知識梳理.定點定值
1.定點問題
(1)參數(shù)法:參數(shù)法解決定點問題的思路:①引進動點的坐標或動直線中的參數(shù)表示變化量,即確定題目中的核心變量(此處設為k);②利用條件找到k與過定點的曲線F(x,y)=0之間的關系,得到關于k與x,y的等式,再研究變化量與參數(shù)何時沒有關系,找到定點.
(2)由特殊到一般法:由特殊到一般法求解定點問題時,常根據(jù)動點或動直線的特殊情況探索出定點,再證明該定點與變量無關.
2.定值問題
(1)直接消參求定值:常見定值問題的處理方法:①確定一個(或兩個)變量為核心變量,其余量均利用條件用核心變量進行表示;②將所求表達式用核心變量進行表示(有的甚至就是核心變量),然后進行化簡,看能否得到一個常數(shù).
(2)從特殊到一般求定值:常用處理技巧:①在運算過程中,盡量減少所求表達式中變量的個數(shù),以便于向定值靠攏;②巧妙利用變量間的關系,例如點的坐標符合曲線方程等,盡量做到整體代入,簡化運算.

題型一. 定值問題
1.已知橢圓C:(a>b>0)的兩個頂點分別為點A(﹣2,0),B(2,0),離心率為.
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)點D為x軸上一點,過D作x軸的垂線交橢圓C于不同的兩點M,N,過D作AM的垂線交BN于點E.證明:△BDE與△BDN的面積之比為定值.
【解答】解:(Ⅰ)因為焦點在x軸上,兩個頂點分別為A(﹣2,0),B(2,0),
所以a=2,
由e,所以c,
所以b2=a2﹣c2=1,
所以橢圓的方程為y2=1.
(Ⅱ)設D(x0,0),M(x0,y0),N(x0,﹣y0)(y0>0),
可得y02=1,
直線AM的方程為y(x+2),
因為DE⊥AM,所以kDE,
直線DE的方程為y(x﹣x0),
直線BN的方程為y(x﹣2)
聯(lián)立,
整理得,(x﹣x0)(x﹣2),
即(x02﹣4)(x﹣x0)=y(tǒng)02(x﹣2),
即(x02﹣4)(x﹣x0)(x﹣2),得x,
所以y?y0,
即E(,y0),則,
又,
所以△BDE與△BDN的面積之比為定值.
2.(2018·全國1)設橢圓C:y2=1的右焦點為F,過F的直線l與C交于A,B兩點,點M的坐標為(2,0).
(1)當l與x軸垂直時,求直線AM的方程;
(2)設O為坐標原點,證明:∠OMA=∠OMB.
【解答】解:(1)c1,
∴F(1,0),
∵l與x軸垂直,
∴x=1,
由,解得或,
∴A(1.),或(1,),
∴直線AM的方程為yx,yx,
證明:(2)當l與x軸重合時,∠OMA=∠OMB=0°,
當l與x軸垂直時,OM為AB的垂直平分線,∴∠OMA=∠OMB,
當l與x軸不重合也不垂直時,設l的方程為y=k(x﹣1),k≠0,
A(x1,y1),B(x2,y2),則x1,x2,
直線MA,MB的斜率之和為kMA,kMB之和為kMA+kMB,
由y1=kx1﹣k,y2=kx2﹣k得kMA+kMB,
將y=k(x﹣1)代入y2=1可得(2k2+1)x2﹣4k2x+2k2﹣2=0,
∴x1+x2,x1x2,
∴2kx1x2﹣3k(x1+x2)+4k(4k3﹣4k﹣12k3+8k3+4k)=0
從而kMA+kMB=0,
故MA,MB的傾斜角互補,
∴∠OMA=∠OMB,
綜上∠OMA=∠OMB.
3.如圖,已知橢圓1(a>b>0)的離心率為,且過點(,).
(Ⅰ)求該橢圓的方程;
(Ⅱ)若A,B,C為橢圓上的三點(A,B不在坐標軸上),滿足,直線OA,OB分別交直線l:x=3于M,N兩點,設直線OA,OB的斜率為k1,k2.證明:k1?k2為定值,并求線段MN長度的最小值.
【解答】(I)解:由題意可得:,解得a=2,b=1,c,
∴橢圓的標準方程為:.
(II)證明:設A(x1,y1),B(x2,y2),則,1,①.
∵滿足,∴.
代入橢圓的方程可得:,
化為1,
由①可得:x1x2+4y1y2=0,
∴k1k2為定值.
設OA:y=k1x,OB:yx,令x=3,解得M(3,3k1),N.
∴|MN|33,當且僅當時取等號,
∴|MN|的最小值為3.
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題型二. 定點問題
1.已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點F(1,0),O為坐標原點,A,B是拋物線C上異于O的兩點.
(1)求拋物線C的方程;
(2)若直線OA,OB的斜率之積為,求證:直線AB過定點,并求出定點坐標.
【解答】(1)解:因為拋物線y2=2px(p>0)的焦點F(1,0),
所以,解得p=2,
所以拋物線的C的方程為y2=4x;
(2)證明:①當直線AB的斜率不存在時,設,
因為直線OA,OB的斜率之積為,所以,化簡可得t2=32,
所以A(8,t),B(8,﹣t),此時直線AB的方程為x=8;
②當直線AB的斜率存在時,設方程為y=kx+b(k≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立方程組,化簡可得ky2﹣4y+4b=0,則有,
因為直線OA,OB的斜率之積為,所以,
即x1x2+2y1y2=0,即,解得,
解得b=﹣8k,所以y=kx﹣8x,即y=k(x﹣8).
綜上所述,直線AB過x軸上的一定點(8,0).
2.已知橢圓C的中心在坐標原點,焦點在x軸上,橢圓C上的點到焦點距離的最大值為3,最小值為1.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)若直線l:y=kx+m與橢圓C相交于A,B兩點(A,B不是左右頂點),且以AB為直徑的圓過橢圓C的右頂點.求證:直線l過定點,并求出該定點的坐標.
【解答】(1)解:由題意設橢圓的標準方程為,
由已知橢圓C上的點到焦點距離的最大值為3,最小值為1,
可得:a+c=3,a﹣c=1,
∴a=2,c=1
∴b2=a2﹣c2=3
∴橢圓的標準方程為;
(2)證明:設A(x1,y1),B(x2,y2)
聯(lián)立,消去y可得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2﹣3)=0,


因為以AB為直徑的圓過橢圓的右頂點D(2,0),∴kADkBD=﹣1,即
∴y1y2+x1x2﹣2(x1+x2)+4=0,∴
∴7m2+16mk+4k2=0
解得:,且均滿足3+4k2﹣m2>0
當m1=﹣2k時,l的方程y=k(x﹣2),直線過點(2,0),與已知矛盾;
當時,l的方程為,直線過定點
所以,直線l過定點,定點坐標為
3.(2017·全國1)已知橢圓C:1(a>b>0),四點P1(1,1),P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)中恰有三點在橢圓C上.
(1)求C的方程;
(2)設直線l不經(jīng)過P2點且與C相交于A,B兩點.若直線P2A與直線P2B的斜率的和為﹣1,證明:l過定點.
【解答】解:(1)根據(jù)橢圓的對稱性,P3(﹣1,),P4(1,)兩點必在橢圓C上,
又P4的橫坐標為1,∴橢圓必不過P1(1,1),
∴P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)三點在橢圓C上.
把P2(0,1),P3(﹣1,)代入橢圓C,得:
,解得a2=4,b2=1,
∴橢圓C的方程為1.
證明:(2)①當斜率不存在時,設l:x=m,A(m,yA),B(m,﹣yA),
∵直線P2A與直線P2B的斜率的和為﹣1,
∴1,
解得m=2,此時l過橢圓右頂點,不存在兩個交點,故不滿足.
②當斜率存在時,設l:y=kx+t,(t≠1),A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立,整理,得(1+4k2)x2+8ktx+4t2﹣4=0,
,x1x2,

1,又t≠1,
∴t=﹣2k﹣1,此時△=﹣64k,存在k,使得△>0成立,
∴直線l的方程為y=kx﹣2k﹣1,
當x=2時,y=﹣1,
∴l(xiāng)過定點(2,﹣1).
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日期:2021/8/22 23:59:00;用戶:15942715433;郵箱:15942715433;學號:32355067
1.如圖,已知橢圓C:1(a>b>0)的離心率為,一條準線方程為x=2.過點T(0,2)且不與x軸垂直的直線l與橢圓C相交于A,B兩點線段AB的垂直平分線分別交AB和y軸于點M,N兩點.
(1)求橢圓C的方程;
(2)求證:線段MN的中點在定直線上;
(3)若△ABN為等腰直角三角形,求直線l的方程.
【解答】解:(1)由,解得a,c=1,
b
∴橢圓方程為:.
(2)顯然直線l的斜率存在,可設其方程為y=kx+2.
聯(lián)立橢圓方程可得(1+2k2)x2+8kx+6=0.
設A(x1,y1),B(x2,y2),
則xM,yM=kxN+2.
∴直線MN的方程為:,
?N(0,).,
∴yM=﹣yN,∴線段MN的中點在定直線y=0上.
(3)由(2)得|MN||xM|,
|AB||x1﹣x2|?.
∵△ABN為等腰直角三角形,∴|AB|=2|MN|,
∴?.=2|,
?k=±.(滿足△>0).
∴直線l的方程為y.
2.已知拋物線C:y2=4x的焦點為F,過點P(2,0)作直線l交拋物線于A,B兩點.
(1)若l的傾斜角為,求△FAB的面積;
(2)過點A,B分別作拋物線C的兩條切線l1,l2且直線l1與直線l2相交于點M,問:點M是否在某條定直線上?若在,求該定直線的方程,若不在,請說明理由.
【解答】解:(1)∵l的傾斜角為,
∴,
∵直線l為點P(2,0),
∴直線l的方程y=x﹣2,即x=y(tǒng)+2,
聯(lián)立直線l與拋物線方程,化簡可得,y2﹣4y﹣8=0,
設A(x1,y1),B(x2,y2),
則△=b2﹣4ac=16+4×8=48>0,,
∴,
又∵交點F(1,0)到直線l的距離是,
∴.
(2)設l的方程為x=my+2,
聯(lián)立直線l與拋物線方程,化簡可得,y2﹣4my﹣8=0,
則△=b2﹣4ac=16m2+32>0,由韋達定理可得,y1+y2=4m,y1y2=﹣8,
∴,
不妨設點A(x1,y1) 在x軸上方,點B在B(x2,y2) 在x軸下方,
當y≥0時,,
求導可得y',
∴,
∴拋物線C上過點A的切線l1 的方程為,即①,
當y<0時,y,
求導可得y',
∴,
∴拋物線C上過點B的切線l2 方程為,即②,
聯(lián)立①②可得,,
∵,
∴,
∵x1x2=4,
∴,
又∵,
∴x=﹣2,即M的橫坐標恒為﹣2,
∴點M在定直線x=﹣2上.
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題型三. 定直線問題
1.如圖,已知橢圓C:1(a>b>0)的離心率為,一條準線方程為x=2.過點T(0,2)且不與x軸垂直的直線l與橢圓C相交于A,B兩點線段AB的垂直平分線分別交AB和y軸于點M,N兩點.
(1)求橢圓C的方程;
(2)求證:線段MN的中點在定直線上;
(3)若△ABN為等腰直角三角形,求直線l的方程.
【解答】解:(1)由,解得a,c=1,
b
∴橢圓方程為:.
(2)顯然直線l的斜率存在,可設其方程為y=kx+2.
聯(lián)立橢圓方程可得(1+2k2)x2+8kx+6=0.
設A(x1,y1),B(x2,y2),
則xM,yM=kxN+2.
∴直線MN的方程為:,
?N(0,).,
∴yM=﹣yN,∴線段MN的中點在定直線y=0上.
(3)由(2)得|MN||xM|,
|AB||x1﹣x2|?.
∵△ABN為等腰直角三角形,∴|AB|=2|MN|,
∴?.=2|,
?k=±.(滿足△>0).
∴直線l的方程為y.
2.已知拋物線C:y2=4x的焦點為F,過點P(2,0)作直線l交拋物線于A,B兩點.
(1)若l的傾斜角為,求△FAB的面積;
(2)過點A,B分別作拋物線C的兩條切線l1,l2且直線l1與直線l2相交于點M,問:點M是否在某條定直線上?若在,求該定直線的方程,若不在,請說明理由.
【解答】解:(1)∵l的傾斜角為,
∴,
∵直線l為點P(2,0),
∴直線l的方程y=x﹣2,即x=y(tǒng)+2,
聯(lián)立直線l與拋物線方程,化簡可得,y2﹣4y﹣8=0,
設A(x1,y1),B(x2,y2),
則△=b2﹣4ac=16+4×8=48>0,,
∴,
又∵交點F(1,0)到直線l的距離是,
∴.
(2)設l的方程為x=my+2,
聯(lián)立直線l與拋物線方程,化簡可得,y2﹣4my﹣8=0,
則△=b2﹣4ac=16m2+32>0,由韋達定理可得,y1+y2=4m,y1y2=﹣8,
∴,
不妨設點A(x1,y1) 在x軸上方,點B在B(x2,y2) 在x軸下方,
當y≥0時,,
求導可得y',
∴,
∴拋物線C上過點A的切線l1 的方程為,即①,
當y<0時,y,
求導可得y',
∴,
∴拋物線C上過點B的切線l2 方程為,即②,
聯(lián)立①②可得,,
∵,
∴,
∵x1x2=4,
∴,
又∵,
∴x=﹣2,即M的橫坐標恒為﹣2,
∴點M在定直線x=﹣2上.
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課后作業(yè). 定值定點
1.設直線l與拋物線x2=2y交于A,B兩點,與橢圓交于C,D兩點,直線OA,OB,OC,OD(O為坐標原點)的斜率分別為k1,k2,k3,k4.若OA⊥OB.
(Ⅰ)是否存在實數(shù)t,滿足k1+k2=t(k3+k4),并說明理由;
(Ⅱ)求△OCD面積的最大值.
【解答】解:(Ⅰ)設直線l的方程為y=kx+b,A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),B(x4,y4),
直線代入拋物線的方程,得x2﹣2kx﹣2b=0,
∴x1+x2=2k,x1x2=﹣2b,△=4k2+8b>0
由OA⊥OB,得x1x2+y1y2=0,所以b=2;
聯(lián)立直線與橢圓方程得(3+4k2)x2+16kx+4=0,
∴x3+x4,x3x4,△′>0得.
∴k1+k2=k,k3+k4=﹣6k,
∵k1+k2=t(k3+k4),
∴t;
(Ⅱ)|CD|?|x3﹣x4|?
∵O到直線CD的距離d,
∴S△OCD|CD|d=4?,
設t>0,則S△OCD,
t=2,即k=±時,△OCD面積的最大值為.
2.設拋物線C:x2=2py(0<p<8)的焦點為F,點P是C上一點,且PF的中點坐標為(2,)
(Ⅰ)求拋物線C的標準方程;
(Ⅱ)動直線l過點A(0,2),且與拋物線C交于M,N兩點,點Q與點M關于y軸對稱(點Q與點N不重合),求證:直線QN恒過定點.
【解答】解:(Ⅰ)依題意得F(0,),設P(x0,y0),由PF的中點坐標為,得
0+x0=2×2且y0=2,∴x0=4,y0=5,
∵P(x0,y0)在拋物線x2=2py上,∴16=2p(5),
即p2﹣10p+16=0,解得p=2或p=8(舍去),
∴拋物線C的方程為x2=4y;
(Ⅱ)(法一)依題意直線l的斜率存在,
設直線l:y=kx+2,M(x1,y1),N(x2,y2),則Q(﹣x1,y1),
聯(lián)立消去y得x2﹣4kx﹣8=0,顯然△>0,由韋達定理得,
∵,
∴直線QN方程為,
即,
∵x1?x2=﹣8,∴QN方程為,
即直線QN方程恒過定點(0,﹣2).
(法二)依題意知直線QN的斜率存在且不為0,
設直線QN方程為y=kx+b,Q(x1,y1),N(x2,y2),
則M(﹣x1,y1),
聯(lián)立消去y得x2﹣4kx﹣4b=0.
∵Q,N是拋物線C上不同兩點,∴必有△>0,
由韋達定理得,
∵M,A,N三點共線,,
∴﹣x1(y2 ﹣2)﹣x2(y1 ﹣2)=0.∴﹣x1(kx2+b﹣2)﹣x2(kx1+b﹣2)=0,
∴2kx1x2+(b﹣2)(x1+x2)=0,即2k?(﹣4b)+(b﹣2)?4k=0化簡得:kb+2k=0,
∵k≠0,∴b=﹣2,
∴直線QN方程為y=kx﹣2,
∴直線QN恒過定點(0,﹣2).
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