内容正文:
课时9圆锥曲线
题
定点与定值问
课标要求
1.会研究一些含有参数的
2.理解圆锥曲线中的定点
动态问题.
定值问题本质是
在“变”中寻求“不变”性.
二、知识梳理
解决定点、定值问题的两大策略:
1.直接法:引入变量(设点或设直线等)法推理论证,选择适当的变量,构造要
求值的函数(或方程),通过化简为定值(恒成立求出定值)
2.间接法:先找后证,即从特殊(或极端)入手→求出定值→证明这个值与变量
无关
注意以下几点:
1.熟记一些常见的二级结论,如中点弦的性质等;
2.识别一些常见的模型,如直线系方程、圆系方程、阿波罗尼斯圆、“手电筒”
模型、极点极线等模型等;
3.掌握常用的方法与技巧,如通过对称性与极端化思想,大致确定位置或数值
等.
三、基础回顾
1.已知点M为双曲线C:
则MMF1+FF2-MF2=(
)
A.2
B.4
之21的左支上一点,F,
45
C.6
F2分别为C的左、右焦点,
D.8
A【解析】由于M为双曲线C:1
的左支上一点
4
焦点,所以Mf2-MF1=2a,故Mf1+FF2-Mf2=2c-2a,由
所以M1+FF2-MF2=2c-2=6-4=2.故选A.
F,F2分别为C的左、右
于=2,b=√5,c=Va2+b2=3,
2.(多选题)已知双曲线C
22
:221(a>0,b>0)的左、
一
条渐近线为y=x,直线1过点F2且与双曲线C的右
分别为△AFF2和△BFF2的内心,则下列结论正确的
A.双曲线C的离心率为V2
B.直线1斜率的取值范围是[-1,1]
C.△MWF2为直角三角形
D.点M与点N的横坐标都为a
右焦点分别为F1,F2,其
支交于A,B两点,M,N
有(
)
ACD【解析】依题意,双曲线C为等轴双曲线,所以离心率为V2,故A正确;
双曲线的两条渐近线的倾斜角分别为和红,作图可知,若直线1过点F2且与双
曲线C的右支有两个交点,则直线1顿斜角的取值范围是(任,),
则直线1斜率
的取值范围是(-0,-1)U(1,+o),故B错误;
F
因为MF2和NF2分别为∠AF2F1和∠BFF的平分线,则2∠MFF1+2∠NF2F1=π,
所以∠MFN-,即△MNF是直角三角形,故C正确:
设焦距为2C,由题可知-1,故c=V2a,如图,过点M分别作F4,FF2,AF2
的垂线,垂足分别为D,E,H,易得FD=FE,FE=FH,AD=AH,因为AF-AF2=2a,
所以FE-FE-2a,所以E(α,O),M点的横坐标为a,同理可得N点的横坐标也
为a,故D正确.故选ACD
3.抛物线y2=4x上与焦点距离等于3的点的横坐标是
2【解析】抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为-1,
设抛物线上一点P(xo,yo)到焦点F(1,0)的距离为3,
则PF=x5x0+1=3,所以x0-2.
4.已知A(1,2),B(1,-2),过抛物线y2=4x的焦点F
M,N两点(异于A,B两,点),且M,A位于x轴同一侧
交于点G,求证:点G在定直线上.
的直线1与抛物线交于
直线AM与直线BN相
【证明】显然直线1不垂直于
x=y+1
)<0<,由
2=4x,
4t,y1y2=-4.
坐标轴,设其方程为
消去x得y2-4y
M
X
x=y+1(0),Mx1,y1),Nx2,
4=0,显然>0,则y1十y2=
直线AM的斜率为k-力一2_”
一1
4
线BN的斜率为y=+2
2+2
2-1Γ2-1
4
4
y=
口x-1口+2,
y1+2
4
P=-2
0x-1□-2,
2
4
其方程为y=
4
y1十2
x1)+2;直
1y1十2
4
其方程为y=
y2-2
-少2.由
消y得十22-2-D=-4,整理雅
口y+200y2-2□
=1-+22-21-4=1
口y2-20-0y1+2口
y2-y1-4
的横坐标恒为一1,所以点G在定直线x=一1上.
1
x=1-
1
1
三1一
y1+2y2-2
2y2-2y-8=-1,
因此点G
y2-y1-4
四、考点扫描
考点一定点问题
例1i
知椭圆C:
22十2=1b0)附离心室是
1/5
3
(1)求C的方程;
(2)过点(-2,3)的直线交C于P,Q两点,直线AP,
W,证明:线段W的中点为定点.
点A(-2,0)在C上.
AQ与y轴的交点分别为M,
b=2,
a2=b2+c2,
(1)【解】由题意可得
C
/5
e
a
3
Are
=1
4
a=3,
解得b=2,
c=5,
厅以椭圆C的万程为。
(2)【证明】由题意可知,直线PQ的斜率存在,如图,
=+2+3
设B(-2,3),直线PQ:y=kx+2)+3,Px1,y),Q(x2,),联立方程
消去y得(4K2+9)2+82k+3)x+16(2+3k)=0,则△=642(2k+3)2-64(42+
9+3=-1728>0,解得K0,可得1十=-
82k+3
12+30
,X1X2=
42+9
42+9
因为《-20直线加2+a令=8=2甲
2y+22
则x十2+2=+23+s+23
2
X+2
S+2
G
3径肉自年
生寓③年
是一
径一
1名为1乌
是→→
_108-3,所以线段MN的中点是定点(0,3).
36
规律方法:
求解直线或曲线过定点问题的基本思路
(1)把直线或曲线方程中的变量x,y当作常数看待,把方程一端化为零,既然是
过定点,那么这个方程就要对任意参数都成立,这时参数的系数就要全部等于零,
这样就得到一个关于X,y的方程组,这个方程组的解所确定的,点就是直线或曲
线所过的定点.
(2)由直线方程确定其过定点时,若得到了直线方程的点斜式y一0=(x一0),则
直线必过定点,o):若得到了直线方程的斜截式y=十m,则直线必过定点(0,
m).
对点训练
已知F1,F2分别为双曲线E:
点乃到双曲线E的渐近线的距离为22,
(1)求双曲线E的标准方程;
(2)若四边形ABCD为矩形,其中点
过定点
a2
a>0,>0的左、行焦岛
A为双曲线E的右顶点,且AF1=2AF2.
B,D在双曲线E上,求证:直线BD
(1)【解】设焦距为2c,则
的距离为
bc=b=22.
b2+a2
=a2+b2,所以(3a2=2+8,
F(一C,O),故点F到双曲线E的渐近线bx士ay=0
由AF1=2AF2,知c十a=2(c-a,得c=3a.又c2
解得=1,所以双曲线E的标准方程为只
=1.
8
(2)【证明】①当直线BD的斜率不存在时,由AB⊥AD可得直线BD的方程为
.②当直线BD的斜率存在时,设直线BD的方程为y=x十m,B1,m),
=1,
D2,2,联立
8
8-12≠0,
得(8-k2)x2-2kamx-m2-8=0.当
4>0
时,
y=kx+m,
m2+8
x1十x2=
2km
8-R'=、
因为四边形ABCD为矩形,所以AB⊥AD,所以
8-k2
i·A亦=61-1,)·(x2-1,y2)=(G-1)x2-1)十y=0,所以(x-1x2-1)
+(1+m)k2+m)=(2+1)x1x2+(m-1)x1+
k+10m2+8)12khmm-I)48-k20m2+1)=0,所
8-2
8-k2
8-k2
m+)(7m-9A=0,所以m=-k或m=9k.当
m
=kx-k=x-1),恒过定点A(1,0),不合题意,舍
的交程方y-加+子-+胃硅定〔;
名小
x2)+m2+1=0,所以-
以7m2-2m-9k2=0,所以
一k时,直线BD的方程为y
去.当m=9k时,直线BD
7
综合①②,直线BD恒过定
考点二定值问题
创a8T中-2e9t人的子公
+62-l(a>b
>0)上两点
(1)求椭圆C的离心率
(2)过点(-1,0)的直线1与椭圆C交于D,E两点D,E不在x轴上).直线
AD和AE分别与y轴交于M,N两点,求证:以W为直径的圆被x轴截得的
弦长为定值.
(1)【解】由A2,0),知a=4,可
得b2=1,则c2=4-1=3,c=3,
是a2.代人人
所以椭圆C的离心率
e
c_V3
a
2
(2)【证明】由(①)可知椭圆C的方程为+=1,设D,,,),设
过点(-1,0)的直线1的方程为x=my-1,与+2=1联立得m+4加-2my-3
=0,则4=4n+120m+4)>0恒成立,所以y1+2=
2m
m+4'少·2=
3
所
m2+4
以x+=m0n+均)-2=二8
m2+4'·=mn-0n+p)十1=-4r+4
直
m2+4
线D的方程为y=h,c-2)令x=0,得=一2:直线B的方程为y=
X12
X1-2
2,c-2),令x=0,得w=-29
X2-2
2-2
如图,记以W为直径的圆
-2
2
-12
m2+4
-41m2+4
16
+4
m2+4
m2+4
轴截得的弦长为定值.
Pen
与x轴交于P,Q两点,由圆的弦长公式可知,22
w·w=--2y.-2y
4y1·y2
x1-2x2-2
x1x2-2(c1+x2)+4
-12
m2+4=1,月
故以MN为直径的圆被x
36
3
以0-23,
m2+4
M
规律方法:
圆锥曲线中的定值问题的常见类型及解题策略
(1)求代数式为定值.依题设条件,得出与代数式参数有关的等式,代入代数式,
化简即可得出定值
(2)求点到直线的距离为定值.利用点到直线的距离公式得出距离的解析式,再
利用题设条件化简、变形求得
3)求某线段长度为定值.利用长度公式求得解析式,再依据条件对解析式进行
化简、变形即可求得.
对点训练
(2025广东广州市模拟)已知点419,10,平面内有动点P,
且直线AP的斜率与直线P的斜率之积为1.
(1)求动点P的轨迹2的方程
(2)过点A的直线与2交于点M(M在第一象限),过点B的直线与Ω交于点N(N
在第三象限),记直线,BV的斜率分别为k,,k,且4飞.试判断A2与
B的面积之比是否为定值若为定值,请求出该定值;若不为定值,请说明理
由.
【解】(1)设白~),
2=,
故求动点P
出,由题意可得
,
整理得
的轨迹方程为
尾尾2
(2)由题意可知丞云,且,可得人子
显然直线MN的斜
率不为0,设直线不的方程为,仁1,~1),c:2,~2),联立方程
0+t
消去x得(,
则品A,△(,可得
2n
片+=
n-l
则
2-1
%=
-1
整理可得
(事,则
一r国为出则长,可件
山
整理可得1=,所以直线八不方程为
3
3
即直线过定点0),则+三李受
此时
装aw之5所以塔之定位
米
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THANKS