内容正文:
专项突破五 解析几何
第2课时 圆锥曲线中的定值、定点与定线问题
题型一 定值问题
例1 (2021新高考Ⅰ,21,12分)在平面直角坐标系 <m></m> 中,已知点 <m></m> ,
<m></m> ,点 <m></m> 满足 <m></m> .记 <m></m> 的轨迹为 <m></m> .
(1) 求 <m></m> 的方程;
[解析] 由题意知 <m></m> ,因为 <m></m> ,所以结合双曲线定义知,点 <m></m> 的轨迹 <m></m> 是以 <m></m> 、 <m></m> 为焦点的双曲线的右支.
设其方程为 <m></m> ,则 <m></m> , <m></m> ,
解得 <m></m> , <m></m> ,
则 <m></m> ,
所以 <m></m> 的轨迹 <m></m> 的方程为 <m></m> .
(2) 设点 <m></m> 在直线 <m></m> 上,过 <m></m> 的两条直线分别交 <m></m> 于 <m></m> , <m></m> 两点和 <m></m> , <m></m> 两
点,且 <m></m> ,求直线 <m></m> 的斜率与直线 <m></m> 的斜率之和.
[解析] 如图,设 <m></m> ,直线 <m></m> 的方程为
<m></m> ,
由 <m></m>
得 <m>
</m> ,
设 <m></m> , <m></m> ,
则 <m></m> , <m></m> ,
则 <m></m> , <m></m> ,
所以 <m></m>
<m></m> ,
设直线 <m></m> 的方程为 <m></m> ,
同理得 <m></m> ,
因为 <m></m> ,
所以 <m></m> ,
所以 <m></m> ,即 <m></m> ,由题意知 <m></m> ,所以 <m></m> ,即直线 <m></m> 的斜率与直线 <m></m> 的斜率之和为0.
方法感悟
圆锥曲线中定值问题的两大解法
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
(2)变量法的解题流程:
迁移应用
1. (2022河南二模)已知点 <m></m> ,直线 <m></m> , <m></m> 为曲线 <m></m> 上的任意一点,
且 <m></m> 是 <m></m> 到 <m></m> 的距离的 <m></m> .
(1) 求曲线 <m></m> 的方程;
[解析] 设 <m></m> ,由已知得 <m></m> ,整理得 <m></m> ,故曲线 <m></m> 的方程为 <m></m> .
(2) 若经过点 <m></m> 且斜率为 <m></m> 的直线交曲线 <m></m> 于点 <m></m> , <m></m> ,线段 <m></m> 的垂
直平分线交 <m></m> 轴于点 <m></m> ,求证: <m></m> 为定值.
证明:由(1)得,经过点 <m></m> 且斜率为 <m></m> 的直线方程为 <m></m> ,
联立得 <m></m> 消去 <m></m> 整理得 <m></m> ,
<m></m> 恒成立,
设 <m></m> , <m></m> ,则 <m></m> ,
<m></m> ,
设线段 <m></m> 的中点为 <m></m> ,则 <m></m> , <m></m> ,
易知线段 <m></m> 的中垂线的斜率为 <m></m> ,
∴线段 <m></m> 的中垂线的方程为 <m></m> ,
令 <m></m> ,得 <m></m> ,
即 <m></m> ,
<m></m> ,
<m></m> (为定值).
题型二 定点与定线问题
例2 (2022全国乙,20,12分)已知椭圆 <m></m> 的中心为坐标原点,对称轴为 <m></m> 轴、 <m></m>
轴,且过 <m></m> , <m></m> 两点.
(1) 求 <m></m> 的方程;
[解析] 设椭圆 <m></m> 的方程为 <m></m> ,由椭圆 <m></m> 过 <m></m> , <m></m> ,
得 <m></m> 解得 <m></m> , <m></m> ,所以 <m></m> 的方程为 <m></m> .
(2) 设过点 <m></m> 的直线交 <m></m> 于 <m></m> , <m></m> 两点,过 <m></m> 且平行于 <m></m> 轴的直线与线
段 <m></m> 交于点 <m></m> ,点 <m></m> 满足 <m></m> .证明:直线 <m></m> 过定点.
证明:易得直线 <m></m> 的方程为 <m></m> .
①若过点 <m></m> 的直线 <m></m> 的斜