P 为双曲线2222x y a b-=1上一点,∴|PF 1|﹣|PF 2|=2a , ∴|TF 2|=2a ,在三角形F 1F 2T 中,QO 是中位线, ∴|OQ |=a . 故选:A .6.(2020·浙江省杭州第二中学高三)设点(),P x y 是圆22:2210C x y x y ++-+=上任意一点,若212x y x y a -+++--为定值,则a 的值可能为( )A .3-B .4-C .5-D .6-【答案】D【解析】圆C 标准方程为22(1)(1)1x y ++-=,圆心为(1,1)C -,半径为1r =, 直线:20l x y a --=2115a---=,35a =-当35a =-+C 在直线l 上方,20x y a --≤,当=--35a C 在直线l 下方,20x y a --≥,若212x y x y a -+++--为定值,则20x y a --≥,因此35a ≤-D 满足. 故选:D.7.(2020·湖北高考模拟(理))已知圆C : 224x y +=,点P 为直线290x y +-=上一动点,过点P 向圆C 引两条切线,PA PB , ,A B 为切点,则直线AB 经过定点( )A .48,99⎛⎫⎪⎝⎭ B .24,99⎛⎫⎪⎝⎭C .()2,0D .()9,0 【答案】A【解析】设()()()112200,,,,,,A x y B x y P x y 则1122:4;:4;PA x x y y PB x x y y +=+= 即101020204;4;x x y y x x y y +=+=因此A 、B 在直线004x x y y +=上,直线AB 方程为004x x y y +=, 又00290x y +-=,所以()()0009242940y x y y y y x x -+=⇒-+-= 即8420,940,99y x x y x -=-=⇒==,直线AB 经过定点48,99⎛⎫⎪⎝⎭,选A. 8.(2020·全国高三期末(理))已知圆O :2214x y +=,直线l :y =kx +b (k ≠0),l 和圆O 交于E ,F 两点,以Ox 为始边,逆时针旋转到OE ,OF 为终边的最小正角分别为α,β,给出如下3个命题: ①当k 为常数,b 为变数时,sin (α+β)是定值; ②当k 为变数,b 为变数时,sin (α+β)是定值; ③当k 为变数,b 为常数时,sin (α+β)是定值. 其中正确命题的个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3【答案】B【解析】设点11()E x y ,,22()F x y ,,由三角函数的定义得111cos 21sin 2x y αα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,,221cos 21sin 2x y ββ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,, 将直线EF 的方程与的方程联立2214y kx b x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,, 得2221(1)204k x kbx b +++-=, 由韦达定理得122212221141kb x x k b x x k ⎧+=-⎪+⎪⎨-⎪=⎪+⎩,,所以2112sin()sin cos cos sin 44x y x y αβαβαβ+=+=+=222112121222188244()4()84()11k b kb k x kx b x kx b kx x b x x k k ⎛⎫-- ⎪⎝⎭+++=++==-++,因此,当k 是常数时,sin()αβ+是常数,故选B (特值法可秒杀)9.(2020·浙江高三期末)斜率为k 的直线l 过抛物线22(0)y px p =>焦点F ,交抛物线于,A B 两点,点00(,)P x y 为AB 中点,作OQ AB ⊥,垂足为Q ,则下列结论中不正确的是( )A .0ky 为定值B .OA OB ⋅为定值C .点P 的轨迹为圆的一部分D .点Q 的轨迹是圆的一部分【答案】C【解析】设抛物线22(0)y px p =>上,A B 两点坐标分别为()()1122,,,A x y B x y ,则2211222,2,y px y px ==两式做差得,121212()()2()y y y y p x x +-=-,整理得1201212022,,2.y y p pk ky p x x y y y -=∴=∴=-+为定值,所以A 正确.因为焦点(,0)2p F ,所以直线AB 方程为()2p y k x =-.由2()22p y k x y px⎧=-⎪⎨⎪=⎩得2222244(2)0k x p k x p k -++=,则22121222(2),,4p k p x x x x k ++== 222212121212()()[()]2224p p p p y y k x x k x x x x p =--=-++=-.2121234OA OB x x y y p ∴⋅=+=-为定值.故B 正确. ,OQ AB ⊥∴点Q 的轨迹是以OF 为直径的圆的一部分,故D 正确.本题选择C 选项.10.(2020·安徽高三月考(理))已知抛物线2:8C y x =,圆22:(2)4F x y -+=,直线:(2)(0)l y k x k =-≠自上而下顺次与上述两曲线交于1234,,,M M M M 四点,则下列各式结果为定值的是( ) A .1324M M M M ⋅ B .14FM FM ⋅ C .1234M M M M ⋅ D .112FM M M ⋅【答案】C 【解析】由()228y k x y x⎧=-⎨=⎩消去y 整理得2222(48)40(0)k x k x k k -++=≠,设111422(,),(,)M x y M x y ,则21212248,4k x x x x k++==. 过点14,M M 分别作直线:2l x '=-的垂线,垂足分别为,A B , 则11422,2M F x M F x =+=+.对于A ,13241412(2)(2)(4)(4)M M M M M F M F x x ⋅=++=++12124()16x x x x =+++,不为定值,故A 不正确.对于B ,14121212(2)(2)2()4FM FM x x x x x x ⋅=++=+++,不为定值,故B 不正确. 对于C ,12341412(2)(2)4M M M M M F M F x x ⋅=--==,为定值,故C 正确.对于D ,1121111(2)(2)FM M M M F M F x x ⋅=⋅-=+,不为定值,故D 不正确.选C .11.(2020·南昌县莲塘第一中学高三月考(理))在平面直角坐标系中,两点()()111222,,,P x y P x y 间的“L -距离”定义为121212|||||.PP x x y y =-+-‖则平面内与x 轴上两个不同的定点12,F F 的“L -距离”之和等于定值(大于12|F F )的点的轨迹可以是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】设12(,0),(,0)F c F c -,再设动点(,)M x y ,动点到定点12,F F 的“L­距离”之和等于(20)m m c >>,由题意可得:x c y x c y m ++-++=,即2x c x c y m -+++=, 当,0x c y <-≥时,方程化为220x y m -+=; 当,0x c y <-<时,方程化为220x y m ++=;当,0c x c y -≤<≥时,方程化为2my c =-; 当,0c x c y -≤<<时,方程化为2my c =-;当,0x c y ≥≥时,方程化为220x y m +-=; 当,0x c y ≥<时,方程化为220x y m --=;结合题目中给出四个选项可知,选项A 中的图象符合要求,故选A . 12.(2020·东北育才学校高三月考(理))有如下3个命题;①双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>上任意一点P 到两条渐近线的距离乘积是定值;②双曲线2222222211(0,0)x y x y a b a b b a-=-=>>与的离心率分别是12e e 、,则22122212e e e e +是定值;③过抛物线22(0)x py p =>的顶点任作两条互相垂直的直线与抛物线的交点分别是A B 、,则直线AB 过定点;其中正确的命题有( ) A .3个 B .2个C .1个D .0个【答案】A【解析】①双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)上任意一点P ,设为(m ,n ),两条渐近线方程为y=±ba x=222222b m a n a b -+, 由b 2m 2﹣a 2n 2=a 2b 2,可得两个距离乘积是定值2222a b a b+; ②双曲线2222x y a b -=1与22221x y b a -=(a >0,b >0)的离心率分别是e 1,e 2,即有e 12=222a b a +,e 22=222a b b +,可得22122212e e e e +为定值1;③过抛物线x 2=2py (p >0)的顶点任作两条互相垂直的直线与抛物线的交点分别是A ,B ,可设A (s ,22s p),B (t ,22t p ),由OA ⊥OB 可得st+2224s t p=0,即有st=﹣4p 2, k AB =()222t s p t s --=2t s p +,可得直线AB 的方程为y ﹣22s p=2t s p +(x ﹣s ),即为y=2t s p +x+2p , 则直线AB 过定点(0,2p ).三个命题都正确.故选A .13.已知O 为坐标原点,点M 在双曲线22:C x y λ-=(λ为正常数)上,过点M 作双曲线C 的某一条渐近线的垂线,垂足为N ,则ON MN ⋅的值为( ) A .2λB .λC .2λD .无法确定【来源】四川省南充市2021届高三第三次模拟考试数学(文)试题 【答案】A【解析】设(,)M m n ,即有22m n λ-=,双曲线的渐近线为y x =±,可得MN =,由勾股定理可得ON ===,可得2222m n ON MN λ-⋅=== .故选:A .14.已知1F 、2F 是双曲线C :2214y x -=的左、右两个焦点,若双曲线在第一象限上存在一点P ,使得22()0OP OF F P +⋅=,O 为坐标原点,且12||||PF PF λ=,则λ的值为( ).A .13B .12C .2D .3【来源】河南省豫南九校2020-2021学年高三上学期期末联考理数试题 【答案】C 【解析】1a =,2b =,∴c =1(F,2F, 设点)P m ,∴2222()(1))1504m OP OFF P m m m +⋅=⋅=+-+=, ∴2165m =,m =,则P ±,14PF ===, ∴2122PF PF a =-=,∴12422PF PF λ===, 故选:C.15.已知1F ,2F 是双曲线221169x y -=的焦点,PQ 是过焦点1F 的弦,且PQ 的倾斜角为60︒,那么22||+-PF QF PQ 的值为A .16B .12C .8D .随α变化而变化【答案】A【解析】由双曲线方程221169x y -=知,28a =,双曲线的渐近线方程为34y x 直线PQ 的倾斜角为60︒,所以334PQ k =>,又直线PQ 过焦点1F ,如图 所以直线PQ 与双曲线的交点都在左支上.由双曲线的定义得,2128PF PF a -==…………(1),2128QF QF a -== (2)由(1)+(2)得2211()16PF QF QF PF +-+=,2216PF QF PQ ∴+-=. 故选:A16.已知椭圆()2221024x y b b+=<<,1F ,2F 分别为椭圆的左、右焦点,P 为椭圆上一点,()2,1M ,1MF 平分角12PF F ∠,则1MPF 与2MPF 的面积之和为( ) A .1B .32C .2D .3【来源】中学生标准学术能力诊断性测试2020-2021学年高三上学期1月测试理文数学(一卷)试题 【答案】C【解析】如图,椭圆()222210x y a b a b+=>>,1F ,2F 分别为椭圆的左、右焦点,P 为椭圆上一点,作一圆与线段F 1P ,F 1F 2的延长线都相切,并且与线段PF 2也相切,切点分别为D ,A ,B ,1111221122||||||||||||||||||||F D F A PF PD F F F A PF PB F F F A =⇔+=+⇔+=+, 12122212122||||||||||||||||||2||PF PB F B F F F A F B PF PF F F F A ⇔++=++⇔+=+,所以2||F A a c =-(c 为椭圆半焦距),从而点A 为椭圆长轴端点,即圆心M 的轨迹是直线x =a (除点A 外). 因点M (2,1)在12PF F ∠的平分线上,且椭圆右端点A (2,0),所以点M 是上述圆心轨迹上的点,即点M 到直线F 1P ,PF 2,F 1F 2的距离都相等,且均为1,1MPF 与2MPF 的面积之和为1212111||1||1(||||)2222PF PF PF PF ⋅⋅+⋅⋅=+=.故选:C17.已知椭圆2214x y +=的上顶点为,A B C 、为椭圆上异于A 的两点,且AB AC ⊥,则直线BC 过定点( ) A .(1,0) B .(3,0)C .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D .30,5⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】D【解析】设直线BC 的方程为x ky m =+,()()1122,,B x y C x y 、,则由2214x ky m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩整理得()2224240k y mky m +++-=, 所以212122224,44mk m y y y y k k --+==++, ()22222121212224244m mkx x k y y mk y y m k mk m k k --=+++=++++,因为()0,1A ,()()1122,1,1A x y B C x y A --==,,AB AC ⊥, 所以()()()1212121212111x x y y x x y y y y AB AC +-=-=++⋅-+22222222224242125304444m mk m mk k mk m km m k k k k k ---=+++++=+-=++++解得m k =-或35m k =, 当m k =-时,直线BC 的方程为()1x ky k k y =-=-,直线过()0,1点而()0,1A ,而,A B C 、不在同一直线上,不合题意; 当35m k =时,直线BC 的方程为3355x ky k k y ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,直线过30,5⎛⎫- ⎪⎝⎭,符合题意.故选:D.18.已知椭圆221124y x +=,圆22:4O x y +=,过椭圆上任一与顶点不重合的点G 引圆的两条切线,切点分别为,P Q ,直线PQ 与x 轴,y 轴分别交于点,M N ,则2231OMON+=( )A .54B .45C .43D .34【来源】安徽省宣城市第二中学2020-2021学年高三下学期第一次月考理科数学试题 【答案】D【解析】设112233(,),(,),(,)P x y Q x y G x y ,则切线GP 的方程为114x x y y +=,切线GQ 的方程为224x x y y +=, 因为点G 在切线,GP GQ 上,所以13134x x y y +=,23234x x y y +=,所以直线PQ 的方程为334x x y y +=, 所以3344(,0),(0,)M N x y , 因为点33(,)G x y 在椭圆221124y x +=上,所以2233312x y +=,所以22223333223311123(3)161616164x y x y OM ON+=+=+==, 故选:D19.已知椭圆22:142x y C +=的左右顶点分别为,A B ,过x 轴上点(4,0)M -作一直线PQ 与椭圆交于,P Q 两点(异于,A B ),若直线AP 和BQ 的交点为N ,记直线MN 和AP 的斜率分别为12,k k ,则12:k k =( ) A .13B .3C .12D .2【来源】湖北省“大课改、大数据、大测评”2020-2021学年高三上学期联合测评数学试题 【答案】A【解析】设(),N x y ,()11,P x y ,()22,Q x y ,设直线PQ 的方程:4x my =-由,,P N A 和,,Q N B 三点共线可知11222222y y x x y y x x ⎧=⎪++⎪⎨⎪=⎪--⎩ , 解得:()()()()()()()()1221122112211221222226222262y x y x y my y my x y x y x y my y my -++-+-==--++--+-1212122623my y y y x y y --∴=-,12121226643my y y y x y y +-+=-,(*)联立224142x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩ ,得()2228120m y my +-+=,22226448(2)16(6)0,6m m m m ∆=-+=->>,12121212228123,,()222m y y y y my y y y m m +==∴=+++, 代入(*)得121293433y y x y y -+==-,14y k x =+,22y k x =+ ,122211443k x k x x +∴==-=++.故选:A20.(2020·北京市第二中学分校高三(理))抛物线24y x =上两个不同的点A ,B ,满足OA OB ⊥,则直线AB 一定过定点,此定点坐标为__________. 【答案】(4,0).【解析】设直线l 的方程为x ty b =+代入抛物线24y x =,消去x 得2440y ty b --=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则124y y t +=,124y y b =-,∴()()()221212121212OA OB ty b ty b y y t y y bt y y b y y ⋅=+++=++++222444bt bt b b =-++- 24b b =-=0,∴0b =(舍去)或4b =, 故直线l 过定点()4,0.21.(2020·江苏扬州中学高三月考)已知点(2,0),(4,0)A B -,圆,16)()4(:22=+++b y x C 点P 是圆C 上任意一点,若PAPB为定值,则b =________.【答案】0【解析】设(,)P x y ,PAk PB =k =, 整理得222222(1)(1)(48)4160k x k y k x k -+-+++-=, 又P 是圆C 上的任意一点,故1k ≠,圆C 的一般方程为222820x y x by b ++++=,因此20b =,22222484168,11k k b k k+-==--,解得0b =. 22.(2020·江苏海安高级中学高三)在平面直角坐标系xOy 中,A ,B 为x 轴正半轴上的两个动点,P (异于原点O )为y 轴上的一个定点.若以AB 为直径的圆与圆x 2+(y -2)2=1相外切,且∠APB 的大小恒为定值,则线段OP 的长为_____.【解析】设O 2(a ,0),圆O 2的半径为r (变量),OP=t (常数),则222222221)222tan ,tan ,2tan 141,(4,22tan 3232r a r a rOPA OPB t t a r a rrtt t APB a r t a r t a r a rt tAPB t t r r +-+∠=∠=+--∴∠==-+-++=+∴=-∴∠==-+-+∵∠APB 的大小恒为定值,∴t23.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆22184x y +=上一点A ,点B 是椭圆上任意一点(异于点A ),过点B 作与直线OA 平行的直线l 交椭圆于点C ,当直线AB 、AC 斜率都存在时,AB AC k k +=___________. 【答案】0【解析】取特殊点B ()0,2-,则BC的方程为22y x +=,由22242y x x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得C ()所以202AB AC k k +==. 24.(2020·河北定州一中高三月考)P 为圆()22:15C x y -+=上任意一点,异于点()2,3A 的定点B 满足PBPA为常数,则点B 的坐标为______. 【答案】33,22⎛⎫⎪⎝⎭【解析】设()()00,,,,PA P x y B x y PBλ=,则()2215x y -+=,可得2242x y x +=+,① ()()()()222220023x x y y x y y λ⎡⎤-+-=-+-⎣⎦,②由①②得()2200002224x x y y x y --+++2222617x y λλλ=--+,可得202002220022226417x y x y λλλ⎧-=-⎪-=-⎨⎪++=⎩,解得002323212x y λ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩,B ∴点坐标为33,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,故答案为33,22⎛⎫ ⎪⎝⎭. 25.(2020·上海长岛中学高三)在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,M 、N 是双曲线22124x y -=上的两个动点,动点P 满足2OP OM ON =-,直线OM 与直线ON 斜率之积为2,已知平面内存在两定点1F 、2F ,使得12PF PF -为定值,则该定值为________【答案】【解析】设P (x ,y ),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则由2OP OM ON =-,得(x ,y )=2(x 1,y 1)-(x 2,y 2), 即x=2x 1-x 2,y=2y 1-y 2,∵点M ,N 在双曲线22124x y -=上,所以2211124x y -=,2222124x y -=,故2x 2-y 2=(8x 12+2x 22-8x 1x 2)-(4y 12+y 22-4y 1y 2)=20-4(2x 1x 2-y 1y 2), 设k 0M ,k ON 分别为直线OM ,ON 的斜率,根据题意可知k 0M k ON =2, ∴y 1y 2-2 x 1x 2=0, ∴2x 2-y 2=20,所以P 在双曲线2x 2-y 2=20上; 设该双曲线的左,右焦点为F 1,F 2,由双曲线的定义可推断出12PF PF -为定值,该定值为26.(2020·江苏高三月考)椭圆E :22143x y +=的左顶点为A ,点,B C 是椭圆E 上的两个动点,若直线,AB AC 的斜率乘积为定值14-,则动直线BC 恒过定点的坐标为__________. 【答案】(1,0)【解析】当直线BC 的斜率存在时,设直线BC 的方程为y=kx+m ,由22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消去y 得:(3+4k 2)x 2+8kmx+4m 2﹣12=0, 设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1+x 2=28km 34k -+,x 1x 2=2241234m k-+, 又A (﹣2,0),由题知k AB •k AC =121222y y x x ++=﹣14, 则(x 1+2)(x 2+2)+4y 1y 2=0,且x 1,x 2≠﹣2, 则x 1•x 2+2(x 1+x 2)+4+4(kx 1+m )(kx 2+m ) =(1+4k 2)x 1x 2+(2+4km )(x 1+x 2)+4m2+4=()()2221441234k m k+-++(2+4km )28km 34k -++4m2+4=0则m 2﹣km ﹣2k 2=0, ∴(m ﹣2k )(m+k )=0, ∴m=2k 或m=﹣k .当m=2k 时,直线BC 的方程为y=kx+2k=k (x+2). 此时直线BC 过定点(﹣2,0),显然不适合题意.当m=﹣k 时,直线BC 的方程为y=kx ﹣k=k (x ﹣1),此时直线BC 过定点(1,0). 当直线BC 的斜率不存在时,若直线BC 过定点(1,0),B 、C 点的坐标分别为(1,32),(1,﹣32),满足k AB •k AC =﹣14. 综上,直线BC 过定点(1,0). 故答案为:(1,0).27.已知双曲线22:13y C x -=的右焦点为F ,过点F 的直线l 与双曲线相交于P 、Q 两点,若以线段PQ为直径的圆过定点M ,则MF =______.【来源】金科大联考2020届高三5月质量检测数学(理科)试题 【答案】3【解析】点F 的坐标为()2,0,双曲线的方程可化为2233x y -=,①当直线l 的斜率不存在时,点P 、Q 的坐标分别为()2,3、()2,3-, 此时以线段PQ 为直径的圆的方程为()2229x y -+=;②当直线l 的斜率存在时,设点P 、Q 的坐标分别为()11,x y ,()22,x y , 记双曲线C 的左顶点的坐标为()1,0A -,直线l 的方程为()2y k x =-,联立方程()22332x y y k x ⎧-=⎪⎨=-⎪⎩,消去y 后整理为()()222234340kxk x k -+-+=,2422230164(3)(34)36(1)0k k k k k ⎧-≠⎨∆=+-+=+>⎩,即k ≠ 有2122212243343k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪-⎨+⎪=⎪-⎩,()()()22121212122224y y k x x k x x x x =--=-++⎡⎤⎣⎦,222222234894333k k k k k k k ⎛⎫+=-+- ⎪---⎝⎭,()111,AP x y =+,()221,AQ x y =+,()()()1212121212111AP AQ x x y y x x x x y y ⋅=+++=+++⎡⎤⎣⎦ 22222222344931103333k k k k k k k k +-=+-+=+=----. 故以线段PQ 为直径的圆过定点()1,0M -,3MF =.28.双曲线22:143x y C -=的左右顶点为,A B ,以AB 为直径作圆O ,P 为双曲线右支上不同于顶点B 的任一点,连接PA 交圆O 于点Q ,设直线,PB QB 的斜率分别为12,k k ,若12k k λ=,则λ=_____. 【答案】34-【解析】设()()()00,,2,02,0P x y A B - 2200143x y -=,()222000331444x y x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭2000200032424PA PBy y y x x k k x =⋅=+--= PA 交圆O 于点Q ,所以PA QB ⊥ 易知:33441PA PB PB QBPA QB k k k k k k λ⎧=⎪⇒==-⎨⎪⋅=-⎩即1234k k λ==-. 故答案为:34-29.过双曲线22221x y a b-=的右焦点(,0)F c 的直线交双曲线于M 、N 两点,交y 轴于P 点,若1PM MF λ=,2PN NF λ=,规定12λλ+=PM PN MF NF +,则PM PNMF NF +的定值为222a b .类比双曲线这一结论,在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>中,PM PN MF NF+的定值为________. 【来源】贵州省铜仁市思南中学2020-2021学年高三上学期期末考试数学(理)试题【答案】222a b-【解析】如图,设椭圆()222210x y a b a b+=>>的右焦点为(),0F c ,过点(),0F c 的直线为()y k x c =-,代入椭圆的方程得:()2222222222220b a kxa k cx a k c ab +-+-=,设()11,M x y ,()22,N x y ,则22122222a k c x x b a k +=-+,2222212222a k c ab x x b a k-⋅=+, 过点,M N 分别作x 轴的垂线,垂足为,D E ,则111x PM x c MF λ==--,222=x PNx c NFλ=--,所以()()()()()1221121212122212121212122x x c x x c x x c x x x x x c x c x x c x x c x x c x x c λλ-+--+⎛⎫+=-+=-=-⎪---++-++⎝⎭将22122222a k c x x b a k +=-+,2222212222a k c ab x x b a k -⋅=+代入化简得:21222a b λλ+=-. 故答案为:222a b-.30.若M ,P 是椭圆2214x y +=两动点,点M 关于x 轴的对称点为N ,若直线PM ,PN 分别与x 轴相交于不同的两点A (m ,0),B (n ,0),则mn =_________.【来源】四川省资阳市2020-2021学年高三上学期期末数学文科试题 【答案】4 【解析】设(),M a b ,则(),N a b -,(),P c d ,则2214a b +=,2214c d +=所以PM d bk c a-=- 直线PM 的方程为()d b y b x a c a --=--,令0y =可得ad bcm d b-=- 同理有PM d b k c a+=- 直线PN 的方程为()d b y b x a c a ++=--,令0y =可得ad bcn d b+=+ 则222222ad bc ad bc a d b c mn d b d b d b -+-⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪-+-⎝⎭⎝⎭222222111144111144a c c a c a ⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⎛⎫--- ⎪⎝⎭()2222414a c a c -==- 31.椭圆E :22143x y +=的左顶点为A ,点,B C 是椭圆E 上的两个动点,若直线,AB AC 的斜率乘积为定值14-,则动直线BC 恒过定点的坐标为__________. 【答案】(1,0)【解析】当直线BC 的斜率存在时,设直线BC 的方程为y=kx+m ,由22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消去y 得:(3+4k 2)x 2+8kmx+4m 2﹣12=0, 设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1+x 2=28km 34k -+,x 1x 2=2241234m k -+, 又A (﹣2,0),由题知k AB •k AC =121222y y x x ++=﹣14, 则(x 1+2)(x 2+2)+4y 1y 2=0,且x 1,x 2≠﹣2, 则x 1•x 2+2(x 1+x 2)+4+4(kx 1+m )(kx 2+m ) =(1+4k 2)x 1x 2+(2+4km )(x 1+x 2)+4m2+4=()()2221441234k m k +-++(2+4km )28km 34k -++4m2+4=0则m 2﹣km ﹣2k 2=0, ∴(m ﹣2k )(m+k )=0, ∴m=2k 或m=﹣k .当m=2k 时,直线BC 的方程为y=kx+2k=k (x+2). 此时直线BC 过定点(﹣2,0),显然不适合题意.当m=﹣k 时,直线BC 的方程为y=kx ﹣k=k (x ﹣1),此时直线BC 过定点(1,0). 当直线BC 的斜率不存在时,若直线BC 过定点(1,0),B 、C 点的坐标分别为(1,32),(1,﹣32),满足k AB •k AC =﹣14. 综上,直线BC 过定点(1,0). 故答案为(1,0).。

最后冲刺系列解析几何专题系列二解析几何中的定点定值问题

最后冲刺系列解析几何专题系列二解析几何中的定点定值问题

解析几何专题系列二:解析几何中的定点、定值问题[考情分析把握方向]解析几何中的定值、定点、定直线问题是近几年高考命题的热点,这类问题也是高考题中的一大难点。

此类问题动中有定,定中有动,并且常与轨迹问题、曲线系问题等问题相结合,深入考查直线与圆、圆锥曲线、直线与圆锥曲线的位置关系等相关知识。

考察数形结合、分类讨论、转化与化归、函数与方程等思想方法。

高考中重点关注以下几方面的问题:1直线方程、圆的方程、直线与圆及直线与圆锥曲线的位置关系,重点是直线与圆的位置关系;2•圆锥曲线的标准方程和几何性质,特别是椭圆的标准方程及几何性质,同时注意它们的图形特征;3•轨迹问题求解的常用方法;数形结合思想以及函数与方程思想的应用;4•求圆锥曲线的方程的运算的要求有所提高,考查趋于方程的变形运算。

[小题训练激活思维]1.已知椭圆2E:Xa22yb21 (a b 0)过定点P(1,1),圆C:x2y21,直线I与椭圆E交于M , N两点,UULU uuir且OM ON 0 ,则直线I与圆C的位置关系是________________ 。

相切2•若双曲线x2 y2 1的右支上一点P(a,b)到直线y x的距离为2,贝U a b的值是3 •已知0为坐标原点,定点A(1,0),动点M是直线l:x 2上的点,过点A作0M的垂线与以0M为直径的圆交于点N,则线段ON的长为___________________2 24.已知椭圆E : ^2 y? 1 (aa bb 0)的左顶点为A,右焦点为F ,点M在右准线I上运动,记直线1 k1 k3AM ,OM ,FM的斜率分别为匕山山,若椭圆E的离心率为一,则一3_______________2 k25.已知直线I : ax y 2a 3 0及点P(3,4) •当点P到直线I的距离最大时,直线I的方程是变式1: I :(2a b)x (a b) y a b 0变式2: I : (a23)x (a 2) y 2a23a11经过点(0,、3),离心率为一,直线l 经过椭圆C 的右焦点F 与椭圆交于 代B 两2点,点 代F , B 在直线x 4上的射影依次为点 D,K,E 。

备战2025年高考二轮复习数学课件专题:解析几何-定值、定点与定直线问题

备战2025年高考二轮复习数学课件专题:解析几何-定值、定点与定直线问题
由题意可知直线 l
设直线
2
的斜率存在且斜率不是±2 ,
2
l:y=kx+m(k≠± ),M(x1,y1),N(x2,y2),
2
= + ,
联立 2 2
可得(2k2-1)x2+4kmx+2m2+2=0,
一般法 变量无关
对于满足一定条件的两点连接所得直线过定点或满足一定条件的曲线过
关系法
定点问题,可设直线(或曲线)上两点的坐标,利用坐标在直线(或曲线)上,建
立点的坐标所满足的方程(组),求出相应的直线(或曲线),然后再利用直线
(或曲线)过定点的知识求解
角度三
定直线问题
2
例 3(2024·浙江温州二模)已知椭圆 L: 2
2
直线
2
2 -
EB:y-t= - (x-x1),令
2 1
13
8
x1+x2=− 2 -3,x1x2= 2 -3.
x=0,得点 P 的纵坐标
- 1 2 -4 1 + 1
-( 2 +4) 1 + 1
-2 1 + 1
+t.
+t=
+t=
yP=
2 - 1
2 - 1
解决相关问题;其次是要善于运用特殊化方法,即先从问题的特殊情况入手,
发现和推导问题结论,然后再证明一般情形成立,从而解决定值、定点、定
直线问题.
角度一
定值问题
例 1(2024·山东临沂模拟)已知椭圆
2
C: 2
+
2
1
=1(a>b>0)的离心率为2,且点
2

第49讲 课时2 解析几何中的定点、定值问题

第49讲 课时2 解析几何中的定点、定值问题

联立xy2==k4xy+,1,消去 y,得 x2-4kx-4=0,
第23页
高考总复习 一轮复习导学案 ·数学提高版
设 A(x1,y1),B(x2,y2),则有xx11·+x2x=2=-44k.,① 由A→F=2F→B可得 x1=-2x2.② 结合①②可求得 k2=18, 所以|AB|=y1+y2+2=k(x1+x2)+4=4k2+4=92.
第6页
高考总复习 一轮复习导学案 ·数学提高版
1-4k2 则直线 A1P 的斜率 kA1P=-11++8k44kk22+2=-222kk+-11, 直线 A1P 的的方程为 y=-222kk+-11(x+2). 令 x=0,则 y=-22kk+ -11,即 F0,-22kk+ -11. 因为直线 A1B1 的方程为 x+2y+2=0,
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第八章 解析几何
高考总复习 一轮复习导学案 ·数学提高版
第八章 解析几何
方法二:由条件知 A,B,F 三点共线,如图,直线 AB 与抛物线的准线 l 交于 C, 分别过 A,B,F 作直线 l 的垂线段,垂足为 A1,B1,F1.设|FB|=t,则|AF|=2t.
根据抛物线定义,有|BB1|=t,|AA1|=2t,|FF1|=2.
第八章 解析几何
y- y+
3 3

y1- x1
3 ·y2+x2
3

kx1+1- x1
3 ·kx2+x12+
3

kx1x2+1- kx1x2+1+
3x2 = 3x1
x1+x2+1- x1+x2+1+
33xx21=xx12++22-+
33xx21=xx2+1+22++1
33xx21=2+1
3·xx22++22++

解析几何中的定点与定值问题

解析几何中的定点与定值问题
题型一、设点坐标强化坐标运算、整体运算、消元思想
例1:在平面直角坐标系xoy中,已知椭圆T的方程为


+ = , 设, , 是椭圆上的三点(异于椭圆顶
点),且存在锐角θ,使
= + .
(1)求证:直线OA与OB的斜率之积为定值;
(2)求 + 的值。
两点,设两直线的斜率分别为
, , 且 + = , 求直线
AB恒过定点的坐标。
小结:
2、通过设动直线方程再利用
条件,寻找动直线中的字母关
系(k与b);或者解出动点坐
标,再出动直线方程,通过
化简求出定点;或者利用两个
特殊位置先求出定点,再证明。
变式训练:
在平面直角坐标系xoy中,椭圆C;
右顶点B的任意一点P,
记直线PA,PB的斜率分别为 , ,则 ∙
的值为_____________.
题型二、特值法(再证明)、设动直线方程、
解动点坐标等方法处理定点问题

例2、已知椭圆C: + =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

+

= , 过点 , −
的动直线与
椭圆交于, 两点,试判断以为
直径的圆是否恒过定点,说明理
由。
课堂小结:
本节课你学习到了?
小结:
1、设曲线上的动点坐
标,利用动点在曲线上
进行坐标运算、
以及整体运算、和消元
思想。
变式训练:

1、设M为双曲线


− =1(a>0,b>0)上的任意

解析几何题型2——《解析几何中的定值定点问题》

解析几何题型2——《解析几何中的定值定点问题》

解析几何题型——《解析几何中的定值定点问题》题型特点:定值、定点问题必然是在变化中所表现出来的不变的量,那么就可以用变化的量表示问题中的直线方程、数量积、比例关系等,这些直线方程、数量积、比例关系不受变化的量所影响的一个点,就是要求的定点。

解决这类问题的关键就是引进参数表示直线方程、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。

这类试题考查的是在运动变化过程中寻找不变量的方法。

典例 1 如图,已知双曲线)0(1:222>=-a y ax C 的右焦点为F ,点A ,B 分别在C 的两条渐近线上,x AF ⊥轴,OB AB ⊥,OA BF //(O 为坐标原点)。

(1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点),(00y x P 的直线1:020=-y y a x x l 与直线AF 相交于点M ,与直线23=x 相交于点N ,证明:当点P 在C 上移动时,NF MF恒为定值,并求此定值。

典例2 已知动圆过定点)0,4(A ,且在y 轴上截得的弦MN 的长为8。

(1)求动圆圆心的轨迹C 的方程;(2)已知点)0,1(-B ,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。

典例3 已知直线6:+=x y l ,圆5:22=+y x O ,椭圆)0(1:2222>>=+b a b x a y E 的离心率33=e ,直线l 被圆O 截得的弦长与椭圆的短轴长相等。

(1)求椭圆E 的方程;(2)过圆O 上任意一点P 作椭圆E 的两条切线,若切线都存在斜率,求证:两切线的斜率之积为定值。

典例4 椭圆的两焦点坐标分别为)0,3(1-F 和)0,3(2F ,且椭圆过点)23,1(-。

(1)求椭圆方程;(2)过点)0,56(-作不与y 轴垂直的直线l 交该椭圆于M 、N 两点,A 为椭圆的左顶点,试判断MAN ∠的大小是否为定值,并说明理由。

解析几何中的定点定值问题

解析几何中的定点定值问题

my 2 4x
a
y2
4my
4a
0
16m2 16a 0
y1 y1
y2
y2
4m 4a
k1k2
1
y1 2 x1 1
y2 x2
2 1
1
4 y1 2
4 y2 2
1
y1y2 2( y1 y2 ) 12 0
4a 8m 12 0 a 2m 3
EF : x my 2m 3过定点(3,2)
B
AB:
y
2 px y1 y2
4 p2 y02 y1 y2
y0
y
y0
2 px 4 p2 2 px0 y1 y2
2 p(x 2 p x0 ) y1 y2
AB过定点(x0 2 p, y0 )
思路2:设直线AB(2字母)
代入抛物线得关键方程
A
P
k1k2=-1统一字母
O
代直线AB方程(1字母)
(二)椭圆类
例3、椭圆 x2 y2 1
4
(1)以左顶点 A 为直角顶点的 RtAMN 的顶点都在
椭圆上,则斜边 MN 过定点
M
A N
思路1:特殊化取AM:y=x+2
代入椭圆得M,N坐标(1字母)
得直线AB方程(1字母) M 猜测得定点坐标再证明 A
N
解析:A(2,0), 取AM : y x 2
解析:小题猜测:极端性,当 PA水平时 A
此时 A 在无穷远处,B(x0 , y0 ) ,直线 AB : y y0 所以定点纵坐标为 y0
P
当 AB 竖直时,设为 x t ,
O
代入抛物线方程,A(t, 2pt ),B(t, 2pt )

解析几何中的定点定值问题含答案

解析几何中的定点定值问题含答案

解析几何中的定点和定值问题【教学目标】学会合理选择参数(坐标、斜率等)表示动态图形中的几何对象,探究、证明其不变性质(定点、定值等),体会“设而不求”、“整体代换”在简化运算中的作用.【教学难、重点】解题思路的优化. 【教学方法】讨论式 【教学过程】 一、基础练习1、过直线4x =上动点P 作圆224O x y +=:的切线PA PB 、,则两切点所在直线AB 恒过一定点.此定点的坐标为_________. 【答案】(1,0)【解析】设动点坐标为(4,t P ),则以OP 直径的圆C 方程为:(4)()0x x y y t -+-= , 故AB 是两圆的公共弦,其方程为44x ty +=. 注:部分优秀学生可由200x x y y r += 公式直接得出. 令4400x y -=⎧⎨=⎩得定点(1,0).2、已知PQ 是过椭圆22:21C x y +=中心的任一弦,A 是椭圆C 上异于P Q 、的任意一点.若AP AQ 、 分别有斜率12k k 、 ,则12k k ⋅=______________.【答案】-2【解析】设00(,),(,)P x y A x y ,则(,)Q x y --220001222000y y y y y y k k x x x x x x -+-⋅=⋅=-+-,又由A 、P 均在椭圆上,故有:2200222121x y x y ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,两式相减得2222002()()0x x y y -+-= ,220122202y y k k x x-⋅==-- 3,过右焦点F 作不垂直于x 轴的直线交椭圆于A 、B 两点, AB 的垂直平分线交x 轴于N ,则_______.1=24e【解析】设直线AB 斜率为k ,则直线方程为()3y k x =-,与椭圆方程联立消去y 整理可得()22223424361080k x k x k +-+-=,则221212222436108,3434k k x x x x k k -+==++, 所以1221834ky y k-+=+, 则AB 中点为222129,3434k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭. 所以AB 中垂线方程为22291123434k k y x k k k ⎛⎫+=-- ⎪++⎝⎭, 令0y =,则22334k x k =+,即223,034k N k ⎛⎫ ⎪+⎝⎭, 所以222239(1)33434k k NF k k+=-=++.()2236134k AB k +==+,所以14NF AB =.F A ,是其左顶点和左焦点,P 是圆222b y x =+上的动点,若PAPF=常数,则此椭圆的离心率是【答案】e =215- 【解析】 因为PAPF=常数,所以当点P 分别在(±b,0)时比值相等,2b ac =, 又因为222b ac =-, 所以220a c ac --=同除以a 2可得e 2+e -1=0,解得离心率e =215-. 二、典例讨论 例1、如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C : 22142x y +=的左顶点为A ,过原点O 的直线(与坐标轴不重合)与椭圆C 交于P ,Q 两点,直线PA ,QA 分别与y 轴交于M ,N 两点. 试问以MN 为直径的圆是否经过定点(与直线PQ 的斜率无关)?请证明你的结论.分析一:设PQ 的方程为y kx =,设点()00,P x y (00x >),则点()00,Q x y --.联立方程组22,24y kx x y =⎧⎨+=⎩消去y 得22412x k =+.所以0x,则0y =.所以直线AP的方程为)2y x =+.从而M ⎛⎫⎝同理可得点N ⎛⎫ ⎝. 所以以MN为直径的圆的方程为2(0x y y ++=整理得:2220x y y +--=由22200x y y ⎧+-=⎨=⎩,可得定点(0)F 分析二:设P (x 0,y 0),则Q (﹣x 0,﹣y 0),代入椭圆方程可得220024x y +=.由直线PA 方程为:00(2)2y y x x =++,可得0020,2y M x ⎛⎫ ⎪+⎝⎭,同理由直线QA 方程可得0020,2y N x ⎛⎫⎪-⎝⎭,可得以MN 为直径的圆为2000022022y y x y y x x ⎛⎫⎛⎫+-⋅-= ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭,整理得:2220020002240224y y y x y y x x x ⎛⎫+-++= ⎪+--⎝⎭由于220042x y -=-,代入整理即可得2200204204x y x y y x ⎛⎫+--=⎪-⎝⎭此圆过定点(0)F . 分析三: 易证:2212AP AQb k k a =-=-,故可设直线AP 斜率为k ,则直线AQ 斜率为12k-. 直线AP 方程为(2)y k x =+,从而得(0,2)M k ,以12k -代k 得10,N k ⎛⎫- ⎪⎝⎭故知以MN 为直径的圆的方程为21(2)()0x y k y k+-+= 整理得:2212(2)0x y k y k+-+-=由22200x y y ⎧+-=⎨=⎩,可得定点(0)F . 分析四、设(0,),(0,)M m N n ,则以MN 为直径的圆的方程为2()()0x y m y n +--=即22()0x y m n y mn +-++= 再由221=2AP AQAM AN b k k k k a =-=-得2mn =-,下略例2、已知离心率为e 的椭圆C (1)e ,和()20,. (1) 求椭圆C 的方程;(2) 已知AB MN 、为椭圆C 上的两动弦,其中M N 、关于原点O 对称,AB 过点(1,0)E ,且AB MN 、斜率互为相反数. 试问:直线AM BN 、的斜率之和是否为定值?证明你的结论.解析:(1)由题意:22222111a e e b a b ⎧=⎧=⎪⎪⇒⎨⎨+=⎪⎪=⎩⎩所以椭圆C 的方程为2214x y +=. (2) 设AB 方程为(1)y k x =-,11(,)A x y ,22(,)B x y ,则MN 方程为y kx =-又设33(,)M x kx -,33(,)N x kx -1323132313231323(1)(1)AM BN y kx y kx k x kx k x kx k k x x x x x x x x +--+--+=+=+-+-+则整理得:[]132323131323(1)()(1)()()()AM BN k x x x x x x x x k k x x x x +-++---+=-+212312132322()()()AM BN k x x x x x k k x x x x ⎡⎤+-+⎣⎦+=-+ ①由22(1)44y k x x y =-⎧⎨+=⎩消元整理得:2222(41)8440k x k x k +-+-=, 所以22121222844,4141k k x x x x k k -+==++ ②又由2244y kxx y =-⎧⎨+=⎩消元整理得: 22(41)4k x +=,所以232441x k =+ ③将②、③代入①式得:0AM BN k k +=.例2(变式)、已知离心率为e 的椭圆C (1)e ,和()20,. (3) 求椭圆C 的方程;(4) 已知AB MN 、为椭圆C 上的两动弦,其中M N 、关于原点O 对称,AB 过定点(,0),(22)E m m -<<,且AB MN 、斜率互为相反数. 试问:直线AM BN 、的斜率之和是否为定值?证明你的结论.解析:(3)由题意:222222111a e e b a b ⎧=⎧=⎪⎪⇒⎨⎨+=⎪⎪=⎩⎩所以椭圆C 的方程为2214x y +=. (4) 设AB 方程为()y k x m =-,11(,)A x y ,22(,)B x y ,则MN 方程为y kx =-又设33(,)M x kx -,33(,)N x kx -1323132313231323()()AM BN y kx y kx k k x x x x k x m kx k x m kx x x x x +-+=+-+-+--=+-+则整理得:[]132323131323()()()()()()AM BN k x x m x x x x m x x k k x x x x +-++---+=-+212312132322()()()AM BN k x x x m x x k k x x x x ⎡⎤+-+⎣⎦+=-+ ①由22()44y k x m x y =-⎧⎨+=⎩消元整理得:22222(41)8440k x k mx k m +-+-=, 所以222121222844,4141k m k m x x x x k k -+==++ ②又由2244y kxx y =-⎧⎨+=⎩消元整理得: 22(41)4k x +=,所以232441x k =+ ③将②、③代入①式得:0AM BN k k +=.三、课外作业1、已知椭圆22+142x 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 ,在x 轴上有异于点A 、B 的定点Q ,以MP 为直径的圆经过直线BP 、MQ 的交点,则点Q 的坐标为____________. 【答案】(0,0) 【解析】试题分析:设(2,),M t 则:(2)4tAM y x =+,与椭圆方程联立消y 得2222(8)44320t x t x t +++-=,所以221628P tx t -=+,288P t y t =+,因此22282816228BP tt k t tt +==---+,即1B P O M k k=-,点Q 的坐标为O (0,0)2、已知PA 、右顶点B 的任意一点,记直线P A ,PB 的斜率分别为1212,,k k k k ⋅则的值为 . 【答案】13- 【解析】设(,)P x y ,因为P 在椭圆上,所以3、已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率e =12,A,B 是椭圆的左右顶点,P 为椭圆上不同于AB 的动点,直线PA,PB 的倾斜角分别为,αβ,则cos()cos()αβαβ+-= .【答案】7 【解析】试题分析:因为A,B 是椭圆的左右顶点,P 为椭圆上不同于AB 的动点,22PA PBb k k a ∴⋅=-2222211132244c a b b e a a a -=∴=∴=∴=,2234PA PBb k k a ∴⋅=-=-,31cos()cos cos sin sin 1tan tan 473cos()cos cos sin sin 1tan tan 14αβαβαβαβαβαβαβαβ++--====-++- 4、如图所示,已知椭圆C C 上任取不同两点A ,B ,点A 关于x 轴的对称点为'A ,当A ,B 变化时,如果直线AB 经过x 轴上的定点T (1,0),则直线'A B 经过x 轴上的定点为________.【答案】(4,0)【解析】设直线AB 的方程为x =my +1,由22141x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得(my +1)2+4y 2=4,即(m 2+4)y 2+2my-3=0.记A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则A ′(x 1,-y 1),且y 1+y 2=-224m m +,y 1y 2=-234m +, 当m ≠0时,经过点A′(x 1,-y 1),B(x 2,y 2)的直线方程为121y y y y ++=121x x x x --.令y =0,得x =2121x x y y -+y 1+x 1=2121my my y y -+y 1+my 1+1=2212112121my y my my y my y y -++++1=12212my y y y ++1=2232424m m m m ⋅+-+-+1=4,所以y =0时,x =4. 当m =0时,直线AB 的方程为x =1,此时A′,B 重合,经过A′,B 的直线有无数条,当然可以有一条经过点(4,0)的直线.当直线AB 为x 轴时,直线A ′B 就是直线AB ,即x 轴,这条直线也经过点(4,0).综上所述,当点A ,B 变化时,直线A ′B 经过x 轴上的定点(4,0).5、 的右焦点2F 的直线交椭圆于于,M N 两点,令【解析】试题分析:不失一般性,不妨取MN 垂直x 轴的情况,此时MN :x=1,联立221431x y x ⎧+=⎪⎨⎪=⎩,得M (1,32),N (1,-32),∴m=n=32,∴34mn m n =+6、已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,左顶点为A ,左焦点为()120F -,,点(B 在椭圆C 上,直线()0y kx k =≠与椭圆C 交于E ,F 两点,直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)以MN 为直径的圆是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由.解析:(Ⅰ)解法一:设椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,因为椭圆的左焦点为()120F -,,所以224a b -=.设椭圆的右焦点为()220F ,,已知点(2B 在椭圆C 上, 由椭圆的定义知122BF BF a +=,所以2a ==所以a =2b =.所以椭圆C 的方程为22184x y +=. 解法二:设椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,因为椭圆的左焦点为()120F -,,所以224a b -=. ①因为点(2B 在椭圆C 上,所以22421a b +=. ②由①②解得,a =2b =.所以椭圆C 的方程为22184x y +=.(Ⅱ)解法一:因为椭圆C 的左顶点为A ,则点A 的坐标为()-.因为直线(0)y kx k =≠与椭圆22184x y +=交于两点E ,F , 设点()00,E x y (不妨设00x >),则点()00,F x y --.联立方程组22,184y kx x y =⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得22812x k =+.所以0x =,则0y =.所以直线AE的方程为y x =+.因为直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N ,令0x =得y =,即点M ⎛ ⎝.同理可得点N ⎛ ⎝.所以MN ==.设MN的中点为P ,则点P 的坐标为0,P k ⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭. 则以MN 为直径的圆的方程为22x y k ⎛⎫++= ⎪⎪⎝⎭2, 即224x y y k++=. 令0y =,得24x =,即2x =或2x =-.故以MN 为直径的圆经过两定点()12,0P ,()22,0P -.解法二:因为椭圆C 的左端点为A ,则点A 的坐标为()-.因为直线(0)y kx k =≠与椭圆22184x y +=交于两点E ,F , 设点00(,)E x y ,则点00(,)F x y --.所以直线AE的方程为y x =+.因为直线AE 与y 轴交于点M ,令0x =得y =M ⎛⎫⎝.同理可得点N ⎛⎫⎝.所以020168y MN x ==-.因为点00(,)E x y 在椭圆C 上,所以2200184x y +=. 所以08MN y =. 设MN 的中点为P ,则点P的坐标为000,P y ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭. 则以MN为直径的圆的方程为2200x y y ⎛⎫++= ⎪ ⎪⎝⎭2016y .即220+x y y y +=4. 令0y =,得24x =,即2x =或2x =-.故以MN 为直径的圆经过两定点()12,0P ,()22,0P -.解法三:因为椭圆C 的左顶点为A ,则点A的坐标为()-.因为直线(0)y kx k =≠与椭圆22184x y +=交于两点E ,F ,设点(),2sin E θθ(0θ<<π),则点(),2sin F θθ--. 所以直线AE的方程为y x =+.因为直线AE 与y 轴交于点M ,令0x =得2sin cos 1y θθ=+,即点2sin 0,cos 1M θθ⎛⎫⎪+⎝⎭.同理可得点2sin 0,cos 1N θθ⎛⎫⎪-⎝⎭.所以2sin 2sin 4cos 1cos 1sin MN θθθθθ=-=+-.设MN 的中点为P ,则点P 的坐标为2cos 0,sin P θθ⎛⎫-⎪⎝⎭. 则以MN 为直径的圆的方程为222cos sin x y θθ⎛⎫++= ⎪⎝⎭24sin θ, 即224cos 4sin x y y θθ++=. 令0y =,得24x =,即2x =或2x =-. 故以MN 为直径的圆经过两定点()12,0P ,()22,0P -.7、已知椭圆C: 2222x y a b+=1(a >0,b >0A (1在椭圆C 上.(I)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设动直线l 与椭圆C 有且仅有一个公共点,判断是否存在以原点O 为圆心的圆,满 足此圆与l 相交于两点P 1,P 2(两点均不在坐标轴上),且使得直线OP 1,OP 2的斜率之 积为定值?若存在,求此圆的方程;若不存在,说明理由.(Ⅰ)解:由题意,得c a =,222a b c =+, 又因为点(1,)2A 在椭圆C 上,所以221314ab+=, 解得2a =,1b =,c =,所以椭圆C 的方程为1422=+y x .(Ⅱ)结论:存在符合条件的圆,且此圆的方程为225x y +=.证明如下:假设存在符合条件的圆,并设此圆的方程为222(0)x y r r +=>.当直线l 的斜率存在时,设l 的方程为m kx y +=.由方程组22,1,4y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩ 得0448)14(222=-+++m kmx x k , 因为直线l 与椭圆C 有且仅有一个公共点,所以2221(8)4(41)(44)0km k m ∆=-+-=,即2241m k =+.由方程组222,,y kx m x y r =+⎧⎨+=⎩ 得2222(1)20k x kmx m r +++-=,则22222(2)4(1)()0km k m r ∆=-+->.设111(,)P x y ,222(,)P x y ,则12221km x x k -+=+,2y x b =-+, 设直线1OP ,2OP的斜率分别为1k ,2k , 所以221212121212121212()()()y y kx m kx m k x x km x x m k k x x x x x x +++++===222222222222222111m r km k km m m r k k k m r m r k --⋅+⋅+-++==--+,将2241m k =+代入上式,得221222(4)14(1)r k k k k r -+⋅=+-. 要使得12k k 为定值,则224141r r -=-,即25r =,验证符合题意. 所以当圆的方程为225x y +=时,圆与l 的交点12,P P 满足12k k 为定值14-. 当直线l 的斜率不存在时,由题意知l 的方程为2x =±, 此时,圆225x y +=与l 的交点12,P P 也满足1214k k =-. 8、已知椭圆C 1:22221(0)y x a b a b+=>>,且过定点M (1.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知直线l :1()3y kx k =-∈R 与椭圆C 交于A 、B 两点,试问在y 轴上是否存在定点P ,使得以弦AB 为直径的圆恒过P 点?若存在,求出P 点的坐标,若不存在,说明理由. (1)解:由已知222222252511142c e a a b c a b a b ⎧==⎪⎧=⎪⎪⎪+=⇒⎨⎨⎪⎪=+=⎩⎪⎪⎩∴椭圆C 的方程为2224155y x +=(2)解:由221324155y kx y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得:229(24)12430k x kx +--= ①设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1、x 2是方程①的两根∴12122212439(24)9(24)k x x x x k k +==-++,设P (0,p ),则1122()()PA x y p PB x y p =-=-,,, 22121212121212112()()()()333pPA PB x x y y p y y p x x kx kx pk x x p ⋅=+-++=+---+++2222(1845)3624399(24)p k p p k -++-=+若PA PB ⊥,则0PA PB ⋅=即222(1845)3624390p k p p -++-=对任意k ∈R 恒成立∴22184503624390p p p ⎧-=⎨+-=⎩此方程组无解,∴不存在定点满足条件。

高三复习解析几何中的定点定值问题

高三复习解析几何中的定点定值问题

高三复习解析几何中的定点定值问题作者:蔡苗苗来源:《新课程·中学》2014年第06期摘要:在任教中会有很多圆锥曲线通过定点和定值的问题,此类问题从始至终都是教学中的难点,学生常常找不到解题点,不清楚答题思路。

关键词:解析几何;定点;定值定点定值问题的本质是等式是恒等式,方程是待定系数法定点问题,主要是找出题中的已知和未知量间的关系或方程、不等式,而后把已知和未知量都代到此关系中,经过调整、变形变换成过定点的直线系、曲线系的问题来解题。

定值问题主要在于选择一个符合此题设的参数,由题中已知量与参数表达出此题所有的含义、方程式、几何特点,然后应用韦达定理等方式求解出想要的表达式,且把它代入定值关系式中,化简、整理、得出结果。

一、教材给出的关于定点定值问题的实例分析与解答1.关于高三复习解析几何中的定点定值问题的实例分析解析几何中的定点、定值问题由始至终都是高三考试与比赛中的一个热门问题,因为现今课本对这个问题未进行专门的阐述。

所以,就变成高三数学的一个难点。

实际上,对此类问题的解答是有规则可依的,例如:证明动直线过定点的答题思路可总结为:一取、二解、三定点。

详细步骤如下:一取:选取参数:需求证过定点的动直线总是随某个数的改变而改变,可选取这个数当做参数(当动直线涉及的数比较多时,也可选择多个参数)。

二解:解出动直线的方程式。

找出仅含有上面提及的参数的动直线代数方程,并根据其他给出条件降低参变量的数目,最后让动直线方程式的系数中只有一个参数。

三定点:找出定点的坐标。

可设动直线方程中的参数为λ,直线方程形式是这样写的:f (x,y)+λg(x,y)=0,然后解有关x,y的方程组f(x,y)=0,g(x,y)=0找到定点的坐标。

2.解析几何中的定点定值问题的实例具体解答过程例1.已知椭圆: + =1,过点A(2,0)作弦PA⊥QA,P、Q都在椭圆上,那么直线PQ 是否恒通过一定点?若通定点,写出此定点坐标;若不通过,请说明理由。

解析几何中的定点定值问题

解析几何中的定点定值问题

解析几何专题系列二:解析几何中的定点、定值问题[考情分析 把握方向]解析几何中的定值、定点、定直线问题是近几年高考命题的热点,这类问题也是高考题中的一大难点。

此类问题动中有定,定中有动,并且常与轨迹问题、曲线系问题等问题相结合,深入考查直线与圆、圆锥曲线、直线与圆锥曲线的位置关系等相关知识。

考察数形结合、分类讨论、转化与化归、函数与方程等思想方法。

高考年份 填空题解答题附加题2010年 第9题 点到直线的距离为定值 第18题 证明直线过定点 2011年 第18题 证明直线垂直 2012年第19题 证明定值问题[备考策略 提升信心]高考中重点关注以下几方面的问题:1.直线方程、圆的方程、直线与圆及直线与圆锥曲线的位置关系,重点是直线与圆的位置关系; 2.圆锥曲线的标准方程和几何性质,特别是椭圆的标准方程及几何性质,同时注意它们的图形特征; 3.轨迹问题求解的常用方法;数形结合思想以及函数与方程思想的应用; 4.求圆锥曲线的方程的运算的要求有所提高,考查趋于方程的变形运算。

[小题训练 激活思维]1.已知椭圆2222:1x y E a b+=(0)a b >>过定点(1,1)P ,圆22:1C x y +=,直线l 与椭圆E 交于,M N 两点,且0OM ON ⋅=,则直线l 与圆C 的位置关系是 。

相切2.若双曲线122=-y x 的右支上一点(,)P a b 到直线y x =的距离为2,则a b +的值是。

123.已知O 为坐标原点,定点(1,0)A ,动点M 是直线:2l x =上的点,过点A 作OM 的垂线与以OM 为直径的圆交于点N ,则线段ON 的长为 。

4.已知椭圆2222:1x y E a b +=(0)a b >>的左顶点为A ,右焦点为F ,点M 在右准线l 上运动,记直线FM OM AM ,,的斜率分别为321,,k k k ,若椭圆E 的离心率为21,则=+231k k k5.已知直线032:=++-a y ax l 及点)4,3(P .当点P 到直线l 的距离最大时,直线l 的方程是 .变式1:0)()2(:=-++++b a y b a x b a l 变式2:032)2()3(:22=-++++a a y a x a l[核心问题 聚焦突破]已知椭圆2222:1x y C a b+=经过点,离心率为12,直线l 经过椭圆C 的右焦点F 与椭圆交于,A B 两点,点,,A F B 在直线4x =上的射影依次为点,,D K E 。

高考解析几何中的定点定值问题

高考解析几何中的定点定值问题
解析几何中的定点定值问题
一、解析几何中的定点问题
解析几何中定点问题的两种解法:
(1)引进参数法:引进动点坐标或动线中系数为参数表示变化量, 再研究变化的量与参数何时没有关系,找到定点.
(2)特殊到一般法:根据动点或动线的特殊情况探索出定点, 再证明该定点与变量无关.
例1、已知抛物线y2=2px(p>0)上有两点A,B, 且OA⊥OB,则直线AB过定点为______. A
k 2 y k(x 2 p) y 0
AB过定点(2 p,0)
例 2.椭圆 C 的中心在坐标原点,焦点在 x 轴上,该椭圆经过 点 P1,32且离心率为12.
(1)求椭圆 C 的标准方程; (2)若直线 l:y=kx+m 与椭圆 C 相交于 A,B 两点(A,B 不
是左右顶点),且以 AB 为直径的圆过椭圆 C 的右顶点, 求证:直线 l 过定点,并求出该定点的坐标.
y1
y2
2 pa
0
a
0
OA OB x1x2 y1y2 0 (my1 a)(my1 a) By1y2 0
(m2 1)(2 pa) am(2 pm) a2 0 a 2 p
AB : x my 2 p过定点(2 p,0)
思路2:设直线OA,OB
A
代入抛物线解得A,B点 O
B
得直线AB方程
O B
思路1:设直线AB方程 代入抛物线得关键方程 OA⊥OB 得定点
法1:设AB : x my a( AB水平显然不适合)A(x1, y1), B(x2, y2 )

x y
my a 2 2 px
y2
2
pmy
2
pa
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2020届高考数学二轮复习之解析几何定点定值存在性问题

2020届高考数学二轮复习之解析几何定点定值存在性问题

高考数学二轮复习之解析几何定点定值存在性问题定点定值存在性问题为常见圆锥曲线大题题型,固定套路都是先联立方程组消参得出一个二元一次方程,再利用韦达定理得出根与系数的关系,然后结合题目所给条件所问问题,直接套用公式解答(可能还跟导数相结合)。

但在考试当中考生往往拿分不高,要么没时间,要么没思路,要么没整明白步骤分怎么拿...1、设双曲线226x y -=的左右顶点分别为1A 、2A ,P 为双曲线右支上一点,且位于第一象限,直线1PA 、2PA 的斜率分别为1k 、2k ,则12k k ⋅的值为 .2、已知椭圆142:22=+y x C 的上、下焦点分别为1F 、2F ,过椭圆C 上一点)2,1(P 作倾斜角互补的两条直线PA 、PB ,分别交椭圆C 于A 、B 两点.则直线AB 的斜率为 .3、已知椭圆的两焦点分别为,是椭圆在第一象限内的一点,并满足,过作倾斜角互补的两条直线分别交椭圆于两点.(1)求点坐标;(2)当直线经过点时,求直线的方程; (3)求证直线的斜率为定值.4、求以为渐近线,且过点的双曲线的方程; (2)求以双曲线的顶点为焦点,焦点为顶点的椭圆的方程;(3)椭圆上有两点,,为坐标原点,若直线,斜率之积为,求证: 为定值.5、设直线p x k y L +=11:交椭圆)0(12222>>=+Γb a b y a x :于D C 、两点,交直线x k y L 22=:于点E ,且E 为CD 的中点,求证:2221ab k k -=⋅;6、已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左右焦点分别为21,F F ,短轴两个端点为B A ,,且四边形BAF F 21是边长为2的正方形。

(1)求椭圆方程;(2)若D C ,分别是椭圆长轴的左右端点,动点M 满足CD MD ⊥,连接CM ,交椭圆于点P 。

证明:→→⋅OP OM 为定值;(3)在(2)的条件下,试问x 轴上是否存在异于点C 的定点Q ,使得以MP 为直径的圆恒过直线22142x y +=12F F 、P 121PF PF ⋅=u u u r u u u u r P PA PB 、A B 、PPA (AB AB 02=±y x )2,72(-A A B B P Q O OP OQ 5122OQ OP +MQ DP ,的交点,若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由。

解析几何中的定值和定点问题.doc

解析几何中的定值和定点问题.doc

解析几何中的定值定点问题(一)一、定点问题【例1】.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线0x y -+=相切. ⑴求椭圆C 的方程;⑵设(4,0)P ,M 、N 是椭圆C 上关于x 轴对称的任意两个不同的点,连结PN 交椭圆C 于另一点E ,求直线PN 的斜率的取值范围;⑶在⑵的条件下,证明直线ME 与x 轴相交于定点.解:⑴由题意知c e a ==22222234c a b e a a -===,即224a b =,又因为1b ==,所以224,1a b ==,故椭圆C 的方程为C :2214x y +=.⑵由题意知直线PN 的斜率存在,设直线PN 的方程为(4)y k x =- ① 联立22(4)14y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得:2222(41)324(161)0k x k x k --+-=, 由2222(32)4(41)(644)0k k k ∆=-+->得21210k -<, 又0k =不合题意,所以直线PN的斜率的取值范围是0k <<或0k <. ⑶设点1122(,),(,)N x y E x y ,则11(,)M x y -,直线ME 的方程为212221()y y y y x x x x +-=--, 令0y =,得221221()y x x x x y y -=-+,将1122(4),(4)y k x y k x =-=-代入整理,得12121224()8x x x x x x x -+=+-. ②由得①2212122232644,4141k k x x x x k k -+==++代入②整理,得1x =, 所以直线ME 与x 轴相交于定点(1,0).【针对性练习1】 在直角坐标系xOy 中,点M到点()1,0F,)2,0F 的距离之和是4,点M 的轨迹是C 与x 轴的负半轴交于点A ,不过点A 的直线:l y kx b =+与轨迹C 交于不同的两点P 和Q . ⑴求轨迹C 的方程;⑵当0AP AQ ⋅=时,求k 与b 的关系,并证明直线l 过定点.解:⑴∵点M到(),0,),0的距离之和是4,∴M 的轨迹C 是长轴为4,焦点在x轴上焦中为的椭圆,其方程为2214x y +=.QPOy x⑵将y kx b =+,代入曲线C 的方程,整理得22(14)8240k x kx +++= ,因为直线l 与曲线C 交于不同的两点P 和Q ,所以222222644(14)(44)16(41)0k b k b k b ∆=-+-=-+> ① 设()11,P x y ,()22,Q x y ,则1282k x x +=-,122414x x k =+ ② 且2212121212()()()()y y kx b kx b k x x kb x x b ⋅=++=+++,显然,曲线C 与x 轴的负半轴交于点()2,0A -,所以()112,AP x y =+,()222,AQ x y =+.由0AP AQ ⋅=,得1212(2)(2)0x x y y +++=.将②、③代入上式,整理得22121650k kb b -+=.所以(2)(65)0k b k b -⋅-=,即2b k =或65b k =.经检验,都符合条件①,当2b k =时,直线l 的方程为2y kx k =+.显然,此时直线l 经过定点()2,0-点.即直线l 经过点A ,与题意不符.当65b k =时,直线l 的方程为6556y kx k k x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭.显然,此时直线l 经过定点6,05⎛⎫- ⎪⎝⎭点,且不过点A .综上,k 与b 的关系是:65b k =,且直线l 经过定点6,05⎛⎫- ⎪⎝⎭点. 【针对性练习2】在平面直角坐标系xoy 中,如图,已知椭圆15922=+y x 的左、右顶点为A 、B ,右焦点为F 。

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解析几何专题系列二:解析几何中的定点、定值问题[考情分析 把握方向]解析几何中的定值、定点、定直线问题是近几年高考命题的热点,这类问题也是高考题中的一大难点。

此类问题动中有定,定中有动,并且常与轨迹问题、曲线系问题等问题相结合,深入考查直线与圆、圆锥曲线、直线与圆锥曲线的位置关系等相关知识。

考察数形结合、分类讨论、转化与化归、函数与方程等思想方法。

高考年份 填空题解答题附加题2010年 第9题 点到直线的距离为定值 第18题 证明直线过定点 2011年 第18题 证明直线垂直 2012年第19题 证明定值问题[备考策略 提升信心]高考中重点关注以下几方面的问题:1.直线方程、圆的方程、直线与圆及直线与圆锥曲线的位置关系,重点是直线与圆的位置关系; 2.圆锥曲线的标准方程和几何性质,特别是椭圆的标准方程及几何性质,同时注意它们的图形特征; 3.轨迹问题求解的常用方法;数形结合思想以及函数与方程思想的应用; 4.求圆锥曲线的方程的运算的要求有所提高,考查趋于方程的变形运算。

[小题训练 激活思维]1.已知椭圆2222:1x y E a b+=(0)a b >>过定点(1,1)P ,圆22:1C x y +=,直线l 与椭圆E 交于,M N 两点,且0OM ON ⋅=u u u u r u u u r,则直线l 与圆C 的位置关系是 。

相切2.若双曲线122=-y x 的右支上一点(,)P a b 到直线y x =的距离为2,则a b +的值是。

123.已知O 为坐标原点,定点(1,0)A ,动点M 是直线:2l x =上的点,过点A 作OM 的垂线与以OM 为直径的圆交于点N ,则线段ON 的长为 。

4.已知椭圆2222:1x y E a b +=(0)a b >>的左顶点为A ,右焦点为F ,点M 在右准线l 上运动,记直线FM OM AM ,,的斜率分别为321,,k k k ,若椭圆E 的离心率为21,则=+231k k k5.已知直线032:=++-a y ax l 及点)4,3(P .当点P 到直线l 的距离最大时,直线l 的方程是 .变式1:0)()2(:=-++++b a y b a x b a l 变式2:032)2()3(:22=-++++a a y a x a l[核心问题 聚焦突破]已知椭圆2222:1x y C a b +=经过点,离心率为12,直线l 经过椭圆C 的右焦点F 与椭圆交于,A B 两点,点,,A F B 在直线4x =上的射影依次为点,,D K E 。

(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l 交y 轴于点M ,且MA AF λ=u u u r u u u r ,MB BF μ=u u u r u u u r,当直线l 的倾斜角变化时,探求λμ+的值是否为定值?若是,求出λμ+的值;否则,说明理由;(3)连接AE ,BD ,试探索当直线l 的倾斜角变化时,直线AE 与BD 是否相交于定点?若是,求出定点的坐标,并给出证明;否则,说明理由。

变式训练:已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左右焦点为21,F F ,点P 为椭圆上的动点,弦PB PA ,分别过点21,F F ,设B F PF A F PF 222111,λλ==,求证:21λλ+为定值.[变式拓展 分类解密] 考点1:定值问题例1:已知点M 是椭圆2222:1x y E a b+=(0)a b >>的长轴上异于顶点的任意一点,过点M 且与x 轴不垂直的直线交椭圆E 于,A C 两点,点A 关于x 轴的对称点为B ,设直线BC 交x 轴于点N ,试判断OM ON ⋅u u u u r u u u r是否为定值?并证明你的结论。

yxNMBAO变式训练1:如图,已知椭圆C :2214x y +=,A 、B 是四条直线2,1x y =±=±所围成的两个顶点.(1)设P 是椭圆C 上任意一点,若OP mOA nOB =+u u u r u u u r u u u r,求证:动点Q (m,n)在定圆上运动,并求出定圆的方程;(2)若M 、N 是椭圆C 上两个动点,且直线OM 、ON 的斜率之积等于直线OA 、OB 的斜率之积,试探求OMN ∆的面积是否为定值,说明理由。

⑴易求(21)A ,,(21)B -,. ………2分设00()P x y ,,则220014x y +=.由OP mOA nOB =+u u u r u u u r u u u r ,得002()x m n y m n =-⎧⎨=+⎩, 所以224()()14m n m n -++=,即2212m n +=.故点()Q m n ,在定圆2212x y +=上. …8分⑵设11()M x y ,,22()N x y ,,则121214y y x x =-.平方得22222212121216(4)(4)x x y y x x ==--,即22124x x +=. …10分 因为直线MN 的方程为21211221()()0x x x y y y x y x y ---+-= , 所以O 到直线MN 的距离为1221222121||()()x y x y d x x y y -=-+-, …12分所以OMN △的面积2222122112211212111||2222S MN d x y x y x y x y x x y y ==-=+-g=22222221121211(1)(1)2442x x x x x x -+-+=2212112x x +=. 故OMN △的面积为定值1. …16分变式训练2:已知椭圆134:22=+y x C ,直线m x y l +=2:与椭圆C 交于B A ,两点,点)23,1(P ,(1)求弦AB 中点M 的轨迹方程;(2)设直线PB PA ,斜率分别为21,k k ,求证:21k k +为定值.考点2:直线过定点问题例2:已知椭圆14:22=+y x C ,过点)0,1(T 的动直线l 交椭圆C 于B A ,两点,A 关于x 轴的对称点为A ',问直线B A '是否经过x 轴上的一个定点?若是,求出定点坐标;不是,说明理由.变式训练1:如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22143x y +=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 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.证明:直线BP 的斜率为1212y k x =-,直线m 的斜率为112m x k y -=, 则直线m 的方程为1012(2)x y y x y --=-,111101111222(2)4(2)2x x x y y x y x y y y x ---=-+=-++ 2211111122(4)4(2)x x y x y x y --+=++2211111122(4)123(2)x x x x y x y --+-=++=111122x x x y y --+=112(1)x x y -+,所以直线m 过定点(1,0)-. 说明:本题结论可推广至一般情形变式训练2:如图,在直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 24+y 23=1上一点P (1,32),过点P 的直线l 1,l 2与椭圆C 分别交于点A ,B (不同于P ),且它们的斜率k 1,k 2满足k 1k 2=-34.(1)求证:直线AB 过定点; (2)求△PAB 面积的最大值.ABMPOlxymxyOAPl 1B l 2考点3:圆过定点问题例3:椭圆C :1222=+y x 过点)0,31(-S 的动直线l 交椭圆C 于B A ,两点,试问:在直角坐标平面内是否存在一个定点T ,使得无论直线l 如何转动,以AB 为直径的圆恒过点T ?若存在,求出点T 的坐标;若不存在,则说明理由。

解答:)0,1(T考点4:定位置关系例4:设21,F F 是椭圆134:22=+y x C 的左右焦点,B A ,分别为左顶点和上顶点,过右焦点2F 的直线l 交椭圆C 于N M ,两点,直线AN AM ,分别与已知直线4=x 交于点Q P ,,试探究以PQ 为直径的圆与直线l 的位置关系.[专题总结画龙点睛]内容总结与方法总结::解析几何中定点、定值问题主要有以下三种题型:1.定点问题:解题关键在于找出题中用于联系已知量、未知量的垂直关系、中点关系、方程、不等式等,然后将已知量、未知量代入上述关系,通过整理、变形转化为过定点的直线系、曲线系问题来解决。

2.定值问题:解题关键在于选定一个适合该题设的参变量,用题中的已知量、参变量表示题中所涉及的定义、方程、几何性质等,再用韦达定理、点差法等导出所求定值关系式所需的表达式,并代入所求定值关系式,化简整理求出结果。

或者向量的数量积为0。

3.定位置关系问题:主要是直线垂直、向量垂直问题,等价转换为斜率乘积为1xy O A 1QP H A 2[专题检测 水到渠成]1.已知,A C 是圆:O 222x y +=上任意两点,点A 关于x 轴的对称点为B ,若直线,AC BC 分别交x 轴于点(,0)M m 和(,0)N n ,则mn = 。

2.已知0a >,过(,0)M a 任作一条直线交抛物线28y x =于,P Q 两点,若2211||||MP MQ +为定值,则a = 。

43.设B A P ,),0,4(是椭圆134:22=+y x C 上关于x 轴对称的任意两个不同的点,连接PB 交椭圆C 于另一点E ,则直线AE 与x 轴必相交于定点4.已知圆M 的方程为22(2)1x y +-=,直线l 的方程为20x y -=,点P 在直线l 上,过P 点作圆M 的切线,PA PB ,切点为,A B .经过,,A P M 三点的圆必过异于M 的定点_______________5.(2011苏北四市二模12)已知椭圆22142x y +=,A 、B 是其左右顶点,动点M 满足MB ⊥AB ,连接AM 交椭圆于点P ,在x 轴上有异于点A 、B 的定点Q ,以MP 为直径的圆经过直线BP 、MQ 的交点,则点Q 的坐标为_________6.已知,,A B C 分别是椭圆22221x y a b +=(0)a b >>的左、右顶点和上顶点,过点C 的直线l 与椭圆交于另一点D ,并与x 轴交于点P ,直线AC 与直线BD 交于点Q 。

当点P 异于点B 时,求证:OP OQ ⋅u u u r u u u r为定值。

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