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微专题九 圆锥曲线中的定点、定直线、
定值问题
数学
内容索引
关键能力提升
第一部分
考点1 定点问题
考点2 动点在定直线上的问题
01
02
课时作业
第二部分
考点3 定值问题
03
掌握解决定点、定直线和定值问题的一般方法,提升数学运算素养.
互动探究·考点精讲
关键能力提升
第
分
部
一
考点1 定点问题
命题角度1 直线过定点问题
(1)求椭圆E的方程.
(2)设过点M(2,0)的直线l(不与坐标轴垂直)与椭圆E交于不同的两点A,C,与直线x=16交于点P.点B在y轴上,D为坐标平面内的一点,四边形ABCD是菱形.求证:直线PD过定点.
规律总结
直线过定点问题的常用方法
(1)“特殊探路,一般证明”,即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明.
(2)“一般推理,特殊求解”,即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点.
(3)求证直线过定点(x0,y0),常利用直线的点斜式方程y-y0=k(x-x0)或斜截式方程y=kx+b来证明.
命题角度2 圆过定点问题
规律总结
圆锥曲线中圆过定点问题的解法:充分利用圆的几何特征,即圆过定点,可依据直径所对圆周角为直角,转化为两条线段的垂直,进而转化为两个向量垂直,即两向量的数量积等于0,从而建立方程求解.
(2)直线l与双曲线C交于不同的两点A,B,若直线PA,PB的斜率互为倒数,求证:直线l过定点.
解:证明:当l斜率不存在时,显然不满足条件.
当l斜率存在时,设其方程为y=kx+m,与C的方程联立,消去y得(4-k2)x2-2kmx-m2-20=0,
由已知得k2≠4,且Δ=4k2m2+4(4-k2)(m2+20)=16(m2-5k2+20)>0.
考点2 动点在定直线上的问题
【例3】 (2024·湖南娄底一模)若抛物线Γ的方程为y2=4x,焦点为F,设P,Q是抛物线Γ上两个不同的动点.
(1)若|PF|=3,求直线PF的斜率;
规律总结
动点在定直线上问题的解题策略
(1)从特殊入手,初步确定动点所在的直线,再证明一般情况下动点也在该定直线上即可.
(2)从动点的坐标入手,直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到动点的横、纵坐标关系,进而得出定直线方程.
(2)求证:点T在定直线上.
考点3 定值问题
(2)过F2作垂直于x轴的直线l与椭圆交于E,F两点(点E在第一象限),P,Q是椭圆C上位于直线l两侧的动点,始终保持∠QEF=∠PEF,求证:直线PQ的斜率为定值.
规律总结
求定值问题常见类型及解题策略
(1)常见类型
①证明代数式为定值:依据题设条件,得出与代数式中参数有关的等式,代入代数式后再化简,即可得出定值;
②证明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解析式,再利用条件化简,即可证明;
③证明线段长度、斜率、图形面积(或以上量的和、差、积、商)等为定值:写出各量的目标函数解析式,再消去参数即可.
(2)常用策略
①从特殊入手,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.
【对点训练3】 (2024·山东济南三模)如图所示,抛物线y2=2px(p>0)的准线过点(-2,3).
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若角α为锐角,以角α为倾斜角的直线经过抛物线的焦点F,且与抛物线交于A,B两点,作线段AB的垂直平分线l交x轴于点P,求证:|FP|-|FP|cos 2α为定值,并求出此定值.
课时作业63
第
分
部
二
1.(15分)(2024·河南驻马店三模)设A,B为曲线C:y2=4x上两点,A与B的横坐标之和为4.
(1)若A与B的纵坐标之和为4,求直线AB的方程;
(2)求证:线段AB的垂直平分线过定点.
解:存在.
当直线l的斜率不为0时,设其方程为x=my+2.由于直线与双曲线有两个交点,则直线不能与渐近线平行,渐近线斜率为±1,则m≠±1.
(1)判断直线l是否过x轴上的定点.若过,求出该定点;若不过,请说明理由.
解:直线l过x轴上的定点.
由题意可知A1(-1,0),A2(1,0),k≠0,设直线l的方程为y=kx+m,M(x1,y1),N(x2,y2).
故直线l的方程为y=k(x-2),恒过点(2,0).
(2)若M,N分别在第一和第四象限内,求证:直线MA1与NA2的交点P在定直线上.
解:如图,设椭圆C的右顶点是A′,连接MA′,
(2)若直线AM和AN分别与直线x=4交于P,Q两点,求证:以线段PQ为直径的圆恒过两个定点,并求出定点坐标.
所以以PQ为直径的圆的方程为(x-4)2+y2+6ty-9=0.
令y=0,得x=1或x=7,
故以线段PQ为直径的圆恒过x轴上的两定点,定点坐标分别为(1,0)和(7,0).