内容正文:
第十节 圆锥曲线中的定点、定值问题
开始
1
第十节 圆锥曲线中的定点、定值问题
[方法技巧]
圆锥曲线中定值问题的常见类型及解题策略
(1)求代数式为定值.依题设条件,得出与代数式参数有关的等式,代入代数式,化简即可得出定值.
(2)求点到直线的距离为定值.利用点到直线的距离公式得出距离的解析式,再利用题设条件化简、变形求得.
(3)求某线段长度为定值.利用长度公式求得解析式,再依据条件对解析式进行化简、变形即可求得.
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(六十三)”
(单击进入电子文档)
17
谢
谢
观
看
18
考法一 圆锥曲线中的定点问题(解题规范观摩)
[典例] (2022·全国乙卷)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过A(0,-2),B两点.
(1)求E的方程;(2)设过点P(1,-2)的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足=.证明:直线HN过定点.
[方法技巧]
求解圆锥曲线中定点问题的2种方法
(1)特殊推理法:先从特殊情况入手,求出定点,再证明定点与变量无关.
(2)直接推理法:①选择一个参数建立方程,一般将题目中给出的曲线方程(包含直线方程)中的常数k当成变量,将变量x,y当成常数,将原方程转化为kf(x,y)+g(x,y)=0的形式;
②根据曲线(包含直线)过定点时与参数没有关系(即方程对参数的任意值都成立),得到方程组
③以②中方程组的解为坐标的点就是曲线所过的定点,若定点具备一定的限制条件,可以特殊解决.
[针对训练]
(2023·蚌埠一模)在平面直角坐标系中,动点M(x,y)与定点F(5,0)的距离和M到定直线l:x=的距离的比是常数,设动点M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)设P(2,0),垂直于x轴的直线与曲线C相交于A,B两点,直线AP和曲线C交于另一点D,求证:直线BD过定点.
解:(1)由题设得=,即(x-5)2+y2=2,整理得-=1.
(2)证明:设A(x1,y1),B(x1,-y1),D(x2,y2),显然直线AP斜率不为0,设直线AP方程为x=my+2,
联立消去x并整理得(9m2-16)y2+36my-108=0,
由题设9m2-16≠0且Δ=(36m)2+4×108(9m2-16)>0,化简得m2>且m2≠,
由根与系数的关系可得y1+y2=,y1y2=,
直线BD的方程是y+y1=(x-x1),
令y=0得x=+x1====2m×+2=2m×+2=8,
所以直线BD过定点(8,0).
考法二 圆锥曲线中的定值问题
[典例] (2023·成都模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0),a=3b,点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若过点Q(1,0)且不与y轴垂直的直线l与椭圆C交于M,N两点,T(3,0),证明TM,TN斜率之积为定值.
[解] (1)由题意得a=3b,故椭圆C为+=1,又点在C上,所以+=1,得b2=1,a2=9,
故椭圆C的方程为+y2=1.
(2)证明:由已知直线l过Q(1,0),设l的方程为x=my+1,
联立两个方程得消去x得(m2+9)y2+2my-8=0,
Δ=4m2+32(m2+9)>0得m∈R,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则y1+y2=-,y1y2=-,
因为T(3,0),故kTM·kTN=·=·=,
可得=-=-,
∴直线TM与TN斜率之积为定值-.
[针对训练]
(2023·南通高三期末)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),离心率为e,且点(e,3),(,b)都在双曲线C上.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)若A,B是双曲线C上位于x轴上方的两点,且AF1∥BF2.证明:+为定值.
解:(1)由已知列方程组
解得所以双曲线的方程为x2-=1.
(2)证明:由AF1∥BF2,设直线AF1的倾斜角为θ,如图,连接AF2,BF1,
由双曲线的定义可得|AF2|=2a+|AF1|=|AF1|+2,|BF1|=2a+|BF2|=|BF2|+2,又|F1F2|=2c=4,
在△AF1F2中由余弦定理可得|AF2|2=|AF1|2+|F1F2|2-2|AF1||F1F2|·cos θ,
即(|AF1|+2)2=|AF1|2+16-2×4|AF1|cos θ,所以|AF1|=,
在△F1BF2中,∠F1F2B=π-θ,同理可得|BF2|=,
所以+=+=,所以+为定值.
$$