内容正文:
微专题24 定值问题
一、基本技能练
1.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,左、右顶点分别为A1,A2,点P是椭圆C上异于左、右顶点的任意一点,证明:点P与A1,A2连线的斜率的乘积为定值,并求出该定值.
2.已知O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)的准线与圆O:x2+y2=5交于M,N两点,抛物线C与圆O交于M′,N′两点,且|MN|=|M′N′|.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)动点G在抛物线C的准线上,直线AB与抛物线C交于A,B两点,直线A′B′与抛物线C交于A′,B′两点,直线AB与A′B′的交点为G,且|GA|·|GB|=2|GA′|·|GB′|.设直线AB,A′B′的斜率分别为k1,k2,证明:-为定值.
3.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,其离心率e=,P是椭圆C上一动点,△PF1F2内切圆面积的最大值为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线PF1,PF2与椭圆C分别相交于点A,B,求证:+为定值.
4. (2020·新高考Ⅰ卷改编)已知椭圆C:+=1,点M,N在C上,点A(2,1)且AM⊥AN,AD⊥MN,D为垂足,证明:存在定点Q,使得|DQ|为定值.
5. 已知抛物线C:x2=4y,设点M(1,1),过点M作两条不同的直线分别交抛物线C于A,B两点和D,E两点,且满足|MA|·|MB|=|MD|·|ME|,求证:kAB+kDE为定值.
6. (2023·赣州模拟改编)若A,B是C:y2=8x上异于点O的两个动点,当∠AOB=90°时,过点O作ON⊥AB于N,问平面内是否存在一个定点Q,使得|NQ|为定值?若存在,请求出定点Q及该定值;若不存在,请说明理由.
7 (2023·临沂模拟改编)已知椭圆C:+=1,若点A,B,D,E在C上,且=2,AD与BE交于点P,点P在椭圆+=1上,证明:△PAB的面积为定值.
8. 已知抛物线C:y2=4x,点P(1,2).过点Q(0,1)的直线l与抛物线C交于不同两点A,B,直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N,设O为坐标原点,=λ,=μ,
求证:+为定值.
二、创新拓展练
9.(2023·宁波调研)如图,已知双曲线C:x2-=1的左、右焦点分别为F1,F2,若点P为双曲线C在第一象限上的一点,且满足|PF1|+|PF2|=8,过点P分别作双曲线C两条渐近线的平行线PA,PB,与渐近线的交点分别是A和B.
(1)求四边形OAPB的面积;
(2)若对于一般的双曲线C′:-=1(a>0,b>0),点P′为双曲线C′上任意一点,过点P′分别作双曲线C′两条渐近线的平行线P′A′,P′B′,与渐近线的交点分别是A′和B′.请问四边形OA′P′B′的面积是否为定值,若是定值,求出该定值(用a,b表示该定值);若不是定值,请说明理由.
参考答案
1.证明 设P(x0,y0),则+=1,
所以y=,
所以kPA1=,kPA2=(x0≠±a),
所以kPA1·kPA2=·=
==-,
又因为e==,a2=b2+c2,
所以=,所以-=-,
所以点P与A1,A2连线的斜率的乘积为定值-.
2.(1)解 由对称性可知,M′N′⊥x轴,
所以MN∥M′N′,
根据题意,设|MN|=|M′N′|=a,
则点O到MN的距离与点O到M′N′的距离相等,
所以直线M′N′过抛物线C的焦点,
设M′,由
得p=2或p=-2(舍去).
所以抛物线C的标准方程为y2=4x.
(2)证明 根据题意及(1),
设G(-1,t),A(x1,y1),B(x2,y2),
直线AB的方程为y=k1x+m1,
则t=-k1+m1.
将y=k1x+m1代入y2=4x,
得kx2+(2k1m1-4)x+m=0,
所以x1+x2=,x1x2=,
所以|GA|·|GB|=(x1+1)·[(x2+1)]=(1+k)(x1x2+x1+x2+1)=(1+k)=(t2+4).
设直线A′B′的方程为y=k2x+m2,
则t=-k2+m2,
同理可得|GA′|·|GB′|=(t2+4).
因为|GA|·|GB|=2|GA′|·|GB′|,
所以(t2+4)=2(t2+4),
即1+=2+,所以-=1为定值.
3.(1)解 由题意得△PF1F2内切圆半径r的最大值为,设|F1F2|=2c,
则
∴
∴椭圆C的标准方程为+=1.
(2)证明 设P(x0,y0),A(x1,y1),
B(x2,y2),
当y0≠0时,设直线PF1,PF2的方程分别是x=m1y-1,x=m2y+1.
联立消去x并整理得
(3m+4)y2-6m1y-9=0,
∴y0y1=-.
∵x0=m1y0-1,
∴m1=,又+=1,
∴=-.
联立
同理可得=-,
∴+=--=;
当y0=0时,直线PF1,PF