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2022高考数学一轮复习专题11 圆锥曲线中的定点、定值问题(解析卷)
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这是一份2022高考数学一轮复习专题11 圆锥曲线中的定点、定值问题(解析卷),共14页。试卷主要包含了题型选讲,圆锥曲线中定值问题等内容,欢迎下载使用。
专题11 圆锥曲线中的定点、定值问题
一、题型选讲
题型一 、 圆锥曲线中过定点问题
圆锥曲线中过定点问题常见有两种解法:(1)、求出圆锥曲线或直线的方程解析式,研究解析式,求出定点·(2)、从特殊位置入手,找出定点,在证明该点符合题意(运用斜率相等或者三点共线)。
例1、【2020年高考全国Ⅰ卷理数】已知A、B分别为椭圆E:(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;
(2)证明:直线CD过定点.
【解析】(1)由题设得A(–a,0),B(a,0),G(0,1).
则,=(a,–1).由=8得a2–1=8,即a=3.
所以E的方程为+y2=1.
(2)设C(x1,y1),D(x2,y2),P(6,t).
若t≠0,设直线CD的方程为x=my+n,由题意可知–30),C2与C1的长轴长之比为∶1,离心率相同.
(1) 求椭圆C2的标准方程;
(2) 设点P为椭圆C2上的一点.
①射线PO与椭圆C1依次交于点A,B,求证:为定值;
②过点P作两条斜率分别为k1,k2的直线l1,l2,且直线l1,l2与椭圆C1均有且只有一个公共点,求证k1·k2为定值.
. (1)根据已知条件,求出a,b的值,得到椭圆C2的标准方程.
(2)①对直线OP斜率分不存在和存在两种情况讨论,当OP斜率存在时,设直线OP的方程为y=kx,并与椭圆C1的方程联立,解得点A横坐标,同理求得点P横坐标,再通过弦长公式,求出的表达式,化简整理得到定值.
②设P(x0,y0),写出直线l1的方程,并与椭圆C1联立,得到关于x的一元二次方程,根据直线l1与椭圆C1有且只有一个公共点,得到方程只有一解,即Δ=0,整理得(x-4)k-2x0y0k1+y-1=0,同理得到(x-4)k-2x0y0k2+y-1=0,从而说明k1,k2是关于k的一元二次方程的两个根,运用根与系数的关系,证得定值.
(1) 规范解答 设椭圆C2的焦距为2c,由题意,a=2,=,a2=b2+c2,解得b=,因此椭圆C2的标准方程为+=1.(3分)
(2)①1°当直线OP斜率不存在时,
PA=-1,PB=+1,则==3-2.(4分)
2°当直线OP斜率存在时,设直线OP的方程为y=kx,代入椭圆C1的方程,消去y,得(4k2+1)x2=4,
所以x=,同理x=.(6分)
所以x=2x,由题意,xP与xA同号,所以xP=xA,
从而====3-2.
所以=3-2为定值.(8分)
②设P(x0,y0),所以直线l1的方程为y-y0=k1(x-x0),即y=k1x-k1x0+y0,
记t=-k1x0+y0,则l1的方程为y=k1x+t,
代入椭圆C1的方程,消去y,得(4k+1)x2+8k1tx+4t2-4=0,
因为直线l1与椭圆C1有且只有一个公共点,
所以Δ=(8k1t)2-4(4k+1)(4t2-4)=0,即4k-t2+1=0,
将t=-k1x0+y0代入上式,整理得,(x-4)k-2x0y0k1+y-1=0,(12分)
同理可得,(x-4)k-2x0y0k2+y-1=0,
所以k1,k2为关于k的方程(x-4)k2-2x0y0k+y-1=0的两根,从而k1·k2=.(14
又点在P(x0,y0)椭圆C2:+=1上,所以y=2-x,所以k1·k2==-为定值.(16分)
二、达标训练
1、(2020届浙江省温州市高三4月二模)如图,已知椭圆,为其右焦点,直线与椭圆交于两点,点在上,且满足.(点从上到下依次排列)
(I)试用表示:
(II)证明:原点到直线l的距离为定值.
【答案】(I) ;(II)证明见解析
【解析】
(I) 椭圆,故,
.
(II)设,,则将代入得到:
,故,
,
,故,得到,
,故,同理:,
由已知得:或,
故,
即,化简得到.
故原点到直线l的距离为为定值.
2、【2018年高考北京卷理数】已知抛物线C:=2px经过点(1,2).过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N.
(1)求直线l的斜率的取值范围;
(2)设O为原点,,,求证:为定值.
【答案】(1)(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1);(2)见解析.
【解析】(1)因为抛物线y2=2px经过点P(1,2),
所以4=2p,解得p=2,所以抛物线的方程为y2=4x.
由题意可知直线l的斜率存在且不为0,
设直线l的方程为y=kx+1(k≠0).
由得.
依题意,解得k
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