
NEIRONGSUOYIN
題型分類 深度剖析
解 由于P3,P4兩點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱,故由題設(shè)知橢圓C經(jīng)過(guò)P3,P4兩點(diǎn).
所以點(diǎn)P2在橢圓C上.
(2)設(shè)直線l不經(jīng)過(guò)P2點(diǎn)且與C相交于A,B兩點(diǎn).若直線P2A與直線P2B的斜率的和為-1,證明:l過(guò)定點(diǎn).
證明 設(shè)直線P2A與直線P2B的斜率分別為k1,k2.如果l與x軸垂直,設(shè)l:x=t,由題設(shè)知t≠0,且|t|0.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
由題設(shè)知k1+k2=-1,故(2k+1)x1x2+(m-1)(x1+x2)=0.
當(dāng)且僅當(dāng)m>-1時(shí),Δ>0,
所以l過(guò)定點(diǎn)(2,-1).
圓錐曲線中定點(diǎn)問(wèn)題的兩種解法(1)引進(jìn)參數(shù)法:引進(jìn)動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)或動(dòng)線中系數(shù)為參數(shù)表示變化量,再研究變化的量與參數(shù)何時(shí)沒有關(guān)系,找到定點(diǎn).(2)特殊到一般法:根據(jù)動(dòng)點(diǎn)或動(dòng)線的特殊情況探索出定點(diǎn),再證明該定點(diǎn)與變量無(wú)關(guān).
(2)斜率為k的直線l與橢圓C交于兩個(gè)不同的點(diǎn)M,N.①若直線l過(guò)原點(diǎn)且與坐標(biāo)軸不重合,E是直線3x+3y-2=0上一點(diǎn),且△EMN是以E為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形,求k的值;
解 直線y=kx(k≠0)代入橢圓方程,可得(1+2k2)x2=4,
由E是3x+3y-2=0上一點(diǎn),
因?yàn)椤鱁MN是以E為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形,所以O(shè)E⊥MN,|OM|=d,
②若M是橢圓的左頂點(diǎn),D是直線MN上一點(diǎn),且DA⊥AM,點(diǎn)G是x軸上異于點(diǎn)M的點(diǎn),且以DN為直徑的圓恒過(guò)直線AN和DG的交點(diǎn),求證:點(diǎn)G是定點(diǎn).
證明 由M(-2,0),可得直線MN的方程為y=k(x+2)(k≠0),代入橢圓方程可得(1+2k2)x2+8k2x+8k2-4=0,
設(shè)G(t,0)(t≠-2),由題意可得D(2,4k),A(2,0),以DN為直徑的圓恒過(guò)直線AN和DG的交點(diǎn),
故點(diǎn)G是定點(diǎn),即為原點(diǎn)(0,0).
例2 (2018·北京)已知拋物線C:y2=2px經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(1,2),過(guò)點(diǎn)Q(0,1)的直線l與拋物線C有兩個(gè)不同的交點(diǎn)A,B,且直線PA交y軸于M,直線PB交y軸于N.(1)求直線l的斜率的取值范圍;
解 因?yàn)閽佄锞€y2=2px過(guò)點(diǎn)(1,2),所以2p=4,即p=2.故拋物線C的方程為y2=4x.由題意知,直線l的斜率存在且不為0.設(shè)直線l的方程為y=kx+1(k≠0),
依題意知Δ=(2k-4)2-4×k2×1>0,解得k0,設(shè)D(x1,y1),E(x2,y2),則xM·x1=16k-16,
所以直線DE過(guò)定點(diǎn)(-4,8).
3.(2018·齊齊哈爾模擬)已知?jiǎng)訄AE經(jīng)過(guò)定點(diǎn)D(1,0),且與直線x=-1相切,設(shè)動(dòng)圓圓心E的軌跡為曲線C.(1)求曲線C的方程;
解 由已知,動(dòng)點(diǎn)E到定點(diǎn)D(1,0)的距離等于E到直線x=-1的距離,由拋物線的定義知E點(diǎn)的軌跡是以D(1,0)為焦點(diǎn),以x=-1為準(zhǔn)線的拋物線,故曲線C的方程為y2=4x.
(2)設(shè)過(guò)點(diǎn)P(1,2)的直線l1,l2分別與曲線C交于A,B兩點(diǎn),直線l1,l2的斜率存在,且傾斜角互補(bǔ),證明:直線AB的斜率為定值.
證明 由題意直線l1,l2的斜率存在,傾斜角互補(bǔ),得斜率互為相反數(shù),且不等于零.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),直線l1的方程為y=k(x-1)+2,k≠0.直線l2的方程為y=-k(x-1)+2,
Δ=16(k-1)2>0,
4.(2018·南昌檢測(cè))已知中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上的橢圓C的離心率為 ,過(guò)左焦點(diǎn)F且垂直于x軸的直線交橢圓C于P,Q兩點(diǎn),且|PQ|= .(1)求C的方程;
所以b2=4,a2=2b2=8,
(2)若直線l是圓x2+y2=8上的點(diǎn)(2,2)處的切線,點(diǎn)M是直線l上任一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M作橢圓C的切線MA,MB,切點(diǎn)分別為A,B,設(shè)切線的斜率都存在.求證:直線AB過(guò)定點(diǎn),并求出該定點(diǎn)的坐標(biāo).
解 依題設(shè),得直線l的方程為y-2=-(x-2),即x+y-4=0,設(shè)M(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),x0≠x1且x0≠x2,
得(2k2+1)x2+4k(y1-kx1)x+2(y1-kx1)2-8=0,由相切得Δ=16k2(y1-kx1)2-8(2k2+1)[(y1-kx1)2-4]=0,化簡(jiǎn)得(y1-kx1)2=8k2+4,
即x1x+2y1y=8,同理,切線MB的方程為x2x+2y2y=8,又因?yàn)閮汕芯€都經(jīng)過(guò)點(diǎn)M(x0,y0),
所以直線AB的方程為x0x+2y0y=8,
又x0+y0=4,所以直線AB的方程可化為x0x+2(4-x0)y=8,即x0(x-2y)+8y-8=0,
所以直線AB恒過(guò)定點(diǎn)(2,1).
(2)設(shè)直線l與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),若以AB為直徑的圓經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),證明:點(diǎn)O到直線AB的距離為定值.
證明 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),①當(dāng)直線AB的斜率不存在時(shí),由橢圓的對(duì)稱性,可知x1=x2,y1=-y2.
②當(dāng)直線AB的斜率存在時(shí),設(shè)直線AB的方程為y=kx+m,
消去y,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,
因?yàn)橐訟B為直徑的圓過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,所以O(shè)A⊥OB,
所以(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2=0,
整理得5m2=4(k2+1),
(1)求橢圓C的方程;
證明 由|MA|=|MB|,知M在線段AB的垂直平分線上,由橢圓的對(duì)稱性知點(diǎn)A,B關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.①若點(diǎn)A,B是橢圓的短軸頂點(diǎn),則點(diǎn)M是橢圓的一個(gè)長(zhǎng)軸頂點(diǎn),
同理,若點(diǎn)A,B是橢圓的長(zhǎng)軸頂點(diǎn),則點(diǎn)M是橢圓的一個(gè)短軸頂點(diǎn),
②若點(diǎn)A,B,M不是橢圓的頂點(diǎn),設(shè)直線l的方程為y=kx(k≠0),
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