
例1 (12分)(2020·全國(guó)Ⅰ)已知A,B分別為橢圓E: +y2=1(a>1)的左、右頂點(diǎn),G為E的上頂點(diǎn), =8.P為直線x=6上的動(dòng)點(diǎn),PA與E的另一交點(diǎn)為C,PB與E的另一交點(diǎn)為D.(1)求E的方程;(2)證明:直線CD過定點(diǎn).
(1)解 依據(jù)題意作圖,如圖所示,
A(-a,0),B(a,0),G(0,1),
(2)證明 設(shè)P(6,y0),
第一步:確定曲線方程(一般根據(jù)待定系數(shù)法或定義法).第二步:設(shè)直線方程并與曲線方程聯(lián)立,得關(guān)于x或y的一元二次方程.第三步:寫出根與系數(shù)的關(guān)系(或求出交點(diǎn)坐標(biāo)).第四步:將第三步得出的關(guān)系代入題目條件,解決范圍、最值或定點(diǎn)、定值等問題.第五步:反思回顧,考慮方程有解條件和圖形完備性.
跟蹤訓(xùn)練1 (2019·北京)已知拋物線C:x2=-2py經(jīng)過點(diǎn)(2,-1).(1)求拋物線C的方程及其準(zhǔn)線方程;
解 由拋物線C:x2=-2py經(jīng)過點(diǎn)(2,-1),得p=2.所以拋物線C的方程為x2=-4y,其準(zhǔn)線方程為y=1.
(2)設(shè)O為原點(diǎn),過拋物線C的焦點(diǎn)作斜率不為0的直線l交拋物線C于兩點(diǎn)M,N,直線y=-1分別交直線OM,ON于點(diǎn)A和點(diǎn)B.求證:以AB為直徑的圓經(jīng)過y軸上的兩個(gè)定點(diǎn).
證明 拋物線C的焦點(diǎn)為F(0,-1).設(shè)直線l的方程為y=kx-1(k≠0).
Δ=16k2+16>0恒成立.設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),則x1x2=-4.
綜上,以AB為直徑的圓經(jīng)過y軸上的定點(diǎn)(0,1)和(0,-3).
解得a2=6,b2=3.
(2)點(diǎn)M,N在C上,且AM⊥AN,AD⊥MN,D為垂足.證明:存在定點(diǎn)Q,使得|DQ|為定值.
證明 設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2).若直線MN與x軸不垂直,
得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-6=0.
故(x1-2)(x2-2)+(y1-1)(y2-1)=0,整理得(k2+1)x1x2+(km-k-2)(x1+x2)+(m-1)2+4=0.
整理得(2k+3m+1)(2k+m-1)=0.因?yàn)锳(2,1)不在直線MN上,所以2k+m-1≠0,所以2k+3m+1=0,k≠1.
若直線MN與x軸垂直,可得N(x1,-y1).
得(x1-2)(x1-2)+(y1-1)(-y1-1)=0.
若D與P不重合,則由題設(shè)知AP是Rt△ADP的斜邊,
圓錐曲線中的定值問題的常見類型及解題策略(1)求代數(shù)式為定值.依題意設(shè)條件,得出與代數(shù)式參數(shù)有關(guān)的等式,代入代數(shù)式、化簡(jiǎn)即可得出定值.(2)求點(diǎn)到直線的距離為定值.利用點(diǎn)到直線的距離公式得出距離的解析式,再利用題設(shè)條件化簡(jiǎn)、變形求得.(3)求某線段長(zhǎng)度為定值.利用長(zhǎng)度公式求得解析式,再依據(jù)條件對(duì)解析式進(jìn)行化簡(jiǎn)、變形即可求得.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)橢圓C的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,過A1,A2分別作x軸的垂線l1,l2,橢圓C的一條切線l:y=kx+m與l1,l2分別交于M,N兩點(diǎn),求證:∠MF1N為定值.
證明 由題意可知,l1的方程為x=-3,l2的方程為x=3.直線l分別與直線l1,l2的方程聯(lián)立得M(-3,-3k+m),N(3,3k+m),
得(9k2+8)x2+18kmx+9m2-72=0.因?yàn)橹本€l與橢圓C相切,所以Δ=(18km)2-4(9k2+8)(9m2-72)=0,
化簡(jiǎn)得m2=9k2+8.
KESHIJINGLIAN
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
解 由橢圓的定義,可知
(2)過點(diǎn)B(4,0)作一條斜率不為0的直線l與橢圓C相交于P,Q兩點(diǎn),記點(diǎn)P關(guān)于x軸對(duì)稱的點(diǎn)為P′.證明:直線P′Q經(jīng)過x軸上一定點(diǎn)D,并求出定點(diǎn)D的坐標(biāo).
證明 由題意,設(shè)直線l的方程為x=my+4(m≠0).設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),則P′(x1,-y1).
可得(m2+4)y2+8my+12=0.∵Δ=16(m2-12)>0,∴m2>12.
∴D(1,0).∴直線P′Q經(jīng)過x軸上定點(diǎn)D,其坐標(biāo)為(1,0).
2.(2020·西安模擬)設(shè)F1,F(xiàn)2為橢圓C: =1(b>0)的左、右焦點(diǎn),M為橢圓上一點(diǎn),滿足MF1⊥MF2,已知△MF1F2的面積為1.(1)求橢圓C的方程;
解 由橢圓定義得|MF1|+|MF2|=4,①由MF1⊥MF2得|MF1|2+|MF2|2=|F1F2|2=4(4-b2),②
由①②③,可得b2=1,
(2)設(shè)C的上頂點(diǎn)為H,過點(diǎn)(2,-1)的直線與橢圓交于R,S兩點(diǎn)(異于H),求證:直線HR和HS的斜率之和為定值,并求出這個(gè)定值.
解 依題意,H(0,1),顯然直線RS的斜率存在且不為0,設(shè)直線RS的方程為y=kx+m(k≠0),代入橢圓方程并化簡(jiǎn)得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0.由題意知,Δ=16(4k2-m2+1)>0,設(shè)R(x1,y1),S(x2,y2),x1x2≠0,
∵直線RS過點(diǎn)(2,-1),∴2k+m=-1,∴kHR+kHS=-1.故kHR+kHS為定值-1.
3.(2018·北京)已知拋物線C:y2=2px經(jīng)過點(diǎn)P(1,2),過點(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k
這是一份2024年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題六第2課時(shí)定點(diǎn)、定值、探究性問題課件,共41頁(yè)。PPT課件主要包含了題型一定點(diǎn)問題,互動(dòng)探究,題型二定值問題,題型三探究性問題,出條件,維采取另外的途徑等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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