解析几何中定点与定值问题

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解析几何中定值与定点问题

解析几何中定值与定点问题

7“解析几何中定值与定点问题【探究问题解决的技巧、方法】(1)定点和定值问题就是在运动变化中寻找不变量的问题,基本思想是使用参数表示要 解决的问题,证明要解决的问题与参数无关•在这类试题中选择消元的方向是非常关键的. ⑵解圆锥曲线中的定点、定值问题也可以先研究一下特殊情况,找出定点或定值,再 视具体情况进行研究. 【实例探究】 题型1:定值问题:例1:已知椭圆C 的中心在原点,焦点在 x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线 : 的2后焦点,离心率等于 :(I)求椭圆 c 的标准方程;(H)过椭圆 C 的右焦点作直线I 交椭圆C 于A B 两点,交y 轴于M 点,若MA- \AF,MB 二划朋',求证孙+心为定值.(II )方法一:设A 、B 、M 点的坐标分别为 偽 Ji)/(曲 jjMQyJ 易知F 点的坐标为(2, 0).MA :. (x Lr ^L -y 0) = ^(2-Xi-yj2JL y 心= ---------- ,v T -- -------- .\ + \ [ +召2J去分母整理得1'' - J将A 点坐标代入到椭圆方程中,得5:则由题意知b = 1.同理鉱二4辭]得:才+10& +5-5^ =Q :.心站是方程?+1X+5-5允二啲两个根, ,”召 +血-10.方法二:设A、B、M点的坐标分别为又易知F点的坐标为(2, 0).显然直线I存在的斜率,设直线I的斜率为k,则直线I的方程是y-k(x-2). 将直线I的方程代入到椭圆C的方程中,消去y并整理得(l+5t3)x a-20jk3x+20t a-5=0+20疋20^ —5v MA = \AFMB =诵細点坐标代入得石=/一X] 2_召又♦“ 两勺2(x1+ x a)-2x1x2“:石 +爲=—+—二----------------------- ----- =■ =-10.2-兀1 2-巧4_ 2(如+ xj+斤工2例2.已知椭圆C经过点A(1,3/2),两个焦点为(-1,0),(1,0).1)求椭圆方程2)E、F是椭圆上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF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(1)a2-b2=c2 =1设椭圆方程为x2/(b2+1)+y2/b2=1将(1,3/2)代入整理得4bM-9b2-9=0解得b2=3 (另一值舍)所以椭圆方程为x2/4+y2/3=1(2)设AE斜率为k则AE 方程为y-(3/2)=k(x-1)①x2/4+y2/3=1 ②①,②联立得出两个解一个是A(1,3/2 )另一个是E(x1,y1)①代入②消去y 得(1/4+k2/3)x2-(2k2/3-k)x+k2/3-k-1/4=0根据韦达定理x1 •= (k2/3-k-1/4 )/ (1/4+k2/3[③将③的结果代入①式得y1= (-k2/2-k/2+3/8 )/(1/4+k2 /3)设AF 斜率为-k,F (x2,y2) 则AF 方程为y- (3/2 ) =-k (x-1 [④x2/4+y2/3=1 ②5不存在,请说明理由.••• MA.(x 1-m,y 1),MB -g-my),5 3k 2,^(x ^m)(x 2 -m) y 1y 13k 2 1 k2x1 1 x2 13k 5 11k 2 X 1X 2 kF X 1 X 2m2k 2 3:!②④联立同样解得x2= ( k2/3+k-1/4 ) / (1/4+k2/3) y2= (-k2/2+k/2+3/8 ) / (1/4+k2/3)EF 斜率为(y2-y1 ) /(x2-x1)=1/2所以直线EF 斜率为定值,这个定值是1/2。

解析几何中的定点和定值问题

解析几何中的定点和定值问题

解析几何中的定点定值问题考纲解读:定点定值问题是解析几何解答题的考察重点。

此类问题定中有动,动中有定,并且常与轨迹问题,曲线系问题等相结合,深入考察直线的圆,圆锥曲线,直线和圆锥曲线位置关系等相关知识。

考察数形结合,分类讨论,化归与转化,函数和方程等数学思想方法。

一、定点问题解题的关健在于寻找题中用来联系量,未知量的垂直关系、中点关系、方程、不等式,然后将量,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。

例1、A 、B 是抛物线y 2=2p x (p >0)上异于原点O 的两个不同点,直线OA 和OB α、β变化且α+β=4π时,证明直线AB 恒过定点,并求出该定点的坐标。

例2.椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为32,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线20x 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X 围;⑶在⑵的条件下,证明直线ME 与x 轴相交于定点.【针对性练习1】 在直角坐标系xOy 中,点M 到点()13,0F -,()23,0F 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.【针对性练习2】在平面直角坐标系xoy 中,如图,椭圆15922=+y x 的左、右顶点为A 、B ,右焦点为F 。

设过点T 〔m t ,〕的直线TA 、TB 与椭圆分别交于点M ),(11y x 、),(22y x N ,其中m>0,0,021<>y y 。

〔1〕设动点P 满足422=-PB PF ,求点P 的轨迹;〔2〕设31,221==x x ,求点T 的坐标; AByOx〔3〕设9=t ,求证:直线MN 必过x 轴上的一定点〔其坐标与m 无关〕。

解析几何中的定点、定值问题教案(定稿)

解析几何中的定点、定值问题教案(定稿)

解析几何中一类定点和定值的问题【教学目标】(l)通过圆的直径的一个简单性质类比到椭圆,学生能通过自主探究得到椭圆的直径的一个性质;(2)会从不同视角证明这个性质;(3)能证明性质成立的充要条件,并能利用性质解决相关问题;(4)通过问题解决领悟其中蕴涵的数学思想方法,在探究与发现中体验数学之美.【教学难、重点】解题思路的优化.【教学方法】探究式、讨论式【教学过程】一、回归问题背景,追溯题根本质。

选修2-1课本(人教版)第41页上例3的一个问题:设点A ,B 的坐标分别为(-5,0)(5,0),直线,AM 、BM 相交于点M ,且它们的斜率之积为94-,求点M 的轨迹方程。

(斜率之积为94,则为教材55页探究问题) 请同学们思考:问题1 设点A ,B 的坐标分别为(-2,0)(2,0),直线AM 、BM 相交于点M ,且它们的斜率之积为41-(或41),求点M 的轨迹方程。

答案1422=+y x (y ≠0)(第41页例2)(或1-422=y x (y ≠0)) 你本题采用直接法求轨迹方程,最终发现动点M 的轨迹是双曲线,而且注意到斜率这样一个条件,因此要剔除x 轴上的点,非常好!请同学们继续思考,如果将直线,AM 、BM 的斜率乘积改为-1,则定点M 的轨迹如何? (为了了解学生对此方法的掌握情况,教师指定一名学生回答)变式:设点A ,B 的坐标分别为(-2,0)(2,0),直线AM 、BM 相交于点M ,且它们的斜率之积为-1,求点M 的轨迹方程。

答案422=+y x (y ≠0)(可用几何法)通过以上问题,你有什么发现?学生讨论交流后提出了发现:设点A ,B 的坐标分别为(-2,0)(2,0),直线,AM 、BM 相交于点M ,且它们的斜率之积为k ,求点M 的轨迹方程。

的轨迹可以是直线、圆、椭圆、双曲线等等(剔除某些点)设计意图 作为本节课的引入,问题直接源自课本,入口浅,能有效激发学生兴趣,为后续学习奠定情感基础;另一方面也统领本节课,为接下来的学习埋下伏笔,留下悬念,有利于学生主动去探索研究,可谓寓意深刻值得一提的是,问题提问注意了差异性教学,有些问题鼓励学生自己回答(素质教好学生);有些问题则指定学生回答(如一名中等生,学困生)二、 提出目标 明确任务什么是定值问题:在变化过程中存在不变量的问题,今天研究解析几何中的定值问题.思考一问题1.设点A ,B 的坐标分别为(-2,0)(2,0),M (与A,B 不重合)为圆422=+y x 的任意一点,则直线AM 、BM 的斜率之积是不是定值,如果是定值求出定值?问题2.点A,B 为椭圆1422=+y x 长轴上的两个顶点.M (与A,B 不重合)为椭圆的任意一点,则直线AM 、BM 的斜率之积是不是定值,如果是定值求出定值?问题3.点A,B 为双曲线1-422=y x 实轴上的两个顶点.M (与A,B 不重合)为双曲线的任意一点,则直线AM 、BM 的斜率之积是不是定值,如果是定值求出定值?通过几何画板探究结论,要求学生观察完后进行证明。

解析几何中的定点、定值问题教案

解析几何中的定点、定值问题教案

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)表示动态几何对象和几何量,探究、证明动态图形中的不变性质(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_____________________.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 ⋅=______________.3,过右焦点F 作不垂直于x 轴的直线交椭圆于A 、B 两点, 的垂直平分线交x 轴于N ,则_______.4,F A ,是其左顶点和左焦点,P 是圆222b y x =+ 上的动点,若PF=常数,则此椭圆的离心率是 . 二、典型例题例1、如图,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.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 过动点(,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.例3、已知椭圆E 的中心在原点,焦点在x 轴上,1,离心率为e. ﹙1﹚求椭圆E 的方程.﹙2﹚过点(1,0)作直线l 交E 于P 、Q 两点,试问:在x 轴上是否存在一个定点M ,使MP MQ 为定值?若存在,求出这个定点M 的坐标;若不存在,请说明理由.三、回顾反思1A 、B 是其左、右顶点,动点M 满足MB ⊥AB ,连结AM 交椭圆于点P ,在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____________.2、已知P B 的任意一点,记直线P A ,PB 3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= .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 AB 经过x 轴上的定点T (1,0),则直线'A B直线交椭圆于于,M N 两点,令 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.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.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.。

解析几何中定值和定点问题

解析几何中定值和定点问题

解析几何中定值与定点问题【探究问题解决的技巧、方法】(1)定点和定值问题就是在运动变化中寻找不变量的问题,基本思想是使用参数表示要解决的问题,证明要解决的问题与参数无关.在这类试题中选择消元的方向是非常关键的.(2)解圆锥曲线中的定点、定值问题也可以先研究一下特殊情况,找出定点或定值,再视具体情况进行研究.【实例探究】题型1:定值问题:例1:已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,它的一个顶点恰好是抛物线的焦点,离心率等于(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)过椭圆C的右焦点作直线l交椭圆C于A、B两点,交y轴于M点,若为定值.解:(I)设椭圆C的方程为,则由题意知b= 1.∴椭圆C的方程为(II)方法一:设A、B、M点的坐标分别为易知F点的坐标为(2,0).将A点坐标代入到椭圆方程中,得去分母整理得方法二:设A、B、M点的坐标分别为又易知F点的坐标为(2,0).显然直线l存在的斜率,设直线l的斜率为k,则直线l的方程是将直线l的方程代入到椭圆C的方程中,消去y并整理得又例2.已知椭圆C经过点A(1,3/2),两个焦点为(-1,0),(1,0).1)求椭圆方程2)E、F是椭圆上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF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(1)a²-b²=c² =1设椭圆方程为x²/(b²+1)+y²/b²=1将(1,3/2)代入整理得4b^4-9b²-9=0 解得b²=3 (另一值舍)所以椭圆方程为x²/4+y²/3=1(2)设AE斜率为k则AE方程为y-(3/2)=k(x-1)①x ²/4+y ²/3=1 ②①,②联立得出两个解一个是A (1,3/2)另一个是E (x1,y1) ①代入②消去y 得(1/4+k ²/3)x ²-(2k ²/3-k )x+k ²/3-k-1/4=0 根据韦达定理 x1·1=(k ²/3-k-1/4)/(1/4+k ²/3)③ 将③的结果代入①式得y1=(-k ²/2-k/2+3/8)/(1/4+k ²/3)设AF 斜率为-k ,F (x2,y2) 则AF 方程为y-(3/2)=-k (x-1)④ x ²/4+y ²/3=1 ② ②④联立同样解得x2=(k ²/3+k-1/4)/(1/4+k ²/3) y2=(-k ²/2+k/2+3/8)/(1/4+k ²/3) EF 斜率为(y2-y1)/(x2-x1)=1/2所以直线EF 斜率为定值,这个定值是1/2。

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 )

解析几何中定点、定值、定直线问题

解析几何中定点、定值、定直线问题

解析几何中定点定值问题例1 已知椭圆)1(1222>=+a y ax 的上顶点为M 〔0,1〕,过M 的两条动弦MA 、MB 满足MA ⊥MB 。

对于给定的实数)1(>a a ,证明:直线AB 过定点。

解:由0MA MB ⋅=知MA MB ⊥,从而直线MA 与坐标轴不垂直, 故可设直线MA 的方程为1y kx =+,直线MB 的方程为11y x k=-+ 将1y kx =+代入椭圆C 的方程,整理得 2222(1)20a k x a kx ++=解得0x =或22221a k x a k -=+,故点A 的坐标为222222221(,)11a k a k a k a k --++ 同理,点B 的坐标为22222222(,)a k k a k a k a-++ 知直线l 的斜率为2222222222222211221k a a k k a a k a k a k k a a k ---++--++=221(1)k a k-+ 直线l 的方程为22222222212()(1)k a k k a y x a k k a k a --=-++++,即222211(1)1k a y x a k a --=-++∴直线l 过定点2210,1a a ⎛⎫-- ⎪+⎝⎭例3 已知椭圆的中心为坐标原点O ,焦点在x 轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F 的直线交椭圆于A 、B 两点,OB OA +与)1,3(-=a 共线. 〔1〕求椭圆的离心率;〔2〕设M 为椭圆上任意一点,且),(R OB OA OM ∈+=μλλλ,证明22μλ+为定值.〔I 〕解:设椭圆方程为),0,(),0(12222c F b a by a x >>=+则直线AB 的方程为1,2222=+-=by a x c x y 代入化简得02)(22222222=-+-+b a c a cx a x b a .令),,(),,(2211y x B y x A则 .,22222222122221b a b a c a x x b a c a x x +-=+=+),,(2121y y x x OB OA ++=+由a OB OA a 与+-=),1,3(共线,得.0)()(32121=+++x x y y.36,36.3,232.23,0)()2(3,,22222222121212211===-=∴==+=+∴=++-+∴-=-=a c e ab ac b a cba c a cx x x x c x x c x y c x y 故离心率所以即又 〔II 〕证明:由〔I 〕知223b a =,所以椭圆12222=+by a x 可化为22233b y x =+.),,(),(),(),,(2211y x y x y x y x OM μλ+==由已知得设 ⎩⎨⎧+=+=∴.,2121y y y x x x μλμλ ),(y x M 在椭圆上,.3)(3)(2221221b y y x x =+++∴μλμλ即 .3)3(2)3()3(221212222221212b y y x x y x y x =+++++λμμλ ①由〔I 〕知.21,23,23222221c b c a c x x ===+))((33.8321212121222222221c x c x x x y y x x c ba b a c a x x --++=+∴=+-=∴ .0329233)(3422222121=+-=++-=c c c c c x x x x又222222212133,33b y x b y x =+=+又,代入①得 .122=+μλ 故22μλ+为定值,定值为1.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.高二数学作业〔13〕1.过双曲线22143x y -=左焦点1F 的直线交曲线的左支于M N ,两点,2F 为其右焦点,则22MF NF MN +-的值为______.82.AB 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>中不平行于对称轴的一条弦,M 是AB 的中点,O 是椭圆的中心,OM AB k k ⋅=______ 22ab -3.在椭圆2212x y +=上,对不同于顶点的任意三个点,,M A B ,存在锐角θ,使OB OA OM θθsin cos +=.则直线OA 与OB 的斜率之积为 . 12-4.如图,AB 是平面α的斜线段...,A 为斜足,假设点P 在平面α内运动,使得ABP △的面积为定值,则动点P 的轨迹是 椭圆5.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线12:221=-y x C .椭圆14:222=+y x C . 假设M 、N 分别是1C 、2C 上的动点,且OM ⊥ON ,求证:O 到直线MN 的距离是定值.解:当直线ON 垂直于x 轴时,|ON|=1,|OM|=22,则O 到直线MN 的距离为33.当直线ON 不垂直于x 轴时,设直线ON 的方程为kx y =〔显然22||>k 〕,则直线OM 的方程为x y k1-=.由⎩⎨⎧=+=1422y x kxy ,得⎪⎩⎪⎨⎧==++22242412k k k y x ,所以22412||k kON ++=.同理121222||-+=k k OM .设O 到直线MN 的距离为d ,因为22222||||)|||(|ON OM d ON OM =+,所以3133||1||1122222==+=++k k ON OM d ,即d=33.综上,O 到直线MN 的距离是定值.A B P α〔第4题〕6.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22143x y +=假设点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)-.7.已知椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的离心率为22,且过点)21,22(P ,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1k ,2k 的直线交椭圆于D ,E 两点,且221=k k ,求证:直线DE 恒过一个定点.高二数学教学案〔13〕例1 已知椭圆)1(1222>=+a y ax 的上顶点为M 〔0,1〕,过M 的两条动弦MA 、MB 满足MA ⊥MB 。

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:222222111a 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:22222111a e e b a b ⎧=⎧=⎪⎪⇒⎨⎨+=⎪⎪=⎩⎩所以椭圆C 的方程为2214x y +=. (4) :(5)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 -=+,288Pt y t =+,因此22282816228BP tt k t tt +==---+,即1BP OM 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PA ,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020168yMN 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22+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 >0,点A (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A 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12221kmx 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
ห้องสมุดไป่ตู้
0

高考数学解析几何中的定点定值定线问题

高考数学解析几何中的定点定值定线问题

◆直线与圆锥曲线的定点、定值、定线问题一、定点问题定点问题,一般是直线系(或者曲线系)恒过定点的问题,这类问题一般解法是根据曲线的动因,先选择适当的参数,用参数表示出直线系(或者曲线系)方程,然后按参数整理,并令参数的系数为0得方程组,解方程方程组求出定点坐标.例如:(1)直线系1y kx =+中,当k 变化时,恒过定点(0,1);(2)直线系2(1)y k x +=-中,当k 变化时,恒过定点(1,2)-;(3)已知直线1:40l x y +-=,2:270l x y +-=,则过1l ,2l 交点的直线可以设为(4)(27)0x y m x y +-++-=,即(21)(1)7m x m y m +++--=.直线系(21)(1)740m x m y m +++--=恒过1l ,2l 的交点.1.如图,等边三角形OAB的边长为且其三个顶点均在抛物线上.(1)求抛物线E 的方程;(2)设动直线l 与抛物线E 相切于点P ,与直线1y =-相交于点Q .证明:以PQ 为直径的圆恒过y 轴上某定点.2.一条直线l 与抛物线22y px =(0p >)交于A 、B 两点,OA OB ⊥(O 为坐标原点).求证直线l 恒过定点,并求出定点的坐标.3.222122221223231311(0)45|PF |=3|MN|=4.(1)C a b C xC C C y C C yx yab+=>>=已知椭圆:的右焦点F 与抛物线:的焦点重合,椭圆与抛物线在第一象限的交点为P ,,圆C 的圆心T 是抛物线上的动点,圆C 与轴交于M,N 两点,且求椭圆的方程。

(2)证明:无论点T 运动到何处,圆C 恒经过椭圆上一点二、定值问题定值问题的主要处理方法是函数方法,首先,选择适当的量为变量,然后把证明为定值的量表示为上述变量的函数(可能含多元),最后把得到的函数解析式化简,消去变量得到定值.消去变量的过程中,经常要用到点在曲线上进行坐标代换消元.有时先从特殊情形入手,求出定值,再对一般情形进行证明,这样可使问题的方向更加明确.另外关注图形的几何性质可简化计算.例如(1)椭圆上任意一点到两个焦点的距离之和为定值;(2)双曲线上任意一点到两个焦点的距离之差的绝对值为定值;(3)抛物线上任意一点到焦点的距离与到准线的距离的比等于 1.(4)过抛物线22y px =(0p >)的焦点F 作直线与抛物线交于A 、B 两点,则A 、B 两点的横坐标之积为定值4221p x x =,纵坐标之积为定值y 1y 2=-p 2.;11AF BF +为定值2p . 【顺便记住)(21x x p AB ++== 2p sin 2θ.】4.已知椭圆2214y x +=的左,右两个顶点分别为A 、B .曲线C 是以A 、B 双曲线.设点P 在第一象限且在曲线C 上,直线AP 与椭圆相交于另一点T .(1)求曲线C 的方程;(2)设P 、T 两点的横坐标分别为1x 、2x ,求证:12x x ⋅为定值,并求出此定值.5.设000(,)A x y 是曲线2:4C x y =上的一个定点,过点0A 任意作两条倾斜角互补的直线,分别与曲线C 相交于另外两点P 、Q .证明:直线PQ 的斜率为定值.三.定直线(轨迹)问题证明动点在某一直线上(或某轨迹上)的问题,可以转化为求动点的轨迹问题,基本的方法有直接法和消参法。

解析几何复习专题六 定点定值问题

解析几何复习专题六 定点定值问题

专题六 定点、定值问题知识点一、直线和曲线过定点直线或曲线方程中一定含有参数,既然过定点,那么这个方程就要对参数取任意值均成立。

所以把方程一端化为0,分离参数,化成λλ(,0),(),(=+y x g y x f 为参数)⎩⎨⎧==⇒0),(0),(y x g y x f ,解这个方程组,这个方程组的解所确定点就是直线或曲线所经过的定点。

注意:(1)面对复杂问题时,可从特殊情况入手确定定点(定直线)然后证明即先猜后证;(2)遇到含有参数方程时,清楚方程为哪一类曲线(直线),从而观察曲线是否过定点,尤其含参方法(1(2例13。

(1线MA例2(145=,例3、椭圆方程为:13422=+y x ,其短轴端点为M 、N ,直线l 过点P (0,1)交椭圆于A 、B 两点(异于点M 、N )证明直线AM 与直线BN 的交点的纵坐标为定值。

练习1、椭圆方程为:13422=+y x ,其长轴端点为M 、N ,直线l 过右焦点交椭圆于A 、B 两点(异于点M 、N )证明直线AM 与直线BN 的交点的轨迹为定直线.1:1-y x l (1例4(1)点P (2)点2倍,例5、椭圆方程为:13422=+y x ,过右焦点F 的直线21,l l 分别交椭圆于A 、B 和C 、D ,且21l l ⊥,证明:过AB 和CD 中点的直线过定点。

归纳:椭圆:)0(12222>>=+b a by a x , ①过右焦点F 的直线21,l l 分别交椭圆于A 、B 和C 、D ,且21l l ⊥,则过AB 和CD 中点的直线过定点)0,(222ba c a +。

②过点M ()0,m 的直线21,l l 分别交椭圆于A 、B 和C 、D ,且21l l ⊥,则过AB 和CD 中点的直线过定点,m (222b a a +例6,证明:直线AB例7m 交例8,,21k k (1)求证:4121-=⋅k k ;(2)试探求⊿OPQ 的面积S 是否为定值,并说明理由。

解析几何中的定值与定点问题-玩转压轴题(解析版)

解析几何中的定值与定点问题-玩转压轴题(解析版)

专题5.4 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.⎫⎪⎪⎝⎭D.⎛ ⎝⎭ 【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 .1C .2D .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).。

例谈解析几何中定点和定值问题的解法

例谈解析几何中定点和定值问题的解法

众所周知,解析几何中定值和定点问题的难度较大,常以压轴题的形式出现在各类试题中.解答解析几何中的定值和定点问题,需结合题目中所给的信息,灵活运用所学的知识,找出题目中各个参变量之间的等量关系,以消去变量;或证明定点、定值与变量无关.这类题目的综合性较强,需要灵活运用一些数学思想,如数形结合思想、函数思想、方程思想、分类讨论思想、设而不求思想、一般与特殊思想等来辅助解题.接下来,通过几个例题,介绍一下这两类问题的解法.一、定点问题定点问题一般是有关动直线或动圆的问题.解答这类问题的一般步骤为:(1)选取并设出合适的变量、参数,如动直线的斜率、截距,动圆方程中的参数等;(2)根据题目中给出的信息列方程,通过推理、运算得到关于定点的方程;(3)根据方程ax=b有任意实数解的充要条件a=0、b=0,建立关系式,求得定点的坐标.例1.已知四点P1(1,1),P2(0,1),P3P4中恰有三点在椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)上.(1)求椭圆C的方程;(2)设直线l不经过P2点,且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为-1,证明:直线l过定点.解:(1)椭圆C的方程为:x24+y2=1(过程略);(2)设直线P2A与直线P2B的斜率分别为k1、k2;若直线l与x轴垂直,则l:x=t,t≠0,且|t|<2,此时Aæèççøt,Bæèççøt,,由k1+k2=-1,得t=2(不满足题意,舍去),设l:y=kx+m(m≠1),将其代入x24+y2=1中,得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0,又直线l与椭圆C相交于A,B两点,所以Δ=16(4k2-m2+1)>0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-8km4k2+1,x1x2=4m2-44k2+1所以k1+k2=y1-1x1+y2-1x2=2kx1x2+(m-1)(x1+x2)x1x2=-1,可得k=-m+12,当m>-1时,Δ>0,则l:y=-m+12x+m,即y+1=-m+12(x-2),可知直线l过定点(2,-1).我们只需设出直线的方程,将其与椭圆的方程联立,构造一元二次方程,便可根据判别式Δ>0和韦达定理,建立关系式,求得k的值,进而确定直线l的方程.最后将直线的方程化为点斜式,根据一元一次方程有任意实数解,即可求得定点的坐标.二、定值问题定值问题主要是一些几何变量,例如面积、线段的比值、斜率、距离等为定值的问题.要证明这些几何变量为定值,就需先求得目标式,然后证明该式不随某些量的变化而变化.解答定值问题,可以用特殊与一般思想,先从特殊情况入手,求出定值,再证明该定值与变量无关;还可以直接设出变量,通过推理、计算,消去变量,得到定值.例2.已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)经过点A(0,-1),且离心率为.(1)求椭圆E的方程;(2)经过点(1,1),且斜率为k的直线与椭圆E交于P,Q两点(均异于点A),证明:直线AP与AQ的斜率之和为2.解:(1)椭圆E的方程为:x22+y2=1(过程略);(2)设直线PQ的方程为:y=k(x-1)+1(k≠2),将其代入椭圆的方程中得(1+2k2)x2-4k(k-1)x+2k(k-2)=0,设P(x1,y1),Q(x2y2),且x1x2≠0,则x1+x2=4k(k-1)2k2+1,x1x2=2k(k-2)2k2+1,可得k AP+k AQ=y1+1x1+y2+1x2=2k+(2-k)4k(k-1)2k(k-2)=2k-2(k-1)=2,则直线AP与AQ的斜率之和为2.先联立椭圆和直线的方程,再根据韦达定理得到交点的坐标的关系式,进而通过恒等变换,消去参数k,得到定值.对于这类有关直线与圆锥曲线的定值问题,都需通过联立圆锥曲线与直线的方程,根据韦达定理进行化简,才能得到定值.求解解析几何中的定值或者定点问题,都要在动点、动直线、动曲线变化的过程中寻找到不变的量,我们要根据已知信息,尽量找到更多的等量关系,以消去变量,得到定值.(作者单位:江苏省沭阳高级中学)探索探索与与研研究究55。

解析几何定点定值问题答案

解析几何定点定值问题答案
4k
2k
■ 2
X-!X2
2,
Xt^
亠・2,
8分
1 2k
1
2k
Q MQ
的方程为y
y1
y1
y2(x
X1)
X1
X2
令y
0,
得X
vy"
X1
X1)
X1
k(x1
1)(x2
xj
2x1x2
(X1X2)2
…10分
y1
y2
k(x1
X2
2)
X1
x22
6分
直线MQ过定点(2,0).
12分
g 0
1 2k
设B(X1,yJ, E(X2,y2), C(X3, y3), Dg yj,过F?与x轴不垂直的直线为x
yiyo
将x2代入直线PA,pb的方程得
Y2YiY2P2Yo(YiY2)p
YiY2Yo(YiY2)Y
2234
P Yo2p yoP
令y o.
ym
得xx,
Y1y2
X1)
my11my1(y2y1)
Y1y2
2my1y2
1 2
Y1y2
1o分
解二:设M (Xi, yj, Ng, y2),Q(X2, y?),l:y k(x 1),
斗,口2x1X24(x1x2)— 八
整理,得x=--.②…8分
由①得X1+X2=-,
4k23
2
X1X2=64k212…10分 代入②整理,得
4k23
x=1.
所以直线AE与x轴相交于定点Q(1,0).
12分
A(x「yj, B&y),(1)由条件知直线l:y x

解析几何中定点定值问题

解析几何中定点定值问题
P
O
2
2
Q
A
x
Q'
y
P' M
P
O
Q
A
x
Q'
由题意, P(-a,0),Q(a,0),设 M(x0,y0),直线 PM、 MQ y0 y0 y02 的斜率分别为 k1,k2,k1k2= . = 2 2,(*) x0+a x0-a x0 -a x0 y0 x0 2 2 ∵ 2 + 2 =1,∴y0 =b (1- 2 ),代入(*)化简得: a b a b k1k2=- 2. a
策略二
设直线PM和MQ方程
(斜率k1, k2)
求点P′、Q′坐标
写出圆C方程
寻找定点
解:设直线 PM、MQ 的斜率分别为 k1, k2,则 k1k2=-1, 直线 PM 的方程为 y=k1(x+1),令 x=3,则点 P′(3,4k1), 直线 MQ 的方程为 y=k2(x-1),令 x=3,则点 Q′(3,2k2), 以 P′Q′为直径的圆的方程为: (x-3)(x-3)+(y-4k1)(y-2k2)=0, 1 即(x-3) +y -8-2(2k1- )y=0. k2
2 2
令 y=0, 得 x=3± 2 2, 所以圆 C 经过定点,定点坐标为(3± 2 2,0).
探究一
4t 2t 解法一:P′(3, ),Q′(3, ), s+ 1 s- 1 解法二:P′(3,4k1),Q′(3,2k2).
4t 2t 8t2 y1 y2= = 2 =-8. s+ 1 s- 1 s - 1
题意分析
(1)“动因”是什么? (2)“恒成立”的式 子是什么? (3)如何寻找定点?
制定策略
设点M坐标
写出直线PM和MQ方程

2025高考数学必刷题 第77讲、定点、定值问题 (学生版)

2025高考数学必刷题  第77讲、定点、定值问题 (学生版)

第77讲定点、定值问题知识梳理1、定值问题解析几何中定值问题的证明可运用函数的思想方法来解决.证明过程可总结为“变量—函数—定值”,具体操作程序如下:(1)变量----选择适当的量为变量.(2)函数----把要证明为定值的量表示成变量的函数.(3)定值----化简得到的函数解析式,消去变量得到定值.2、求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊情况入手,求出定值,再证明该定值与变量无关;(2)直接推理、计算,并在计算推理过程中消去变量,从而得到定值.常用消参方法:①等式带用消参:找到两个参数之间的等式关系(,)0F k m =,用一个参数表示另外一个参数()k f m =,即可带用其他式子,消去参数k .②分式相除消参:两个含参数的式子相除,消掉分子和分母所含参数,从而得到定值.③因式相减消参:两个含参数的因式相减,把两个因式所含参数消掉.④参数无关消参:当与参数相关的因式为0时,此时与参数的取值没什么关系,比如:2()0y kg x -+=,只要因式()0g x =,就和参数k 没什么关系了,或者说参数k 不起作用.3、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.一般解题步骤:①斜截式设直线方程:y kx m =+,此时引入了两个参数,需要消掉一个.②找关系:找到k 和m 的关系:m =()f k ,等式带入消参,消掉m .③参数无关找定点:找到和k 没有关系的点.必考题型全归纳题型一:面积定值例1.(2024·安徽安庆·安庆一中校考三模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>过点()(),0,0,A a B b --O 为坐标原点,且1OAB S = .(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 为椭圆C 上第一象限内任意一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N ,求证:四边形ABNM 的面积为定值.例2.(2024·陕西汉中·高三统考阶段练习)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的焦距为1.(1)求双曲线C 的标准方程;(2)若动直线l 与双曲线C 恰有1个公共点,且与双曲线C 的两条渐近线分别交于,P Q 两点,O 为坐标原点,证明:OPQ △的面积为定值.例3.(2024·广东广州·高三广州市真光中学校考阶段练习)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>,渐近线方程为02x y ±=,点()2,0A 在C 上;(1)求双曲线C 的方程;(2)过点A 的两条直线AP ,AQ 分别与双曲线C 交于P ,Q 两点(不与A 点重合),且两条直线的斜率1k ,2k 满足121k k +=,直线PQ 与直线2x =,y 轴分别交于M ,N 两点,求证:AMN 的面积为定值.变式1.(2024·四川·成都市锦江区嘉祥外国语高级中学校考三模)设椭圆E :()222210x y a b a b+=>>过点)M ,且左焦点为()1F .(1)求椭圆E 的方程;(2)ABC 内接于椭圆E ,过点()4,1P 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.变式2.(2024·全国·高二专题练习)已知1l ,2l 既是双曲线1C :2214yx -=的两条渐近线,也是双曲线2C :22221x ya b-=的渐近线,且双曲线2C 的焦距是双曲线1C .(1)任作一条平行于1l 的直线l 依次与直线2l 以及双曲线1C ,2C 交于点L ,M ,N ,求MNNL的值;(2)如图,P 为双曲线2C 上任意一点,过点P 分别作1l ,2l 的平行线交1C 于A ,B 两点,证明:PAB 的面积为定值,并求出该定值.变式3.(2024·四川成都·高二树德中学校考阶段练习)已知椭圆22:14x C y +=,,A B 是椭圆上的两个不同的点,O 为坐标原点,,,A O B 三点不共线,记AOB 的面积为AOB S .(1)若()()1122,,,OA O x y x y B == ,求证:122112AOB S x y x y =- ;(2)记直线,OA OB 的斜率为12,k k ,当1214k k =-时,试探究2AOB S 是否为定值并说明理由.题型二:向量数量积定值例4.(2024·新疆昌吉·高二统考期中)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,1F ,2F 是C 的左、右焦点,过1F 的动直线l 与C 交于不同的两点A ,B 两点,且2ABF △的周长为椭圆C 的其中一个焦点在抛物线24y x =准线上,(1)求椭圆C 的方程;(2)已知点5,04M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,证明:MA MB ⋅ 为定值.例5.(2024·江西萍乡·高二萍乡市安源中学校考期末)已知()4,M m 是抛物线()2:20C y px p =>上一点,且M 到C 的焦点的距离为5.(1)求抛物线C 的方程及点M 的坐标;(2)如图所示,过点()2,0P 的直线l 与C 交于A ,B 两点,与y 轴交于点Q ,设QA PA λ= ,QB PB μ=,求证:λμ+是定值.例6.(2024·四川南充·高二四川省南充高级中学校考开学考试)已知点P 到(2,0)A -的距离是点P 到()10B ,的距离的2倍.(1)求点P 的轨迹方程;(2)若点P 与点Q 关于点B 对称,过B 的直线与点Q 的轨迹Γ交于E ,F 两点,探索BE BF ⋅是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.变式4.(2024·全国·高二校联考阶段练习)已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的右焦点为()1,0F ,点31,2P ⎛⎫- ⎪⎝⎭在E 上.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)过点F 的直线l 与椭圆E 交于A ,B 两点,点Q 为椭圆E 的左顶点,直线QA ,QB 分别交4x =于M ,N 两点,O 为坐标原点,求证:OM ON ⋅为定值.变式5.(2024·上海宝山·高三上海交大附中校考期中)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率为2,椭圆的一个顶点与两个焦点构成的三角形面积为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知直线()()10y k x k =->与椭圆C 交于A ,B 两点,且与x 轴,y 轴交于M ,N 两点.①若MB AN = ,求k 的值;②若点Q 的坐标为7,04⎛⎫⎪⎝⎭,求证:QA QB ⋅ 为定值.题型三:斜率和定值例7.(2024·四川成都·高三成都七中校考开学考试)已知()221:1044x y C a a a+=<<-,()222:144x y C b b b+=>-.(1)证明:2y x =-总与1C 和2C 相切;(2)在(1)的条件下,若2y x =-与1C 在y 轴右侧相切于A 点,与2C 在y 轴右侧相切于B 点.直线l 与1C 和2C 分别交于P ,Q ,M ,N 四点.是否存在定直线l 使得对任意题干所给a ,b ,总有AP AQ BP BQ k k k k +++为定值?若存在,求出l 的方程;若不存在,请说明理由.例8.(2024·河南洛阳·高三伊川县第一高中校联考开学考试)已知抛物线2111:2(0)C y p x p =>与抛物线2222:2(0)C x p y p =>在第一象限交于点P .(1)已知F 为抛物线1C 的焦点,若PF 的中点坐标为()1,1,求1p ;(2)设O 为坐标原点,直线OP 的斜率为1k .若斜率为2k 的直线l 与抛物线1C 和2C 均相切,证明12k k +为定值,并求出该定值.例9.(2024·河南许昌·高二统考期末)已知PAB 的两个顶点A ,B 的坐标分别是(0,3),(0,3),-且直线PA ,PB 的斜率之积是3-,设点P 的轨迹为曲线H .(1)求曲线H 的方程;(2)经过点(1,3)且斜率为k 的直线与曲线H 交于不同的两点E ,F (均异于A ,B ),证明:直线BE 与BF 的斜率之和为定值.变式6.(2024·河南商丘·高二校考阶段练习)已知12A A B ,,是椭圆()222210x y a b a b+=>>的顶点(如图),直线l 与椭圆交于异于顶点的P Q ,两点,且2//l A B ,且2A B =,(1)求此椭圆的方程;(2)设直线1A P 和直线BQ 的斜率分别为12k k ,,证明12k k +为定值.变式7.(2024·云南昆明·高二云南师范大学实验中学校考阶段练习)过点()1,0M 的直线为,l N 为圆22:(2)4C x y +-=与y 轴正半轴的交点.(1)若直线l 与圆C 相切,求直线l 的方程:(2)证明:若直线l 与圆C 交于,A B 两点,直线,AN BN 的斜率之和为定值.题型四:斜率积定值例10.(2024·河南郑州·高三郑州外国语学校校考阶段练习)已知椭圆()222210+=>>x y C a b a b:的离心率为2,以C 的短轴为直径的圆与直线6y ax =+相切.(1)求C 的方程;(2)直线()():10l y k x k =-≥与C 相交于A ,B 两点,过C 上的点P 作x 轴的平行线交线段AB 于点Q ,且PQ 平分APB ∠,设直线OP 的斜率为k '(O 为坐标原点),判断k k '⋅是否为定值?并说明理由.例11.(2024·内蒙古包头·高三统考开学考试)已知点()()3,0,3,0M N -,动点(),P x y 满足直线PM 与PN 的斜率之积为13-,记点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程,并说明C 是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交曲线C 于A ,B 两点,点A 在第一象限,AD ⊥x 轴,垂足为D ,连接BD 并延长交曲线C 于点H .证明:直线AB 与AH 的斜率之积为定值.例12.(2024·江苏南通·高三统考开学考试)在直角坐标系xOy 中,点P 到点)F 的距离与到直线l :x =P 的轨迹为W .(1)求W 的方程;(2)过W 上两点A ,B 作斜率均为12-的两条直线,与W 的另两个交点分别为C ,D .若直线AB ,CD 的斜率分别为1k ,2k ,证明:12k k 为定值.变式8.(2024·全国·高二随堂练习)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为2,点(在C 上,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 .证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.题型五:斜率比定值例13.(2024·福建厦门·高二厦门一中校考期中)已知双曲线Γ:22221x y a b-=实轴AB 长为4(A 在B 的左侧),双曲线Γ上第一象限内的一点P 到两渐近线的距离之积为45.(1)求双曲线Γ的标准方程;(2)设过()4,0T 的直线与双曲线交于C ,D 两点,记直线AC ,BD 的斜率为1k ,2k ,请从下列的结论中选择一个正确的结论,并予以证明.①12k k +为定值;②12k k ⋅为定值;③12k k 为定值例14.(2024·四川成都·高二校考期中)已知椭C :22221(0)x y a b a b+=>>,12,F F 为其左右焦1F ()(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设点P ()0000,(0)x y x y ≠,点P 在椭圆C 上,过点P 作椭圆C 的切线l ,斜率为0k ,1PF ,2PF 的斜率分别为1k ,2k ,则11201k k k k k +是否是定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.例15.(2024·湖北荆州·高三沙市中学校考阶段练习)已知双曲线()2222:1,0,0x y C a b a b-=>>的实轴长为4,左右两个顶点分别为12,A A ,经过点()4,0B 的直线l 交双曲线的右支于,M N两点,且M 在x 轴上方,当l x ⊥轴时,MN =(1)求双曲线方程.(2)求证:直线12,MA NA 的斜率之比为定值.题型六:线段定值例16.(2024·浙江·高二校联考期中)已知圆1C :22x y m +=与圆2C :2240x y x +-=.(1)若圆1C 与圆2C 内切,求实数m 的值;(2)设()3,0A ,在x 轴正半轴上是否存在异于A 的点(),0B b ,使得对于圆2C 上任意一点P ,PAPB为定值?若存在,求b 的值;若不存在,请说明理由.例17.(2024·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习)已知P 为平面上的动点,记其轨迹为Γ.(1)请从以下三个条件中选择一个,求对应的Γ的方程;①以点P 为圆心的动圆经过点()1,0F -,且内切于圆()22:116K x y -+=;②已知点()1,0T -,直线4l x =-:,动点P 到点T 的距离与到直线l 的距离之比为12;③设E 是圆22:4O x y +=上的动点,过E 作直线EG 垂直于x轴,垂足为G ,且2GP GE = .(2)在(1)的条件下,设曲线Γ的左、右两个顶点分别为A ,B ,若过点()1,0K 的直线m 的斜率存在且不为0,设直线m 交曲线Γ于点M ,N ,直线n 过点()1,0T -且与x 轴垂直,直线AM 交直线n 于点P ,直线BN 交直线n 于点Q ,则线段的比值TP TQ是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.例18.(2024·江西九江·统考一模)如图,已知椭圆22122:1x y C a b+=(0a b >>)的左右焦点分别为1F ,2F ,点A 为1C 上的一个动点(非左右顶点),连接1AF 并延长交1C 于点B ,且2ABF △的周长为8,12AF F △面积的最大值为2.(1)求椭圆1C 的标准方程;(2)若椭圆2C 的长轴端点为12,F F ,且2C 与1C 的离心率相等,P 为AB 与2C 异于1F 的交点,直线2PF 交1C 于,M N 两点,证明:||||AB MN +为定值.变式9.(2024·湖南·高三临澧县第一中学校联考开学考试)已知抛物线()21:0C y px p =>的焦点为1F ,抛物线22:2C y px =的焦点为2F ,且1212F F =.(1)求p 的值;(2)若直线l 与1C 交于M ,N 两点,与2C 交于P ,Q 两点,M ,P 在第一象限,N ,Q 在第四象限,且2MP NQ =,证明:MN PQ为定值.变式10.(2024·安徽合肥·高三合肥一中校联考开学考试)已知抛物线2:2E x py =(p 为常数,0p >).点()00,M x y 是抛物线E 上不同于原点的任意一点.(1)若直线00:2x l y x y =-与E 只有一个公共点,求p ;(2)设P 为E 的准线上一点,过P 作E 的两条切线,切点为,A B ,且直线PA ,PB 与x 轴分别交于C ,D 两点.①证明:PA PB ⊥②试问PC AB PB CD⋅⋅是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.变式11.(2024·山东淄博·高二校联考阶段练习)已知圆O :222x y r +=与直线0x y -+=相切.(1)若直线:25l y x =-+与圆O 交于M ,N 两点,求MN ;(2)已知()9,0C -,()1,0D -,设P 为圆O 上任意一点,证明:PDPC为定值.变式12.(2024·福建厦门·厦门一中校考模拟预测)已知A ,B 分别是椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的右顶点和上顶点,AB =AB 的斜率为12-.(1)求椭圆的方程;(2)直线//l AB ,与x ,y 轴分别交于点M ,N ,与椭圆相交于点C ,D .(i )求OCM 的面积与ODN △的面积之比;(ⅱ)证明:22CM MD +为定值.变式13.(2024·四川巴中·高二四川省通江中学校考期中)已知圆C 过点()1,2A ,()2,1B ,且圆心C 在直线y x =-上.P 是圆C 外的点,过点P 的直线l 交圆C 于M ,N 两点.(1)求圆C 的方程;(2)若点P 的坐标为()0,3-,求证:无论l 的位置如何变化PM PN ⋅恒为定值;(3)对于(2)中的定值,使PM PN ⋅恒为该定值的点P 是否唯一?若唯一,请给予证明;若不唯一,写出满足条件的点P 的集合.变式14.(2024·云南·校联考模拟预测)已知点M 到定点()3,0F 的距离和它到直线l :253x =的距离的比是常数35.(1)求点M 的轨迹C 的方程;(2)若直线l :y kx m =+与圆2216x y +=相切,切点N 在第四象限,直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,求证:FAB 的周长为定值.题型七:直线过定点例19.(2024·全国·高三专题练习)已知12,F F 分别为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点,过点1(1,0)F -且与x 轴不重合的直线与椭圆C 交于,A B 两点,2ABF 的周长为8.(1)若2ABF 的面积为7,求直线AB 的方程;(2)过,A B 两点分别作直线4x =-的垂线,垂足分别是,E F ,证明:直线EB 与AF 交于定点.例20.(2024·江西南昌·高三校联考阶段练习)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率为2,左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 为椭圆C 上任意一点,12PF F △(1)求椭圆C 的方程;(2)过x 轴上一点()1,0F 的直线与椭圆交于,A B 两点,过,A B 分别作直线2:l x a =的垂线,垂足为M ,N 两点,证明:直线AN ,BM 交于一定点,并求出该定点坐标.例21.(2024·江西南昌·高二南昌市外国语学校校考期中)在平面直角坐标系中,椭圆C :22221x y a b +=(a >b >0)过点⎝⎭.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点K (2,0)作与x 轴不重合的直线与椭圆C 交于A ,B 两点,过A ,B 点作直线l :x=2a c的垂线,其中c 为椭圆C 的半焦距,垂足分别为A 1,B 1,试问直线AB 1与A 1B 的交点是否为定点,若是,求出定点的坐标;若不是,请说明理由.变式15.(2024·甘肃天水·高二统考期末)已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,离心率e =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.变式16.(2024·黑龙江鹤岗·高二鹤岗一中校考期中)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的左,右顶点分别为A 、B ,点F 是椭圆的右焦点,3AF FB= ,3AF FB ⋅=.(1)求椭圆C 的方程;(2)不过点A 的直线l 交椭圆C 于M 、N 两点,记直线l 、AM 、AN 的斜率分别为k 、1k 、2k .若()121k k k +=,证明直线l 过定点,并求出定点的坐标.变式17.(2024·全国·高三专题练习)已知A 、B 分别为椭圆E ∶22221(0)x y a b a b+=>>的右顶点和上顶点、椭圆的离心率为3,F 1、F 2为椭圆的左、右焦点,点P 是线段AB 上任意一点,且12PF PF ⋅的最小值为7110-.(1)求椭圆E 的方程;(2)若直线l 是圆C ∶x 2+y 2=9上的点处的切线,点M 是直线l 上任一点,过点M 作椭圆C 的切线MG ,MH ,切点分别为G ,H ,设切线的斜率都存在.试问∶直线GH 是否过定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由.变式18.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的右顶点是M (2,0),离心率为12.(1)求椭圆C 的标准方程.(2)过点T (4,0)作直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,点B 关于x 轴的对称点为D ,问直线AD 是否过定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.题型八:动点在定直线上例22.(2024·江苏南通·高二校考阶段练习)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.例23.(2024·上海·高二专题练习)已知双曲线2212x y -=的两焦点为12,F F ,P 为动点,若124PF PF +=.(1)求动点P 的轨迹E 方程;(2)若12(2,0),(2,0)(1,0)A A M -,设直线l 过点M ,且与轨迹E 交于R Q 、两点,直线1A R 与2A Q 交于S 点.试问:当直线l 在变化时,点S 是否恒在一条定直线上?若是,请写出这条定直线方程,并证明你的结论;若不是,请说明理由.例24.(2024·全国·高二专题练习)已知椭圆C 的离心率2e =,长轴的左、右端点分别为()()122,02,0A A -,(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线1x my =+与椭圆C 交于P Q ,两点,直线1A P 与2A Q 交于点S ,试问:当m 变化时,点S 是否恒在一条直线上?若是,请写出这条直线的方程,并证明你的结论;若不是,请说明理由.变式19.(2024·全国·高三专题练习)已知曲线22:163x y E +=,直线:l y x m =+与曲线E 交于y 轴右侧不同的两点,A B .(1)求m 的取值范围;(2)已知点P 的坐标为()2,1,试问:APB △的内心是否恒在一条定直线上?若是,请求出该直线方程;若不是,请说明理由.变式20.(2024·浙江台州·高二校联考期中)已知直线l :1x my =+与圆C :2240x y x +-=交于A 、B 两点.(1)若1m =时,求弦AB 的长度;(2)设圆C 在点A 处的切线为1l ,在点B 处的切线为2l ,1l 与2l 的交点为Q .试探究:当m 变化时,点Q 是否恒在一条定直线上?若是,请求出这条直线的方程;若不是,说明理由.变式21.(2024·全国·高二专题练习)已知直线:1l x my =-,圆22:40C x y x ++=.(1)证明:直线l 与圆C 相交;(2)设直线l 与C 的两个交点分别为A 、B ,弦AB 的中点为M ,求点M 的轨迹方程;(3)在(2)的条件下,设圆C 在点A 处的切线为1l ,在点B 处的切线为2l ,1l 与2l 的交点为Q .证明:Q ,A ,B ,C 四点共圆,并探究当m 变化时,点Q 是否恒在一条定直线上?若是,请求出这条直线的方程;若不是,说明理由.变式22.(2024·吉林四平·高二校考阶段练习)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左、右顶点分别为1M 、2M ,短轴长为C 上的点P 满足直线1PM 、2PM 的斜率之积为34-.(1)求C 的方程;(2)若过点()1,0且不与y 轴垂直的直线l 与C 交于A 、B 两点,记直线1M A 、2M B 交于点Q .探究:点Q 是否在定直线上,若是,求出该定直线的方程;若不是,请说明理由.变式23.(2024·高二课时练习)已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)过点(P ,且离心率为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)记椭圆C 的上下顶点分别为,A B ,过点()0,4斜率为k 的直线与椭圆C 交于,M N 两点,证明:直线BM 与AN 的交点G 在定直线上,并求出该定直线的方程.题型九:圆过定点例25.(2024·陕西西安·高二西安市铁一中学校考期末)已知椭圆2222=1(>>0)x y C a b a b+:的离心率2=e ,左、右焦点分别为12,F F ,抛物线2y =的焦点F 恰好是该椭圆的一个顶点.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知圆M :2223x y +=的切线l (直线l 的斜率存在且不为零)与椭圆相交于,A B 两点,求证:以AB 为直径的圆是否经过坐标原点.例26.(2024·四川宜宾·校考模拟预测)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率2e =,左、右焦点分别为1F 、2F ,抛物线2y =的焦点F 恰好是该椭圆的一个顶点.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知圆222:3M x y +=的切线l (直线l 的斜率存在且不为零)与椭圆相交于A 、B 两点,那么以AB 为直径的圆是否经过定点?如果是,求出定点的坐标;如果不是,请说明理由.例27.(2024·辽宁葫芦岛·统考二模)已知直线l 1:10x y -+=过椭圆C :2221(0)4x y b b +=>的左焦点,且与抛物线M :22(0)y px p =>相切.(1)求椭圆C 及抛物线M 的标准方程;(2)直线l 2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.变式24.(2024·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系xOy 中,动点M 到直线4x =的距离等于点M 到点(1,0)D 的距离的2倍,记动点M 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)已知斜率为12的直线l 与曲线C 交于A 、B 两个不同点,若直线l 不过点31,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,设直线PA PB 、的斜率分别为PA PB k k 、,求PA PB k k +的值;(3)设点Q 为曲线C 的上顶点,点E 、F 是C 上异于点Q 的任意两点,以EF 为直径的圆恰过Q 点,试判断直线EF 是否经过定点?若经过定点,请求出定点坐标;若不经过定点,请说明理由.变式25.(2024·广西·高三象州县中学校考阶段练习)在直角坐标系xOy 中,动点M 到定点(1,0)F 的距离比到y 轴的距离大1.(1)求动点M 的轨迹方程;(2)当0x ≥时,记动点M 的轨迹为曲线C ,过F 的直线与曲线C 交于P ,Q 两点,直线OP ,OQ 与直线1x =分别交于A ,B 两点,试判断以AB 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.变式26.(2024·江西宜春·高二江西省丰城中学校考期末)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b -=>>经过点A ()2,0,且点A 到C 的渐近线的距离为7.(1)求双曲线C 的方程;(2)过点()4,0作斜率不为0的直线l 与双曲线C 交于M ,N 两点,直线4x =分别交直线AM ,AN 于点E ,F .试判断以EF 为直径的圆是否经过定点,若经过定点,请求出定点坐标;反之,请说明理由.题型十:角度定值例28.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>上的点到它的两个焦点的距离之和为4,以椭圆C 的短轴为直径的圆O 经过这两个焦点,点A ,B 分别是椭圆C 的左、右顶点.(1)求圆O 和椭圆C 的方程;(2)已知P ,Q 分别是椭圆C 和圆O 上的动点(P ,Q 位于y 轴两侧),且直线PQ 与x 轴平行,直线AP ,BP 分别与y 轴交于点M ,N .求证:MQN ∠为定值.例29.(2024·北京·高三北京八中校考期中)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>上的点到它的两个焦点的距离之和为4,以椭圆C 的短轴为直径的圆O 经过这两个焦点,点A ,B 分别是椭圆C 的左、右顶点.(1)求圆O 和椭圆C 的方程.(2)已知P ,Q 分别是椭圆C 和圆O 上的动点(P ,Q 位于y 轴两侧),且直线PQ 与x 轴平行,直线AP ,BP 分别与y 轴交于点M ,N .求证:MQN ∠为定值.例30.(2024·全国·高三专题练习)已知点()20F -,是椭圆22221(0)x y E a b a b+=>>:的左焦点,过F 且垂直x 轴的直线l 交E 于P ,Q ,且10||=3PQ .(1)求椭圆E 的方程;(2)四边形ABCD (A ,D 在x 轴上方)的四个顶点都在椭圆E 上,对角线AC ,BD 恰好交于点F ,若直线AD ,BC 分别与直线l 交于M ,N ,且O 为坐标原点,求证:MOF NOF ∠=∠.变式27.(2024·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)如图3所示,点1F ,A 分别为椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左焦点和右顶点,点F 为抛物线2:16C y x =的焦点,且124OF OA OF ==(O 为坐标原点).(1)求椭圆E 的方程;(2)过点1F 作直线l 交椭圆E 于B ,D 两点,连接AB ,AD 并延长交抛物线的准线于点M ,N ,求证:1MF N ∠为定值.变式28.(2024·四川绵阳·高二盐亭中学校考期中)已知圆222:(64F x y -+=,N 为圆上一动点,1(F -,若线段1NF 的垂直平分线交2NF 于点M .(1)求动点M 的轨迹方程E ;(2)如图,点(2,P Q 在曲线E 上,,A B是曲线E 上位于直线PQ 两侧的动点,当,A B 运动时,满足APQ BPQ ∠=∠,试问直线AB 的斜率是否为定值,请说明理由.变式29.(2024·广东阳江·高三统考开学考试)已知()2,0A ,()2,0B -分别是椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>长轴的两个端点,C 的焦距为2.()3,0M ,4,03N ⎛⎫ ⎪⎝⎭,P 是椭圆C 上异于A ,B 的动点,直线PM 与C 的另一交点为D ,直线PN 与C 的另一交点为E .(1)求椭圆C 的方程;(2)证明:直线DE 的倾斜角为定值.变式30.(2024·陕西榆林·高二校考阶段练习)已知椭圆E 的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y 轴,且过()2,1A -,2B ⎛ ⎝⎭两点.(1)求E 的方程;(2)若直线l 与圆O :2285x y +=相切,且直线l 交E 于M ,N 两点,试判断MON ∠是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由。

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解:(1)由椭圆C的离心率e= 22,得ac= 22, 其中c= a2-b2, 椭圆C的左、右焦点分别为F1(-c,0)、F2(c,0). 又∵点F2在线段PF1的中垂线上, ∴|F1F2|=|PF2|,∴(2c)2=( 3)2+(2-c)2, 解得c=1,∴a2=2,b2=1. ∴椭圆的方程为x22+y2=1.
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(1)求解直线和曲线过定点问题的基本思路是:把直线或曲 线方程中的变量x,y当作常数看待,把方程一端化为零,既然 是过定点,那么这个方程就要对任意参数都成立,这时参数的 系数就要全部等于零,这样就得到一个关于x,y的方程组,这 个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点.
(2)由直线方程确定定点,若得到了直线方程的点斜式: y-y0=k(x-x0),则直线必过定点(x0,y0);若得到了直线方程 的斜截式:y=kx+m,则直线必过定点(0,m).
若是,求此定值;若不是,请说明理由.
【解】 (1)∵2a=2×2b,∴a=2b.
∵椭圆 E 过点 C(2,1),
∴42b22+b12=1,∴b= 2,a=2 2,
∴椭圆
E
x2 y2
的方程为8 + 2 =1.
(2)依题意得 D 点的坐标为(-2,-1),且 D 点在椭圆 E 上 直线 CP 和 DP 的斜率 kCP 和 kDP 均存在,
线 l 与椭圆 C 相交于两不同点 A、B 时,在线段 AB 上取点 Q,
满足|A→P|·|Q→B|=|A→Q|·|P→B|.证明:点 Q 总在某定直线上.
【解】 设点 Q、A、B 的坐标分别为(x,y),(x1,y1), (x2,y2).
由题设知|A→P|、|P→B|、|A→Q|、|Q→B|均不为零,记 λ=||A→P→PB||
干知识梳理 点分类突破 押题精练
热点分类突破
(2013·陕西)已知动圆过定点A(4,0),且在y轴上截得
弦MN的长为8. (1)求动圆圆心的轨迹C的方程; (2)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
本 的两点P,Q,若x轴是∠PBQ的角平分线,证明:直线l过定

栏 点.
目 开
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1.已知椭圆C:xa22+by22=1(a>b>0)的离心率e= 22,左、右焦点分 别为F1、F2,点P(2, 3),点F2在线段PF1的中垂线上. (1)求椭圆C的方程; (2)设直线l:y=kx+m与椭圆C交于M、N两点,直线F2M与 F2N的倾斜角分别为α,β,且α+β=π,试问直线l是否过定 点?若过,求该定点的坐标.
栏 目 开
(2)若直线 l 交 y 轴于点 M,且M→A=λA→F,M→B=μB→F,当直
关 线 l 的倾斜角变化时,探求 λ+μ 的值是否为定值?若是,
求出 λ+μ 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,请求出定点的坐标,并
热点分类突破
其中Δ=-32kb+64>0.
由根与系数的关系得,x1+x2=8-k22 bk,

x1x2=bk22,

干知识梳理 点分类突破 押题精练
本 讲
因为x轴是∠PBQ的角平分线,所以x1y+1 1=-x2y+2 1,
栏 目
即y1(x2+1)+y2(x1+1)=0,

关 (kx1+b)(x2+1)+(kx2+b)(x1+1)=0,
=||A→Q→QB||,则 λ>0 且 λ≠1.
又 A、P、B、Q 四点共线,从而A→P=-λP→B,A→Q=λQ→B.
于是 4=x11--λλx2,1=y11--λλy2,x=x11++λλx2,y= y11++λλy2.
从而x211--λλ22x22=4x,① y211--λλ2y2 22=y.② 又点 A、B 在椭圆 C 上,即 x21+2y21=4,③ x22+2y22=4.④ ①+2×②并结合③、④得 4x+2y=4. 即点 Q(x,y)总在定直线 2x+y-2=0 上.
AE过定点52,0,
∵lAE:y-y2=y42--xy11(x-4),
热点分类突破
干知识梳理 点分类突破 押题精练
当x=52时,y=y2+y42--xy11·-32
=24-x12·y42--x31y2-y1
本 讲 栏
=24-x1·k2x24--1x-1 3kx2-x1
目 开 关
=-8k-2k2x14x-2+x15kx1+x2
返回
(2)由题意直线 MN 的方程为 y=kx+m, 由x22+y2=1, 消去 y 得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0.
y=kx+m 设 M(x1,y1),N(x2,y2), 则 x1+x2=-2k42k+m1,x1x2=22mk22+-12,且 kF2M=kxx11-+1m, kF2N=kxx22-+1m, 由已知 α+β=π 得 k +k =0,
本 又当 O1 在 y 轴上时,O1 与 O 重合,点 O1 的坐标为(0,0)也满足
讲 栏
方程 y2=8x,
目 开
∴动圆圆心的轨迹 C 的方程为 y2=8x.
关 (2)证明 由题意,设直线 l 的方程为
y=kx+b(k≠0),
P(x1,y1),Q(x2,y2), 将y=kx+b代入y2=8x中,
得k2x2+(2bk-8)x+b2=0.
(3)当直线 l 斜率不存在时,直线 l⊥x 轴,则 ABED 为矩形, 由对称性知,AE 与 BD 相交于 FK 的中点 N52,0,
猜想,当直线l的倾斜角变化时,

讲 栏 目
AE与BD相交于定点N52,0,
开 关
证明:由(2)知A(x1,y1),B(x2,y2),
∴D(4,y1),E(4,y2),当直线l的倾斜角变化时,首先证直线
=-8k3+42k42--x21k·43k+2-4k122+5k·8k2=0.
∴点N52,0在直线lAE上.
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同理可证,点N52,0线l的倾斜角变化时,直线AE与BD相交于定点52,0.




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(3)(厦门质检)如图,已知椭圆 E:xa22+yb22=1(a>b>0) 的长轴长是短轴长的 2 倍,且过点 C(2,1),点 C 关于原 点 O 的对称点为 D.
(1)求椭圆 E 的方程; (2)点 P 在椭圆 E 上,直线 CP 和 DP 的斜率都存在 且不为 0,试问直线 CP 和 DP 的斜率之积是否为定值?
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考点二 圆锥曲线中的定值、定点问题 例 2 已知椭圆 C:xa22+by22=1 经过点(0, 3),离心率为12,直
线 l 经过椭圆 C 的右焦点 F 交椭圆于 A、B 两点,点 A、F、
本 B 在直线 x=4 上的射影依次为 D、K、E.
讲 (1)求椭圆 C 的方程;
给予证明;否则,说明理由.
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(1)待定系数法;(2)用直线的斜率为参数建立直线
方程,代入椭圆方程消y后可得点A,B的横坐标的关系式,
然后根据向量关系式M→A=λA→F,M→B=μB→F把λ,μ用点A,B

讲 的横坐标表示出来,只要证明λ+μ的值与直线的斜率k无关即

目 证明了其为定值,否则就不是定值;(3)先根据直线l的斜率不
开 关
存在时的特殊情况,看两条直线AE,BD的交点坐标,如果
直线AE,BD相交于定点的话,这个特殊位置时的交点就是
这个定点,这样只要证明直线AE,BD都经过这个定点即证
明了两直线相交于定点,否则两直线就不相交于定点.
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所以若符合条件的点M存在,则M的坐标必为(1,0). 以下证明M(1,0)就是满足条件的点: 因为M的坐标为(1,0),所以 MP = -4mk-1,m3 , MQ = (3,4k+m),从而 MP ·MQ =-1m2k-3+1m2k+3=0, 故恒有 MP ⊥ MQ ,即存在定点M(1,0),使得以PQ为直径 的圆恒过点M.
(1)定值问题就是在运动变化中寻找不变量的问
题,基本思想是使用参数表示要解决的问题,证明要解决的
本 问题与参数无关.在这类试题中选择消元的方向是非常关键

栏 的.

开 关
(2)由直线方程确定定点,若得到了直线方程的点斜式:y-y0
=k(x-x0),则直线必过定点(x0,y0);若得到了直线方程的
斜截式:y=kx+m,则直线必过定点(0,m).
+b2>1.
设 A(x1,y1),B(x2,y2), 则 x1+x2=a22+a2b2,x1x2=a2a(12+-bb22), ∴y1y2=(-x1+1)(-x2+1)=x1x2-(x1+x2)+1. ∵OA⊥OB(其中 O 为坐标原点), ∴x1x2+y1y2=0,即 2x1x2-(x1+x2)+1=0,
本 讲 栏
∴λ+μ=1-x1x1+1-x2x2=1-x1+x1x+2-x22+x1xx21x2
目 开 关
=13-+8k342+k82k-42k22+43k+432k- +24-k1422k122=-83.
所以当直线l的倾斜角变化时,直线λ+μ的值为定值-83.
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设 P(x,y),则 kCP=yx--12,kDP=yx++12,∴kCP·kDP=yx--12·yx++12 y2-1 =x2-4.
又∵点 P 在椭圆 E 上,∴x82+y22=1,∴x2=8-4y2, ∴kCP·kDP=yx22--14=-14,∴直线 CP 和 DP 的斜率之积为定值-14.
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