内容正文:
【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
素养拓展34 圆锥曲线中的定点、定值问题(精讲+精练)
一、知识点梳理
一、定点问题
定点问题是比较常见出题形式,化解这类问题的关键就是引进变的参数表示直线方程、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.
【一般策略】
①引进参数.一般是点的坐标、直线的斜率、直线的夹角等.
②列出关系式.根据题设条件,表示出对应的动态直线或曲线方程.
③探究直线过定点.一般化成点斜式或者直线系方程
二、定值问题
在解析几何中,有些几何量,如斜率、距离、面积、比值等基本量和动点坐标或动线中的参变量无关,这类问题统称为定值问题.这些问题重点考查学生方程思想、函数思想、转化与化归思想的应用.
【一般策略】
①从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
②引进变量法:选择适当的动点坐标或动直线中的系数为变量,然后把要证明为定值的量表示成上述变量的函数,最后把得到的函数化简,消去变量得到定值
【常用结论】
结论1 过圆锥曲线上的任意一点P(x0,y0)作互相垂直的直线交圆锥曲线于点A,B,则直线AB必过一定点(等轴双曲线除外).
结论2 过圆锥曲线的准线上任意一点P作圆锥曲线上的两条切线,切点分别为点A,B,则直线AB必过焦点.
结论3 过圆锥曲线外一点P作圆锥曲线上的两条切线,切点分别为点A,B,则直线AB已知且必过定点.
结论4 过圆锥曲线上的任意一点P(x0,y0)作斜率和为0的两条直线交圆锥曲线于A,B两点,则kAB为定值.
结论5 设点A,B是椭圆(a>b>0)上关于原点对称的两点,点P是该椭圆上不同于A,B两点的任意一点,直线PA,PB的斜率分别是k1,k2,则k1·k2=-
二、题型精讲精练
【典例1】在平面直角坐标系中, 椭圆:的左,右顶点分别为、,点是椭圆的右焦点,,.
(1)求椭圆的方程;
(2)不过点的直线交椭圆于、两点,记直线、、的斜率分别为、、.若,证明直线过定点, 并求出定点的坐标.
【解析】(1)由题意知,,,,
∵,,
∴,解得,从而,
∴椭圆的方程为.
(2)设直线的方程为,,.
直线不过点,因此.
由 ,得,
时,,,
∴
,
由,可得,即,
故的方程为,恒过定点.
【典例2】已知椭圆,离心率为,点与椭圆的左、右顶点可以构成等腰直角三角形.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆交于,两点,为坐标原点直线,的斜率之积等于,试探求的面积是否为定值,并说明理由.
【解析】解:(1)椭圆离心率为,即,
点与椭圆的左、右顶点可以构成等腰直角三角形,
,,,故椭圆方程为.
(2)由直线与椭圆交于,两点,
联立,得,
设,,,,则△,
,,
所以,
,
,
原点到的距离,
为定值.
【题型训练1-刷真题】
一、解答题
1.(22·23·全国·高考真题)已知椭圆的离心率是,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点.
2.(21·22·全国·高考真题)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过两点.
(1)求E的方程;
(2)设过点的直线交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.
3.(21·22·全国·专题练习)如图,中心在原点O的椭圆的右焦点为,右准线l的方程为:.
(1)求椭圆的方程;
(2)在椭圆上任取三个不同点,使,证明:为定值,并求此定值.
4.(19·20·山东·高考真题)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.
【题型训练2-刷模拟】
1.定点问题
一、解答题
1.已知抛物线经过点,直线与抛物线相交于不同的、两点.
(1)求抛物线的方程;
(2)如果,直线是否过一定点,若过一定点,求出该定点;若不过一定点,试说明理由.
2.已知椭圆的两个焦点分别为,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)M为椭圆的左顶点,直线与椭圆交于两点,若,求证:直线过定点.
3.设抛物线的方程为,点为直线上任意一点,过点作抛物线的两条切线,,切点分别为,.
(1)当的坐标为时,求过,,三点的圆的方程,并判断直线与此圆的位置关系;
(2)求证:直线恒过定点.
4.已知圆,为圆内一个定点,是圆上任意一点,线段的垂直平分线交于点,当点在圆上运动时.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)已知圆:在的内部,是上不同的两点,且直线与圆相切.求证:以为直径的圆过定点.
5.已知椭圆的左焦点为,且点在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)椭圆的上、下顶点分别为,点,若直线与椭圆的另一个交点分别为点,证明:直线过定点,并求该定点坐标.
6.已知双曲线的