第八章 第十节 圆锥曲线中的定点、定值问题(复习讲义)-【优学精研】2026年高考数学一轮总复习学用word
2025-12-18
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 圆锥曲线综合 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 507 KB |
| 发布时间 | 2025-12-18 |
| 更新时间 | 2025-12-18 |
| 作者 | 拾光树文化 |
| 品牌系列 | 优学精研·高考一轮总复习 |
| 审核时间 | 2025-11-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55098982.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学高考复习资料聚焦圆锥曲线中的定点、定值问题核心考点,按直接推理法、先找后证法、参数法、从特殊到一般法的逻辑架构梳理知识,通过考点解读、方法归纳、真题精讲、分层训练的教学流程,帮助学生构建解题思路,突破高考高频难点,体现复习的系统性与针对性。
资料以“数学思维”和“数学语言”为导向,创新采用“方法归类+真题溯源”教学策略,如先找后证法中引导学生从特殊位置探测定点再严谨证明,培养逻辑推理能力。设置师生共研、分层练习环节,配合即时方法总结,确保学生高效掌握解题通法,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供实用指导。
内容正文:
第十节 圆锥曲线中的定点、定值问题
【考点·分类突破】
技法1
【例1】 解:(1)设P(x,y),易得x≠±2,直线AP的斜率为,直线BP的斜率为,则·=-,
整理得+=1,则曲线E方程为+=1(x≠±2).
(2)证明:由题意可设直线AB的方程为y=k(x-1)(k≠0),M(x1,y1),A(x2,y2),B(x3,y3),
因为M分别是AB的中点,所以x1=,y1=,kOM==,k=,
因为A,B在椭圆+=1上,
所以
由①-②,得
+=0,
即=-,于是有·=-,
所以kOM·kAB=-⇒·k=-,
解得
所以M(,).
因为k≠0,将上式M点坐标中的k换成-,
同理可得N(,).
(ⅰ)当直线MN不垂直于x轴时,直线MN的斜率kMN==,
其方程为y-=(x-),化简得y=(x-),
所以直线MN过定点( ,0).
(ⅱ)当直线MN垂直于x轴时,=,此时,k=±1,直线MN也过定点(,0).
综上所述,直线MN过定点(,0).
跟踪训练
解:(1)由题意得,点A的纵坐标为2,
代入x2+y2=5中,解得x=1(x=-1舍去),
∴A(1,2),
代入y2=2px中,得4=2p,解得p=2,∴抛物线C:y2=4x,∴P(-1,0),∴|PA|==2,
则以线段PA为直径的圆的方程为x2+(y-1)2=2.
(2)根据题意作图,如图,显然直线MN与x轴不平行,设直线MN的方程为x=my+n,
由消去x得关于y的二次方程y2-4my-4n=0,Δ=16m2+16n>0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则y1+y2=4m,y1y2=-4n.
∵MB⊥BN,且M,N是抛物线上异于B的不同两点,∴x1,x2≠1,kMB·kNB=-1
易知B(1,-2),则kMB===,同理得kNB=,∴·=-1,
∴(y1-2)(y2-2)+16=0,即y1y2-2(y1+y2)+20=0,∴-4n-8m+20=0,即n=-2m+5,
∴x=my+n=my-2m+5=m(y-2)+5,∴直线MN过定点(5,2).
技法2
【例2】 解:(1) 由题意,e==,e2==,所以a=b,c=b.
又=,a>b≥1,所以b=1,a2=2,故椭圆C的方程为+x2=1.
(2)当AB⊥x轴时,以AB为直径的圆的方程为(x-)2+y2=,
当AB⊥y轴时,以AB为直径的圆的方程为x2+y2=1.可得两圆交点为Q(-1,0).
由此可知,若以AB为直径的圆恒过定点,则该定点必为Q(-1,0).
下证Q(-1,0)符合题意.
设直线l的斜率存在,且不为0,则方程为y=k(x-),
代入+x2=1,并整理得(k2+2)x2-k2x+k2-2=0,Δ=k2+16>0恒成立.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=, x1x2=,
所以·=(x1+1)(x2+1)+y1y2=x1x2+x1+x2+1+k2(x1-)(x2-)=(1+k2)x1x2+(1-k2)(x1+x2)+1+k2=(1+k2)+(1-k2)+1+k2=0,
故⊥,即Q(-1,0)在以AB为直径的圆上.
综上,以AB为直径的圆恒过定点(-1,0).
跟踪训练
解:(1)因为|MF1|-|MF2|=±2,所以||MF1|-|MF2||=2<2=|F1F2|,
由双曲线定义可知,M的轨迹为双曲线,其中c=,a=1,
所以b==,又焦点在x轴上,
所以曲线C的方程为x2-=1.
(2)证明:若直线PQ垂直于x轴,易知此时直线AP的方程为y=±(x-1),
联立x2-=1求解可得x=-3,直线PQ过点(-3,0).
当直线PQ斜率存在时,设直线PQ的方程为y=kx+m,P(x1,y1),Q(x2,y2),
代入x2-=1,整理得(k2-2)x2+2kmx+m2+2=0,易知Δ>0,
则x1+x2=,x1x2=,
因为AP⊥AQ,所以·=(x1-1,y1)·(x2-1,y2)=(x1-1)(x2-1)+y1y2
=(k2+1)x1x2+(km-1)(x1+x2)+m2+1
=++m2+1=0,
整理得3k2+2km-m2=(3k-m)(k+m)=0,
解得m=3k或m=-k,
因为点P和Q都异于点A,所以m=-k不满足题意,
故m=3k,代入y=kx+m,得y=k(x+3),过定点(-3,0).
综上,直线PQ过定点(-3,0).
技法3
【例3】 解:(1)依题意可知e==,由于k1=1,则直线MN的方程为x-y-1=0,
因为点A1到直线MN的距离为.所以 =,解得a=2,
所以c=,则b==1,所以椭圆E的标准方程+y2=1.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),P(-x1,-y1),直线MN的方程为x=my+1.此时k1=.
联立直线与椭圆方程消去x得(m2+4)y2+2my-3=0,
则有y1+y2=,y1y2=.
不妨设Q(x0,y0),因为A2,N,Q三点共线,则=,所以=,因为A1,P,Q三点共线,则=则有=,
所以===m-,===m-,
=2m-(+)=2m-=,
所以=,所以k2=,所以k2=k1,所以=.
跟踪训练
解:(1)由题意可设椭圆的半焦距为c,且椭圆C的右焦点为(c,0),
由题意得解得c=1,a2=3,b2=2,所以C的方程为+=1.
(2)证明:设l的方程为x=m(y+2)+2,设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x3,y3),N(x4,y4),则直线PA的方程为x=y+3,
由可得[2(x1-3)2+3]y2+12(x1-3)y1y+12=0,
结合+=1,可得(2-x1)y2+(x1-3)y1y+=0,
可得y1·y3=,解得y3=,
代入x=·y+3,
解得x3=·+3=+2,
同理可得y4=,x4=+2,
故kMN==
=
=
==2.
故直线MN的斜率是定值,且定值为2.
技法4
【例4】 解:(1)设P(x,y),M(x0,y0),则N(x0,0).
∵=,
∴(x-x0,y)=(0,y0),∴x0=x,y0=.
又点M在椭圆上,∴+=1,
即+=1.
∴点P的轨迹E的方程为+=1.
(2)证明:由(1)知F为椭圆+=1的右焦点,
当直线l1与x轴重合时,
|AB|=6,|CD|==,
∴+=.
当直线l1与x轴垂直时,|AB|=,|CD|=6,
∴+=.
当直线l1与x轴不垂直也不重合时,可设直线l1的方程为y=k(x-1)(k≠0),
则直线l2的方程为y=-(x-1),
设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立消去y,得(8+9k2)x2-18k2x+9k2-72=0,
则Δ=(-18k2)2-4(8+9k2)(9k2-72)=2 304(k2+1)>0,x1+x2=,x1x2=,
∴|AB|= ·=.
同理可得|CD|=.
∴+=+=.
综上可得+为定值.
跟踪训练
解:(1)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为bx+ay=0和bx-ay=0,
则动点P(x0,y0)到两条渐近线l1,l2的距离之积为·==,
则=,又2c=2,即c2=a2+b2=5,
解得a=2,b=1,则双曲线的方程为-y2=1.
(2)证明:当直线l的斜率不存在时,可得直线方程为x=2,易知△OMN的面积为2,
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+m,
与双曲线的方程x2-4y2=4联立,可得(4k2-1)x2+8kmx+4m2+4=0,
直线与双曲线的右支相切,可得Δ=(8km)2-4(4k2-1)·(4m2+4)=0,可得4k2=m2+1,
设直线l与x轴交于D,则D(-,0),
S△MON=S△MOD+S△NOD=|OD||yM-yN|=|-|·|k|·|xM-xN|,
又双曲线的渐近线方程为y=±x,
联立可得M(,),
同理可得N(-,),
则S△MON=||·|k|·|+|=||·|k|·||==2.
即△MON面积为定值2.
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第十节 圆锥曲线中的定点、定值问题
重点解读
1.处理圆锥曲线中定点问题的方法:(1)探索直线过定点时,可设出直线方程为y=kx+m,然后利用条件建立关于k,m的等量关系进行消元,借助于直线系的思想找出定点;(2)从特殊情况入手,先探求定点,再证明与变量无关.
2.处理圆锥曲线中定值问题的方法:(1)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值;(2)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
直接推理法求定点
(师生共研过关)
(2025·上饶一模)已知点A(-2,0),B(2,0),动点P满足直线PA与PB的斜率之积为-,记动点P的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)过点F(1,0)与曲线E相交的两条线段AB和CD相互垂直(斜率存在,且A,B,C,D在曲线E上),M、N分别是AB和CD的中点.求证:直线MN过定点.
解题技法
直接推理法求定点的一般步骤
(2025·宿州灵璧中学开学考试)已知抛物线C:y2=2px(p>0)与x2+y2=5交于A,B两点,其中点A在第一象限,且|AB|=4,抛物线C的准线l与x轴交于点P.
(1)求以线段PA为直径的圆的方程;
(2)若M,N在抛物线C上,且MB⊥BN,探究直线MN是否过定点,若是,求出定点坐标;若不是,说明理由.
先找后证法求定点
(师生共研过关)
已知椭圆C:+=1(a>b≥1)的离心率为,上焦点到直线bx+2ay-=0的距离为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点P(,0)的直线l交椭圆C于A,B两点.试探究以线段AB为直径的圆是否过定点?若过,求出定点坐标,若不过,请说明理由.
解题技法
先找后证法求定点的一般思路
(1)先猜后证,可先考虑运动图形是否有对称性及特殊(或极端)位置,如直线的水平位置、竖直位置,即k=0或k不存在时;
(2)以曲线上的点为参数,设点P(x1,y1),利用点在曲线f(x,y)=0上,即f(x1,y1)=0消参.
平面直角坐标系xOy中,点F1(-,0),F2(,0),点M满足|MF1|-|MF2|=±2,点M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)已知A(1,0),过点A的直线AP,AQ与曲线C分别交于点P和Q(点P和Q都异于点A),若满足AP⊥AQ,求证:直线PQ过定点.
参数法求定值
(师生共研过关)
(2024·南昌一模)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,左右两顶点分别为A1,A2,过点C(1,0)作斜率为k1(k1≠0)的动直线与椭圆E相交于M,N两点.当k1=1时,点A1到直线MN的距离为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设点M关于原点的对称点为P,设直线A1P与直线A2N相交于点Q,设直线OQ的斜率为k2,试探究是否为定值,若为定值,求出定值并说明理由.
解题技法
参数法解决圆锥曲线中定值问题的一般步骤
(2024·赣州模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0)过点(1,),椭圆C的右焦点与点Q(2,-2)所在直线的斜率为-2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若过Q的直线l与椭圆C交于A,B两点,点P(3,0).直线PA,PB分别交椭圆C于点M,N,求证:直线MN的斜率为定值.
从特殊到一般求定值
(师生共研过关)
设O为坐标原点,动点M在椭圆+=1上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足=.
(1)求点P的轨迹E的方程;
(2)过F(1,0)的直线l1与点P的轨迹交于A,B两点,过F(1,0)作与l1垂直的直线l2与点P的轨迹交于C,D两点,求证:+为定值.
解题技法
从特殊到一般求定值的常用处理技巧
(1)研究特殊情形,如直线斜率不存在等,得到所要探求的定值;
(2)探究一般情形;
(3)综合上面两种情形下结论.
已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的焦距为2,且双曲线C右支上一动点P(x0,y0)到两条渐近线l1,l2的距离之积为.
(1)求双曲线C的方程;
(2)设直线l是曲线C在点P(x0,y0)处的切线,且l分别交两条渐近线l1,l2于M,N两点,O为坐标原点,证明:△MON面积为定值,并求出该定值.
提示:完成课后作业 第八章 第十节
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