解析几何中定点定值问题例1 已知椭圆)1(1222>=+a y ax 的上顶点为M (0,1),过M 的两条动弦MA 、MB 满足MA ⊥MB 。
对于给定的实数)1(>a a ,证明:直线AB 过定点。
解:由0MA MB ⋅=知MA MB ⊥,从而直线MA 与坐标轴不垂直,故可设直线MA 的方程为1y kx =+,直线MB 的方程为11y x k=-+ 将1y kx =+代入椭圆C 的方程,整理得 2222(1)20a k x a k x ++= 解得0x =或22221a k x a k -=+,故点A 的坐标为222222221(,)11a k a k a k a k --++ 同理,点B 的坐标为22222222(,)a k k a k a k a-++ 知直线l 的斜率为2222222222222211221k a a k k a a k a k a k k a a k ---++--++=221(1)k a k-+ 直线l 的方程为22222222212()(1)k a k k a y x a k k a k a --=-++++,即222211(1)1k a y x a k a --=-++ ∴直线l 过定点2210,1a a ⎛⎫-- ⎪+⎝⎭例3 已知椭圆的中心为坐标原点O ,焦点在x 轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F 的直线交椭圆于A 、B 两点,+与)1,3(-=共线. (1)求椭圆的离心率;(2)设M 为椭圆上任意一点,且),(R ∈+=μλλλ,证明22μλ+为定值.(I )解:设椭圆方程为),0,(),0(12222c F b a by a x >>=+则直线AB 的方程为1,2222=+-=by a x c x y 代入化简得02)(22222222=-+-+b a c a cx a x b a .令),,(),,(2211y x B y x A则 .,22222222122221b a b a c a x x b a c a x x +-=+=+),,(2121y y x x ++=+由与+-=),1,3(共线,得.0)()(32121=+++x x y y.36,36.3,232.23,0)()2(3,,22222222121212211===-=∴==+=+∴=++-+∴-=-=a c e ab ac b a c ba c a cx x x x c x x c x y c x y 故离心率所以即又 (II )证明:由(I )知223b a =,所以椭圆12222=+by a x 可化为22233b y x =+.),,(),(),(),,(2211y x y x y x y x OM μλ+==由已知得设 ⎩⎨⎧+=+=∴.,2121y y y x x x μλμλ ),(y x M 在椭圆上,.3)(3)(2221221b y y x x =+++∴μλμλ即.3)3(2)3()3(221212222221212b y y x x y x y x =+++++λμμλ ①由(I )知.21,23,23222221c b c a c x x ===+))((33.8321212121222222221c x c x x x y y x x c ba b a c a x x --++=+∴=+-=∴ .0329233)(3422222121=+-=++-=c c c c c x x x x又222222212133,33b y x b y x =+=+又,代入①得.122=+μλ故22μλ+为定值,定值为1.例4 设21,F F 是椭圆134:22=+y x C 的左右焦点,B A ,分别为左顶点和上顶点,过右焦点2F 的直线l 交椭圆C 于N M ,两点,直线AN AM ,分别与已知直线4=x 交于点Q P ,,试探究以PQ 为直径的圆与直线l 的位置关系.高二数学作业(13)1.过双曲线22143x y -=左焦点1F 的直线交曲线的左支于M N ,两点,2F 为其右焦点,则22MF NF MN +-的值为______.82.AB 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>中不平行于对称轴的一条弦,M 是AB 的中点,O 是椭圆的中心,OMAB k k ⋅=______ 22ab -3.在椭圆2212x y +=上,对不同于顶点的任意三个点,,M A B ,存在锐角θ,使θθsin cos +=.则直线OA 与OB 的斜率之积为 . 12-4.如图,AB 是平面α的斜线段...,A 为斜足,若点P 在平面α内运动,使得ABP △的面积为定值,则动点P 的轨迹是 椭圆5.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线12:221=-y x C .椭圆14:222=+y x C . 若M 、N 分别是1C 、2C 上的动点,且OM ⊥ON ,求证:O 到直线MN 的距离是定值.解:当直线ON 垂直于x 轴时,|ON|=1,|OM|=22,则O 到直线MN 的距离为33.当直线ON 不垂直于x 轴时,设直线ON 的方程为kx y =(显然22||>k ),则直线OM 的方程为x y k 1-=. 由⎩⎨⎧=+=1422y x kxy ,得⎪⎩⎪⎨⎧==++22242412k k k y x ,所以22412||k k ON ++=.同理121222||-+=k k OM .设O 到直线MN 的距离为d ,因为22222||||)|||(|ON OM d ON OM =+,所以3133||1||1122222==+=++k k ON OM d ,即d=33.综上,O 到直线MN 的距离是定值.A B P α(第4题)6.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22143x y +=若点A ,B 分别是椭圆E 的左、右顶点,直线l经过点B 且垂直于x 轴,点P 是椭圆上异于A ,B 的任意一点,直线AP 交l 于点.M 设过点M 垂直于PB 的直线为m .求证:直线m 过定点,并求出定点的坐标.证明:直线BP 的斜率为1212y k x =-,直线m 的斜率为112m x k y -=, 则直线m 的方程为1012(2)x y y x y --=-, 111101111222(2)4(2)2x x x y y x y x y y y x ---=-+=-++ 2211111122(4)4(2)x x y x y x y --+=++2211111122(4)123(2)x x x x y x y --+-=++=111122x x x y y --+=112(1)x x y -+, 所以直线m 过定点(1,0)-.7.已知椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的离心率为22,且过点)21,22(P ,记椭圆的左顶点为.A (1)求椭圆的方程;(2)设垂直于y 轴的直线l 交椭圆于B ,C 两点,试求ABC ∆面积的最大值;(3)过点A 作两条斜率分别为1k ,2k 的直线交椭圆于D ,E 两点,且221=k k ,求证:直线DE 恒过一个定点.高二数学教学案(13)例1 已知椭圆)1(1222>=+a y ax 的上顶点为M (0,1),过M 的两条动弦MA 、MB 满足MA ⊥MB 。
对于给定的实数)1(>a a ,证明:直线AB 过定点。
例2一束光线从点1(1,0)F -出发,经直线l :230x y -+=上一点P 反射后,恰好穿过点2(1,0)F . (1)求P 点的坐标;(2)求以1F 、2F 为焦点且过点P 的椭圆C 的方程; (3)设点Q 是椭圆C 上除长轴两端点外的任意一点,试问在x 轴上是否存在两定点A 、B ,使得直线QA 、QB 的斜率之积为定值?若存在,请求出定值,并求出所有满足条件的定点A 、B 的坐标;若不存在,请说明理由.例3 已知椭圆的中心为坐标原点O ,焦点在x 轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F 的直线交椭圆于A 、B 两点,+与)1,3(-=共线. (1)求椭圆的离心率;(2)设M 为椭圆上任意一点,且),(R ∈+=μλλλ,证明22μλ+为定值.例4 设21,F F 是椭圆134:22=+y x C 的左右焦点,B A ,分别为左顶点和上顶点,过右焦点2F 的直线l 交椭圆C 于N M ,两点,直线AN AM ,分别与已知直线4=x 交于点Q P ,,试探究以PQ 为直径的圆与直线l 的位置关系.高二数学作业(13)1.过双曲线22143x y -=左焦点1F 的直线交曲线的左支于M N ,两点,2F 为其右焦点,则22MF NF MN +-的值为______.2.AB 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>中不平行于对称轴的一条弦,M 是AB 的中点,O 是椭圆的中心,OM AB k k ⋅=______3.在椭圆2212x y +=上,对不同于顶点的任意三个点,,M A B ,存在锐角θ,使θθsin cos +=.则直线OA 与OB 的斜率之积为 .4.如图,AB 是平面α的斜线段...,A 为斜足,若点P 在平面α内运动,使得ABP △的面积为定值,则动点P 的轨迹是5.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线12:221=-y x C .椭圆14:222=+y x C . 若M 、N 分别是1C 、2C 上的动点,且OM ⊥ON ,求证:O 到直线MN 的距离是定值.6.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22143x y +=若点A ,B 分别是椭圆E 的左、右顶点,直线l 经过点B 且垂直于x 轴,点P 是椭圆上异于A ,B 的任意一点,直线AP 交l 于点.M 设过A B P α(第4题)点M 垂直于PB 的直线为m .求证:直线m 过定点,并求出定点的坐标.7.已知椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的离心率为22,且过点)21,22(P ,记椭圆的左顶点为.A (1)求椭圆的方程;(2)设垂直于y 轴的直线l 交椭圆于B ,C 两点,试求ABC ∆面积的最大值;(3)过点A 作两条斜率分别为1k ,2k 的直线交椭圆于D ,E 两点,且221=k k ,求证:直线DE 恒过一个定点.。