概念与用法
圆锥曲线中的定点、定值问题是高考命题的一个热点,也是圆锥曲线问题中的一个难点.解决这个难点的基本思想是函数思想,可以用变量表示问题中的直线方程、数量积、比例关系等,这些直线方程、数量积、比例关系等不受变量所影响的一个值,就是要求的定值.具体地说,就是将要证明或要求解的量表示为某个合适变量的函数,化简消去变量即得定值.
基本解题数学思想与方法
解答此类问题的基本策略有以下两种:
1、把相关几何量的变元特殊化,在特例中求出几何量的定值,再证明结论与特定状态无关.
2、把相关几何量用曲线系里的参变量表示,再证明结论与求参数无关.
课前预习:
1、已知直线方程为,当m变化时,直线恒过定点_________
2、已知圆直线:与圆C的交点个数________
3、直线y=kx+1与椭圆+=1恒有公共点,则m的取值范围是__________. m≥1且m≠5
4、已知定圆A:(x+1)2+y2=16,圆心为A,动圆M过点B(1,0)且和圆A相切,动圆的圆心M的轨迹记为C.则曲线C的方程是 ▲ .+=1
5、在平面直角坐标系中,圆C的方程为.若直线上存在一点,使过所作的圆的两条切线相互垂直,则实数的取值范围是 ▲ .
【答案】
6、已知直线y=ax+3与圆相交于A,B两点,点在直线y=2x上,且PA=PB,则的取值范围为 ▲ 答案:
8、过抛物线焦点F的直线与抛物线交于A,B两点,过点A,B分别作准线的垂线,垂足分别为,则_________2p
9、(选做)已知椭圆+=1 (a>b>0),过点P(m,n)分别作斜率为的动直线AB、CD与椭圆依次交于A、B、C、D四点,若M、N分别是弦AB、CD的中点,则时,直线MN恒过定点
例1、 在直角坐标系xOy中,已知椭圆的左、右焦点分别为与F,圆F:(1) 设M为圆F上一点,满足,求点M的坐标
(2)若P为椭圆上任意一点,以P为圆心、OP为半径的圆P与圆F的公共弦为QT,求证:点F到直线QT的距离FH为定值。
例2、已知椭圆的左、右焦点分别为、,过作直线与椭圆交于点、
.
(1)若椭圆的离心率为,右准线的方程为,为椭圆上顶点,直线交右准线于点,求的值;
(2)当时,设为椭圆上第一象限内的点,直线交轴于点,,证明:点
在定直线上.
18.(1)设,则,解得,
所以椭圆的方程为, ……2分
则直线的方程为,令,可得,
联立,得,所以,, ……4分
所以
6分
(2)设,,则直线的方程为,
令,可得, ………8分
由可知,,整理得,
又,
联立,解得, 14分
所以点在定直线上.
例3. 设A(x1,y1),B(x2,y2)是椭圆+=1 (a>b>0)上的两点,已知向量m=,n=,若m·n=0且椭圆的离心率e=,短轴长为2,O为坐标原点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线AB的斜率存在且直线AB过椭圆的焦点F(0,c)(c为半焦距),求直线AB的斜率k的值;
(3)试问:△AOB的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.
(1)+x2=1 (2)±
(3)①当直线AB的斜率不存在时,即x1=x2,y1=-y2,
由m·n=0,得x12-=0,即y12=4x12,
又A(x1,y1)在椭圆上,所以x12+=1,
所以|x1|=,|y1|=,
所以S△AOB=|x1|·|y1-y2|=|x1|·|y1|=1,
②当直线AB的斜率存在时:设直线AB的方程为y=kx+b,
由,得(k2+4)x2+2kbx+b2-4=0,
则x1+x2=,x1x2=,
由x1x2+=0,得x1x2+=0,
整理得:2b2-k2=4,所以S△AOB=··AB=|b|
===1,
所以△AOB的面积为定值.
课后作业:
1、已知椭圆+=1上的两个动点P,Q,设P(x1,y1),Q(x2,y2)且x1+x2=2.则线段PQ的垂直平分线恒过定点A的坐标是
2、设F1、F2分别是椭圆+=1的左、右焦点,P为椭圆上任一点,点M的坐标为(6,4),则PM+PF1的最大值为________.15
3、已知两点M(-3,0),N(3,0),点P为坐标平面内一动点,且||·||+·=0,则动点P(x,y)到点M(-3,0)的距离的最小值为 ▲ .3
4、如图, 在平面直角坐标系中, 已知椭圆经过点,椭圆的离心率,、分别是椭圆的左、右焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作两直线与椭圆分别交于相异两点、.
①若直线过坐标原点, 试求外接圆的方程;
②若的平分线与轴平行, 试探究直线的斜率是否为定值?若是, 请给予证明;若不是, 请说明理由.
解: (1)由,,得,故椭圆方程为………3分
又椭圆过点,则,解得,所以椭圆的方程为………5分
(2)①记的外接圆的圆心为.因为,所以的中垂线方程为,
又由, ,得的中点为,而,
所以的中垂线方程为,由,得 …8分
所以圆T的半径为,
故的外接圆的方程为………………10分
(说明:该圆的一般式方程为)
(3)设直线的斜率为,,,由题直线与的斜率互为相反数,直线的斜率为.联立直线与椭圆方程: ,
整理得,得,
所以,整理得, …13分
又
=,所以为定值………………16分
5、如图,在平面直角坐标系中,已知,,是椭圆上不同的三点,,,在第三象限,线段的中点在直线上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求点C的坐标;
(3)设动点在椭圆上(异于点,,)且直线PB,PC分别交直线OA于,两点,证明为定值并求出该定值.
解:(1)由已知,得 解得 …………………2分
所以椭圆的标准方程为. …………………3分
(2)设点,则中点为.
由已知,求得直线的方程为,从而.①
又∵点在椭圆上,∴.②
由①②,解得(舍),,从而. …………………5分
所以点的坐标为. …………………6分
(3)设,,.
∵三点共线,∴,整理,得.…………………8分
∵三点共线,∴,整理,得.…………………10分
∵点在椭圆上,∴,.
从而. …………………14分
所以. …………………15分
∴为定值,定值为. 下载本文