圆锥曲线中定点和定值问题的解题方法
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1 圆锥曲线中的定点、定直线、定值问题
例题分析
1、已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆C上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若直线:lykxm与椭圆C相交于A,B两点(AB,不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.
2、已知椭圆C的离心率32e,长轴的左右端点分别为12,0A,22,0A。(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线1xmy与椭圆C交于P、Q两点,直线1AP与2AQ交于点S。
试问:当m变化时,点S是否恒在一条定直线上?若是,请写出这条直线方程,并证明你的结论;若不是,请说明理由。
3、已知椭圆E的中心在原点,焦点在x轴上,椭圆上的点到焦点的距离的最小值为21,离心率为22e
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点1,0作直线l交E于P、Q两点,试问:在x轴上是否存在一个定点M,MPMQ为定值?若存在,求出这个定点M的坐标;若不存在,请说明理由﹒
4、已知椭圆的焦点在x轴上,它的一个顶点恰好是抛物线24xy的焦点,离心率25e,过椭圆的右焦点F作与坐标轴不垂直的直线l,交椭圆于A、B两点。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设点(,0)Mm是线段OF上的一个动点,且()MAMBAB,求m的取值范围;
(3)设点C是点A关于x轴的对称点,在x轴上是否存在一个定点N,使得C、B、N三点共线?若存在,求出定点N的坐标,若不存在,请说明理由。
2 课堂练习
1.抛物线y=ax2与直线y=kx+b(k≠0)交于A,B两点,且此两点的横坐标分别为x1,x2,直线与x轴交点的横坐标是x3,则恒有( )
A.x3=x1+x2 B.x1x2=x1x3+x2x3
C.x1+x2+x3=0 D.x1x2+x2x3+x3x1=0
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圆锥曲线中定值问题的解题策略
作者:李小华
来源:《高中生·高考指导》2015年第02期
在圆锥曲线中有一类曲线,当参数取不同值时,曲线本身性质不变或形态发生变化时,其某些共同的性质始终保持不变,我们把这类问题称为圆锥曲线的定值问题.历年来,高考都青睐于对圆锥曲线中定值问题的考查.定值问题涉及的知识很多,综合性强,能较好地考查同学们对知识的综合运用能力.
一、参数的表达式的值为定值
例1 如图1所示,椭圆C0: ; + ; =1(a>b>0,a,b为常数),动圆C1:x2+y2=t21(b
(1)求直线AA1与直线A2B 的交点M 的轨迹方程.
(2)设动圆C2:x2+y2=t22与C0相交于A′,B′,C′,D′四点,其中b
(1)解:点M 的轨迹方程为 ; - ; =1(x<-a,y<0).
(2)证明:设点A的坐标为(x1,y1),点A′的坐标为(x2,y2),由矩形ABCD与矩形A′B′C′D′的面积相等,得4|x1|·|y1|=4|x2|·|y2|,即x21y21=x22y22.由点A,A′均在椭圆上,得b2x21(1- ; )=b2x22(1- ; ),即a2(x21- x22)=x41-x42.由t1≠t2,知x1≠x2,所以x21+x22=a2,从而y21+y22=b2.故t21+t22=a2+b2为定值.
小结 本题由椭圆与圆的交点坐标的对称性,易得两个矩形的面积,再由点A,A′均在椭圆上,得x21+x22=a2,y21+y22=b2.由于表达式x21+x22与y21+y22的值为定值,所以利用整体不变性,设而不求,从而巧妙消参,这是解这类题目的常用方法.
二、点到直线的距离为定值
例2 在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C1:2x2-y2=1.设椭圆C2:4x2+y2=1,若M、N分别是C1、C2上的动点,且OM⊥ON,求证:点O到直线MN的距离是定值.
圆锥曲线中的定点、定值问题
目录
01 方法技巧与总结..............................................................................................................................2
02 题型归纳与总结..............................................................................................................................3
题型一:面积定值................................................................................................................................3
题型二:向量数量积定值....................................................................................................................4
题型三:斜率和定值............................................................................................................................7
题型四:斜率积定值............................................................................................................................8
1 圆锥曲线中的定点、定值问题
一、题型选讲
题型一 、 圆锥曲线中过定点问题
圆锥曲线中过定点问题常见有两种解法:
(1)、求出圆锥曲线或直线的方程解析式,研究解析式,求出定点
(2)、从特殊位置入手,找出定点,在证明该点符合题意(运用斜率相等或者三点共线)。
例1、【2020年高考全国Ⅰ卷理数】已知A、B分别为椭圆E:2
2
21x
y
a+=
(a>1)的左、右顶点,G为E的上
顶点,
8AGGB
=,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;
(2)证明:直线CD过定点.
例2、(2020届山东省临沂市高三上期末)如图,已知点F为抛物线C:2
2ypx=
(0p
)的焦点,过点
F的动直线l与抛物线C交于M,N两点,且当直线l的倾斜角为45°
时,16MN=
.
(1)求抛物线C的方程.
(2)试确定在x轴上是否存在点P,使得直线PM,PN关于x轴对称?若存在,求出点P的坐标;若不存
在,请说明理由.
2 例3、【2019年高考北京卷理数】已知抛物线C:x2
=−2py经过点(2,−1).
(1)求抛物线C的方程及其准线方程;
(2)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=−1分
别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.
题型二、圆锥曲线中定值问题
圆锥曲线中常见的定值问题,属于难题.探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:①从特殊入手,先根
据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;②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
例4、【2020年新高考全国Ⅰ卷】已知椭圆C:22
221(0)xy
ab
ab+=的离心率为2
2,且过点A(2,1).
(1)求C的方程:
(2)点M,N在C上,且AM⊥AN,AD⊥MN,D为垂足.证明:存在定点Q,使得|DQ|为定值.
例5、(2020届山东省泰安市高三上期末)已知椭圆()22