17.3 定值与定点问题 讲义-2027届高三数学一轮复习
2026-08-15
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摘要:
该高中数学讲义聚焦解析几何中定值与定点问题高考核心考点,按知识梳理(定义、策略、类型)与典型例题(斜率、面积、距离等定值,直线过定点等定点)构建知识体系,通过考点梳理明确步骤、方法指导提炼策略、真题训练巩固应用,帮助学生系统突破难点。
资料以“设参→联立→韦达→化简→消参/令系数为零”步骤化教学为主线,结合分层例题设计,如例2斜率之积定值问题引导用韦达定理化简消参,培养数学思维与数学眼光。通过规范流程与针对性训练,提升学生解题规范性与应考能力,为教师把控复习节奏提供清晰路径。
内容正文:
解析几何
17.3 定值与定点问题
学习目标
● 掌握定值问题的处理策略:设参→联立→韦达→化简→消参
● 掌握定点问题的处理策略:设参→联立→韦达→化简→令参数系数为零
● 能综合运用以上方法解决高考圆锥曲线解答题
知识点一 定值问题的处理策略
1. 知识梳理
(一)定值问题的定义
定值问题:证明某个表达式(如斜率之积、面积、距离之比等)与直线的参数无关,为一个常数。
(二)处理策略
核心步骤:设参→联立→韦达→化简→消参
1. 设直线方程(通常设为 或 )
2. 联立直线与曲线方程,消元得一元二次方程
3. 利用韦达定理表示 和
4. 将目标表达式用韦达定理的结果表示
5. 化简后,若表达式中不含参数,则为定值
(三)常见定值类型
1. 斜率之积为定值: 为定值
2. 斜率之和为定值: 为定值
3. 面积为定值: 为定值
4. 距离之比为定值: 为定值
📌 提示:定值问题的关键是"消参"——化简后的表达式中不含直线参数。如果化简后仍含参数,说明不是定值。
2. 典型例题
例1
已知椭圆 ,过点 的直线 交 于 、 两点(、 不与 重合),直线 、 的斜率之和为定值。
例2 (斜率之积为定值)
已知椭圆 ,、 是 上关于原点对称的两点, 是 上异于 、 的动点,证明: 为定值。
例3 (面积为定值)
已知椭圆 ,过点 的直线 交 于 、 两点,求 面积的取值范围。
例4 (斜率之和为定值)
已知椭圆 ,、 为左、右焦点,过 的直线 交 于 、 两点,求 的取值范围。
例5 (距离之比取值范围)
已知椭圆 ,过点 的直线 交 于 、 两点,求 的取值范围。
知识点二 定点问题的处理策略
1. 知识梳理
(一)定点问题的定义
定点问题:证明某条直线恒过某个定点,或某条直线的斜率恒为某个值。
(二)处理策略
核心步骤:设参→联立→韦达→化简→令参数系数为零
1. 设直线方程(通常设为 或 )
2. 联立直线与曲线方程,消元得一元二次方程
3. 利用韦达定理表示 和
4. 将目标表达式用韦达定理的结果表示
5. 化简后,令参数的系数为零,解出定点坐标
(三)常见定点类型
1. 直线过定点:某条直线恒过定点
2. 定直线问题:某点在定直线上
3. 中点轨迹过定点:弦的中点轨迹过定点
📌 提示:定点问题的关键是"令参数系数为零"——化简后的表达式中,令参数的系数为零,解出定点坐标。注意检验定点是否在曲线内部。
2. 典型例题
例1 (直线过定点)
已知椭圆 ,过点 的直线 交 于 、 两点,设 为 的中点,证明:直线 过定点。
例2
已知椭圆 ()过点 ,离心率为 。
(1)求 的方程;
(2)过点 的直线 交 于 、 两点,求 的表达式。
例3 (定点问题·椭圆内接三角形)
已知椭圆 ,、 是 上关于原点对称的两点, 是 上异于 、 的动点,证明:直线 与 的斜率之积为定值,并求此定值。
例4 (定点问题·焦点弦)
已知椭圆 ,过右焦点 的直线 交 于 、 两点,过 、 分别作准线的垂线,垂足为 、,求 的值。
例5 (定点问题综合)
已知椭圆 ,过点 的直线 交 于 、 两点, 为 上一点( 不与 、 重合),求 的值。
参考答案汇总
知识点一
例1答案:(定值)。
例2答案:(定值)。
例3答案:。
例4答案:。
例5答案: 不是定值,取值范围为 。
知识点二
例1答案:直线 过定点 。
例2答案:(1);(2)。
例3答案:(定值)。
例4答案:(定值)。
例5答案:当 时,;当 时,,不是定值。
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解析几何
17.3 定值与定点问题
学习目标
● 掌握定值问题的处理策略:设参→联立→韦达→化简→消参
● 掌握定点问题的处理策略:设参→联立→韦达→化简→令参数系数为零
● 能综合运用以上方法解决高考圆锥曲线解答题
知识点一 定值问题的处理策略
1. 知识梳理
(一)定值问题的定义
定值问题:证明某个表达式(如斜率之积、面积、距离之比等)与直线的参数无关,为一个常数。
(二)处理策略
核心步骤:设参→联立→韦达→化简→消参
1. 设直线方程(通常设为 或 )
2. 联立直线与曲线方程,消元得一元二次方程
3. 利用韦达定理表示 和
4. 将目标表达式用韦达定理的结果表示
5. 化简后,若表达式中不含参数,则为定值
(三)常见定值类型
1. 斜率之积为定值: 为定值
2. 斜率之和为定值: 为定值
3. 面积为定值: 为定值
4. 距离之比为定值: 为定值
📌 提示:定值问题的关键是"消参"——化简后的表达式中不含直线参数。如果化简后仍含参数,说明不是定值。
2. 典型例题
例1
已知椭圆 ,过点 的直线 交 于 、 两点(、 不与 重合),直线 、 的斜率之和为定值。
【解析】
设 ,联立 :
解得 (即 点)或 。
设 ,,则 ,。
,。
由于 ,需重新设直线(设 )。
联立 :。
化简后得 (定值)。
答:(定值)。
例2 (斜率之积为定值)
已知椭圆 ,、 是 上关于原点对称的两点, 是 上异于 、 的动点,证明: 为定值。
【解析】
设 ,,。
由 和 ,相减得:
答:(定值)。
例3 (面积为定值)
已知椭圆 ,过点 的直线 交 于 、 两点,求 面积的取值范围。
【解析】
设 ,联立 :
令 ,。
在 上单调递减,。
答:。
例4 (斜率之和为定值)
已知椭圆 ,、 为左、右焦点,过 的直线 交 于 、 两点,求 的取值范围。
【解析】
设 ,联立 :
利用 ,化简得:
代入韦达定理化简, 的取值范围为 。
答:。
例5 (距离之比取值范围)
已知椭圆 ,过点 的直线 交 于 、 两点,求 的取值范围。
【解析】
设 ,联立 :
,。
由于 ,。
代入得:。
当 时,。
当 时,。
答: 不是定值,取值范围为 。
知识点二 定点问题的处理策略
1. 知识梳理
(一)定点问题的定义
定点问题:证明某条直线恒过某个定点,或某条直线的斜率恒为某个值。
(二)处理策略
核心步骤:设参→联立→韦达→化简→令参数系数为零
1. 设直线方程(通常设为 或 )
2. 联立直线与曲线方程,消元得一元二次方程
3. 利用韦达定理表示 和
4. 将目标表达式用韦达定理的结果表示
5. 化简后,令参数的系数为零,解出定点坐标
(三)常见定点类型
1. 直线过定点:某条直线恒过定点
2. 定直线问题:某点在定直线上
3. 中点轨迹过定点:弦的中点轨迹过定点
📌 提示:定点问题的关键是"令参数系数为零"——化简后的表达式中,令参数的系数为零,解出定点坐标。注意检验定点是否在曲线内部。
2. 典型例题
例1 (直线过定点)
已知椭圆 ,过点 的直线 交 于 、 两点,设 为 的中点,证明:直线 过定点。
【解析】
设 ,,,。
联立 :。
由 ,,得 ,。
代入 :。
即 的轨迹为椭圆 。
直线 的斜率 。
直线 :,过原点 。
答:直线 过定点 。
例2
已知椭圆 ()过点 ,离心率为 。
(1)求 的方程;
(2)过点 的直线 交 于 、 两点,求 的表达式。
【解析】
(1),,。
代入 :,,,。
(2)设 ,联立 :
,。
当 时,,,退化。
当 时,,与 有关。
答:(1);(2)。
例3 (定点问题·椭圆内接三角形)
已知椭圆 ,、 是 上关于原点对称的两点, 是 上异于 、 的动点,证明:直线 与 的斜率之积为定值,并求此定值。
【解析】
设 ,,。
由 和 ,相减得:
答:(定值)。
例4 (定点问题·焦点弦)
已知椭圆 ,过右焦点 的直线 交 于 、 两点,过 、 分别作准线的垂线,垂足为 、,求 的值。
【解析】
由椭圆的第二定义,,。
,准线 。
由焦点弦性质:。
答:(定值)。
例5 (定点问题综合)
已知椭圆 ,过点 的直线 交 于 、 两点, 为 上一点( 不与 、 重合),求 的值。
【解析】
设 ,联立 :
,。
,,。
分子
分母
当 时,。
当 时,,不是定值。
答:当 时,;当 时,,不是定值。
教学建议与知识总结
一、本节核心要点
● 定值问题的核心是"消参"——化简后的表达式中不含直线参数。
● 定点问题的核心是"令参数系数为零"——化简后令参数的系数为零,解出定点坐标。
● 点差法适用于证明 为定值的问题。
● 焦点弦的性质(如 )可直接用于定值问题。
二、常见学生错误
● 设直线时忘记讨论斜率不存在的情况。
● 韦达定理代入时符号出错。
● 定点问题中忘记检验定点是否在曲线内部。
● 定值问题中未完全消参,误认为是定值。
三、课时建议
本节内容建议安排 2 课时:
● 第 1 课时:知识点一(定值问题的处理策略)
● 第 2 课时:知识点二(定点问题的处理策略)
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