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(完整版)专题——圆锥曲线定值问题

高三二轮一一圆锥曲线中的“定值”问题
概念与用法
圆锥曲线中的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
在圆锥曲线中,某些几何量在特定的关系结构中, 不受相关变元的制约而恒定不变, 则称该变量具有定值特征.
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. 题型示例
一•证明某一代数式为定值:
1、如图,M 是抛物线上y 2=x 上的一点,动弦ME 、MF 分别交x 轴于A 、B 两点,且MA=MB.
解:由已知条件,得 F(0, 1), Z>O •设 A(x 1, y 1), B(x 2, y 2).由 AF =入FB , 即得
(一x 1, 1 — y)
= ?(X 2, y 2 — 1),所以 —X1=入2

1 — y1 =心2— 1)②
若M 为定点,证明:直线 EF 的斜率为定值;
解:设M (y 0 ,y o ),直线 ME 的斜率为 k(l>0),直线 MF 的斜率为—k ,
直线 ME 方程为y
y o k(x y (). •••由
y o k (x
yo)
,消 x 得 ky 2
y o (i
ky o ) o
解得 y F
1 ky o
X F
2
(1 ky o
)
厂; 同理
1 ky
,X F
1 ky
2 y E y F
X E X F
1 k
(1 ky 。

) ky o 1 ky o
2
(1 ky °) 2
k 4ky o
2y
o
(定值)
k 2
所以直线EF 的斜率为定值 k 2
▲利用消元法
2、已知抛物线x 2= 4y 的焦点为
F , A 、B 是抛物线上的两动点, 且AF =入FB
B 两点分别作抛物线的切线,设其交点为
M .证明FM -AB 为定值
1 1
将①式两边平方并把 y i = 4X 12, y 2= 1X 22代入得
y i = f y 2

i
解②、③式得 yi= \ y2=, 且有 X i X 2 =—入X=— 4入y= — 4,
抛物线方程为y = ^x 2,求导得y'= *x •所以过抛物线上 A 、B 两点的切线方程分别是
i
i
刚 i
i 2
i
i 2
y = 2X i (x — x i )+ y i , y = 2X 2(x — X 2) + y 2,即卩 y = ^x i x — 4X I , y = ^X 2x — 4x 2

相关知识与方法。

以上几种思维策率是高中数学中常用到的。

要注意体会。

二.证明动直线过定点或动点在定直线上问题
解出两条切线的交点 M 的坐标为(2
xi
+ x 2,警)=(厂,—i ).
f f
xi + X2
所以 FM -AB = ( 2 —, — 2) (X 2 — x ,
y 2— y i )=
-]2)= 0
所以FM -AB 为定值,其值为0 •
▲利用不变因素
2 2
x
y 3、已知椭圆— 牙i a b 0的离心率为e 直线I
a
b
:y ex a 与x 轴、y 轴 分别交于 点A 、
B , M 是直线I 与该椭圆的一个公共点。

求证: 如为定值。

AB
解:设 AM AB,由题意得A
旦,0
,B 0,a 。

y 2
x ~~2 a
ex 2 y b 2 a
i ,得 c b 2
b 2 c,— a
AM AB,
b 2
e b 2
e
,而
a
c / AM 0,故 AB
解析几何中的定值问题是数学中的重要问题,
求解这类问题需要综合应用解析几何和代数的
a 2
b 2
,
i e 2
且 I
2
e 为定
▲利用辅助元
4、如图,椭圆 务 占 I 的两焦点F i , F 2与短轴两端点B i , B 2构成 B 2F i B i 为i20o ,面 a b
积为2J3的菱形。

(I )求椭圆的方程; (2)若直线I : y kx m
与椭圆相交于 M 、N 两点(M 、N 不是左右顶点),且以MN 为直径的
2
2
圆过椭圆右顶点 A •求证:直线I 过定点,并求出该定点的坐标.
2 2
解:⑴易得椭圆的方程为—乞 1
4
3
y kx m
(2)由x 2 y 2
,消去y 得到 4
3
2
k 时,l :y kx - k k x 2 ,此时,直线过定点 2,0
7
7
7
7
三.探索曲线在某条件下某一代数式是否取定值
5、已知一动圆 M,恒过点F(1,0),且总与直线l:x 1相切,(I)求动圆圆心 M 的轨迹C 的 方程;(H)探究在曲线C 上,是否存在异于原点的 A(x ,, y ,), B(x 2, y 2)两点,当y ,y 2 16时, 直线AB 恒过定点?若存在,求出定点坐标;若不存在,说明理由•
解:(1)因为动圆M,过点F (1,0)且与直线I : x 1相切,所以圆心M 到F 的距离等于到直 线I 的距离。

所以,点M 的轨迹是以F 为焦点,I 为准线的抛物线,且卫1, p 2
2
所以所求的轨迹方程为 y 2 4x
1 k
2 x 1x 2 x 1 x 2 km 2
2
m 4 0
1 ,
2 4m 2 k
3 12 8km , 2 2 km 4k 2 3 4k 2
2
2
m 7m 2
16km 2
4k 0, m 2k 7m 2k
m
2k, m
2
-k 均满足判别式大于 7
0,所以
当m
2k 时, I : y kx 2k k
x 2,此时 x 1 2, y 1 X 2 2,y 2
,而 y 1
4,化简整理得到
,直线过定点2,0
、 2
0, m
2k 或 m k
7
3 4k 2 x 2 8kmx 4m 2
12 0,直线I 与椭圆有两个交点,
2 2 2
8km 4 3 4k 4m 12
2 2 2 2
48k
12 m 36 12 4k m 3 0 设 M y 1 ,N X 2, y 2,则有为 x ?
8km 3 4k 2
x 1x 2
4m 2 12 3 4k 2
因为以MN 为直径的圆过椭圆右顶点
A ,所以AM AN 0,即
kx 1 m, y 2 kx ?
m 代入并整得
2 2
y 2)y y i y i y 2 4x y i 即:(y i 令y 0,得x 4,所以,无论y i , y 2为何值,直线AB 过定点(4,0) 练兵场
2 2
i 、点P 是椭圆 —
2
i(a b 0)上任一点,A 、B 是该椭圆上关于原点对称的两点,
a b
那么k p A k pB 是否为定值?
思考:把椭圆改成双曲线,结论是否仍然成立?
值,若是定值,求出该定值。

A 、
B 两点,(i )求椭圆的方程;(2)证明 AOB 为定值。

易错点
1, 设参时不够大胆,或者不够准确;
2, 化简时存在厌烦的心态或者利用条件关系不充分
(2)假设存在A,B 在y 2
4X 上 ,所以,直线AB 的方程:y y 1 上一(X X i ),
X 2 X i
y i
2
y
; yi 2 (x 里)即AB 的方程为:y y i
y 2 y i 4
(x 2
y i 4
),
y 2)y (i6 4x) 0 ,
即(y i 2
2、过抛物线y
2px 的焦点作两条互相垂直的弦
AB 、CD ,判断
i
FABI
i 是否为定
|CD |
3、已知椭圆C 的中心在原点,
焦点在x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线
y ^x 2的焦点,
4
离心率等于
2.5 5
(1) (2) 求椭圆C 的标准方程
过椭圆的右焦点作直线
I 交椭圆 umr uuur UJIT uur MA i AF,MB 2BF ,求证 i
C 于A 、B 两点,交
y 轴于M 点,若
2为定值。

2 2
4、已知椭圆x-2 -^2 i(a
a b
b 0)的两个焦点分别为
F i ( i,0), F 2(i,0),点 P 在椭圆上,
且满足 | Ph | 2|PF 2|, PF i F 2
30°,直线y=kx+m 于圆x 2
-相切,与椭圆相交于
5。

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