内容正文:
专题2-2 圆锥曲线中斜率和积为定值问题与定点问题(平移齐次化)
【例题】
已知椭圆,设直线不经过点且与相交于,两点.若直线与直线的斜率的和为,证明:过定点.
【手电筒模型·1定+2动】
直线与椭圆交于A,B两点,为椭圆上异于AB的任意一点,若定值或定值(不为0),则直线AB会过定点. (因为三条直线形似手电筒,固名曰手电筒模型). 补充:若过定点,则定值,定值.
【坐标平移+齐次化处理】(左加右减,上减下加为曲线平移)
Step1:平移点P到原点,写出平移后的椭圆方程,设出直线方程,并齐次化处理
Step2:根据斜率之积或斜率之和与韦达定理的关系得到等式,求得m,n之间的关系,
Step3:得出定点,此时别忘了,还要平移回去!
【补充】椭圆是椭圆上一点,A,B为随圆E上两个动点,与PB的斜率分别为k1,k2.
(1),证明AB斜率为定值≠0);
(2),证明AB过定点:;
(3) ,证明AB的斜率为定值;
(4),证明AB过定点:.
以上称为手电筒模型,注意点P不在椭圆上时,上式并不适用,常数也需要齐次化乘“1²”
2020·新高考1卷·22
已知椭圆C:的离心率为,且过点.
(1)求的方程:
(2)点,在上,且,,为垂足.证明:存在定点,使得为定值.
重点题型·归类精讲
题型一 已知定点求定值
1.
已知抛物线,过点的直线与抛物线交于P,Q两点,为坐标原点.证明:.
2.
如图,椭圆,经过点,且斜率为的直线与椭圆交于不同的两点P,Q(均异于点,证明:直线AP与AQ的斜率之和为2.
3.
已知点,为坐标原点,E,F是椭圆上的两个动点,满足直线AE与直线AF关于直线x=1对称.证明直线EF的斜率为定值,并求出这个定值;
4.
如图,点为椭圆的右焦点,过且垂直于轴的直线与椭圆相交于、两点(在的上方),设点、是椭圆上位于直线两侧的动点,且满足,试问直线的斜率是否为定值,请说明理由.
5.
椭圆,,经过点,且斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点P,Q(均异于点A),证明:直线AP与AQ斜率之和为2.
6.
已知椭圆:,过作斜率为的动直线,交椭圆于,两点,
若为椭圆的左顶点,直线,的斜率分别为,,求证:为定值,并求出定值.
题型二 已知定值求定点
7.
(2017·全国卷理)已知椭圆,设直线l不经过点且与C相交于A,B两点.若直线与直线的斜率的和为-1,证明:l过定点.
8.
已知椭圆,设直线不经过点且与相交于A,B两点.若直线与直线的斜率的和为,证明:直线过定点.
9. 已知抛物线C:y2=2px(p>0)上的点P(1,y0)(y0>0)到其焦点的距离为2.
(1)求点P的坐标及抛物线C的方程;
(2)若点M、N在抛物线C上,且kPM•kPN=,证明:直线MN过定点.
10.
已知椭圆,,若直线l交椭圆C于A,B(A,B异于点P)两点,且直线PA与PB的斜率之积为,求点P到直线l距离的最大值.
11. 已知椭圆:的离心率为,椭圆的短轴长等于4.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设,,过且斜率为的动直线与椭圆交于,两点,直线,分别交:于异于点的点,,设直线的斜率为,直线,的斜率分别为.
①求证:为定值; ②求证:直线过定点.
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专题2-2 圆锥曲线中斜率和积为定值问题与定点问题(平移齐次化)
【例题】
已知椭圆,设直线不经过点且与相交于,两点.若直线与直线的斜率的和为,证明:过定点.
【平移+齐次化处理】
Step1:平移点P到原点,写出平移后的椭圆方程,设出直线方程,并齐次化处理
将椭圆向下平移一个单位,(为了将平移到原点)
椭圆方程化为,(左加右减,上减下加为曲线平移)
设直线对应的直线为,椭圆方程化简为,
把一次项化成二次结构,将2y乘上即可
此时椭圆方程变成:
Step2:根据斜率之积或斜率之和与韦达定理的关系得到等式,求得m,n之间的关系
由于平移不会改变直线倾斜角,即斜率和仍然为-1,而P2点此时为原点,设平移后的,
即,
将椭圆方程两边同除以,令,得,
结合两直线斜率之和为,即,得,,
Step3:得出定点,此时别忘了,还要平移回去!
直线恒过点,向上平移一个单位进行还原
在原坐标系中,直线过点.
【手电筒模型·1定+2动】
直线与椭圆交于A,B两点,为椭圆上异于AB的任意一点,若定值或定值(不为0),则直线AB会过定点. (因为三条直线形似手电筒,固名曰手电筒模型). 补充:若过定点,则定值,定值.
【坐标平移+齐次化处理】(左加右减,上减下加为曲线平移)
Step1:平移点P到原点,写出平移后的椭圆方程,设出直线方程,并齐次化处理
Step2:根据斜率之积或斜率之和与韦达定理的关系得到