第8章 第10讲 圆锥曲线中的定点、定值问题(提升课)(Word教参)-【精讲精练】2027年高考数学一轮复习(北师大版)
第10讲 圆锥曲线中的定点、定值问题(提升课)
圆锥曲线中的定点、定线、定值问题是高考考查的热点,难度较大,是高考的压轴题,定点问题的类型一般为直线过定点与圆过定点等;定线问题的类型一般是证明或探究动点在直线上.定值问题是指在解析几何题目中,有些几何量与参数无关的问题.
[对应学生用书P244]
考点一 定值问题
重难考点 师生共研
(2025·河南洛平许济二模)已知椭圆C:
+
=1
的焦距为2
,且过点P
.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点P作两条直线分别交椭圆C于A,B两点,若直线x=-1平分∠APB,求证:直线AB的斜率为定值,并求出这个定值.
[解析] (1)依题意可得解得
所以椭圆C的标准方程为+
=1.
(2)证明 依题意直线PA,PB的斜率存在且不为0,
设A,B
,直线PA的方程为y-2=k
,
由消去y得
x2+2k
x+k2+4k-4=0,
所以x1=,
因为直线x=-1平分∠APB,
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所以直线PA,PB的斜率互为相反数,
所以设直线PB的方程为y-2=-k,同理可得x2=
,
因为y1-2=k,y2-2=-k
,
所以y1-y2=k+2k
=k+2k=
,
又x1-x2=-
=
,
所以kAB==-2,
即直线AB的斜率为定值-2.
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.
1.(2025·海淀模拟)已知椭圆E:+
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,以椭圆E的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为
的正方形.A为圆O:x2+y2=a2上一点(不在x轴上),B为椭圆E上一点,且满足AB⊥x轴,直线l与圆O切于点A,过F1作l的垂线,垂足为M.
(1)求椭圆E的方程及圆O的方程;
(2)求证:|F1M|+|BF2|为定值.
解析 (1)已知以椭圆E的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为的正方形,设椭圆的焦距为2c,则c=b,且c2+b2=2,
所以c=b=1,a2=b2+c2=2,
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则椭圆E的方程为+y2=1,
圆O的方程为x2+y2=2.
(2)证明 由椭圆方程得F1,F2
,
因为AB⊥x轴,所以设A的坐标为,B的坐标为
,不妨取x1>0,
因为直线l与圆O切于点A,切线l的方程为x1x+y1y=2,
因为F1M⊥l,所以|F1M|==
=
x1+
,
由B,F2
得,|BF2|2=
+y
,
又+y
=1,所以|BF2|2=
+1-
=
-2x1+2=
,
因为x1<2,所以|BF2|==
-
x1,
所以|F1M|+|BF2|=x1+
+
-
x1=2
.
即|F1M|+|BF2|为定值.
考点二 定点问题
重难考点 师生共研
(2025·山东青岛一模节选)已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,短轴长为2
,离心率为
.
(1)求C的方程;
(2)记C的左顶点为A,直线l与C交于P,Q两点,直线AP,AQ的斜率之积为-.证明:直线l过定点.
[解析] (1)由题意得2b=2,
=
,故b=
,a=2c,
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