内容正文:
圆锥曲线中的定点、定值问题专题复习
【学习内容】掌握解决圆锥曲线中的定点、定值问题
【学习目标】
1.会证明并求圆锥曲线中的定点
2.会求圆锥曲线中的定值问题(如面积、斜率、数量积)
【学习过程】
例1-1已知为椭圆C:上一点,点P与椭圆C的两个焦点构成的三角形面积为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)不经过点P的直线l与椭圆C相交于A,B两点,若直线PA与PB斜率的乘积为-1,证明:直线必过定点,并求出这个定点坐标.
例1-2(2023·四川凉山·高二统考期中)已知双曲线的中心在原点,焦点在坐标轴上,离心率为,且双曲线过点.(1)求双曲线的标准方程.(2)过定点的直线与双曲线交于两点,在轴上是否存在定点,使得,若存在,求出定点的坐标;若不存在,请说明理由.
总结求解直线过定点问题一般解题步骤:
①设直线方程:或,此时引入了两个参数,需要消掉一个.
②找关系:找到和的关系:,等式带入消参,消掉.
③参数无关找定点:找到和没有关系的点.
练习运用1已知椭圆的离心率,且椭圆经过点.
(1)求椭圆的标准方程;(2)过点且斜率不为零的直线与椭圆交于两点,关于轴的对称点为,求证:直线与轴交于定点.
例2-1(2023·安徽·高二校联考期末)已知直线过定点,双曲线过点,且的一条渐近线方程为.(1)求点的坐标和的方程;(2)若直线与交于,两点,试探究:直线,的斜率之和是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
例2-2(2023·江西上饶·高二统考期末)已知椭圆(,)的离心率为,左、右焦点分别为,,为的上顶点,且的周长为.(1)求椭圆的方程;(2)设圆上任意一点处的切线交椭圆于点、.求证:为定值.
例2-3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.
例2-4(2023·全国·高三对口高考)已知是抛物线上一点,经过点的直线l与抛物线C交于A,B两点(不同于点E),直线分别交直线于点M,N.
(1)求抛物线方程及其焦点坐标;(2)已知O为原点,求证:为定值.
思维升华:求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊情况入手,求出定值,再证明该定值与变量无关;
(2)直接推理、计算,并在计算推理过程中消去变量,从而得到定值.
练习运用2(2023·湖南长沙·高二校联考期中)已知抛物线的焦点为为上一动点,为圆上一动点,的最小值为.(1)求的方程;(2)直线交于两点,交轴的正半轴于点,点与关于原点对称,且,求证为定值.
后续学习(2023·安徽芜湖·高二统考期末)已知以为焦点的椭圆过,记椭圆的另一个焦点的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程;(2)若直线是曲线的切线,且与直线和分别交于点,与轴交于点,求证:为定值.
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圆锥曲线中的定点、定值问题专题复习答案
例1-1已知为椭圆C:上一点,点P与椭圆C的两个焦点构成的三角形面积为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)不经过点P的直线l与椭圆C相交于A,B两点,若直线PA与PB斜率的乘积为-1,证明:直线必过定点,并求出这个定点坐标.
【详解】(1)由点与椭圆的两个焦点构成的三角形面积为可知,
解得:,,椭圆的标准方程:;
(2)设,
当直线不平行于轴时,设方程为:,由不经过点知
由得,,
,,
,
,,
,过定点
当直线平行于轴时,,设
由和的方程联立解得,
方程为:,过定点
综上,直线必过定点.
例1-2(2023·四川凉山·高二统考期中)已知双曲线的中心在原点,焦点在坐标轴上,离心率为,且双曲线过点.(1)求双曲线的标准方程.(2)过定点的直线与双曲线交于两点,在轴上是否存在定点,使得,若存在,求出定点的坐标;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)因为双曲线的离心率为,设双曲线的方程为,
代入点,解得故双曲线的方程为
(2)由直线过定点,当斜率为0时,符合条件,
故设直线为:
设,代直线入双曲线得
设轴上的点,,同理
由,则即
要对任意的都成立,则
在轴上存在点,使得
练习运用1已知椭圆的离心率,且椭圆经过点.
(1)求椭圆的标准方程;(2)过点且斜率不为零的直线与椭圆交于两点,关于轴的对称点为,求证:直线与轴交于定点.
【详解】(1)由离心率可得,将点代入椭圆方程可得,又;解得,所以椭圆C的方程为
(2)设点,,则,直线的方程为,
直线与椭圆联立,消去,得,
则可得,,易知,得
由题意,直线的方程为,
令,所以点的横坐标,
所以直线与轴交于定点
例2-1(2023·安徽·高二校联考期末)已知直线过定点,双曲线过点,且的一条渐近线方程为.(1)求点的坐标和的方程;(2)若直线与交于,两点,试探究:直线,的斜率之和是否