高考数学专题六解析几何 微专题41 定点、定值问题课件PPT
展开圆锥曲线的综合问题是高考考查的重点内容,定点、定值问题是常见的热点题型,常以解答题的形式压轴出现,难度较大.
考点一 圆锥曲线的定点(定直线)问题
(2)记C的左、右顶点分别为A1,A2,过点(-4,0)的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线MA1与NA2交于点P.证明:点P在定直线上.
由(1)可得A1(-2,0),A2(2,0),设M(x1,y1),N(x2,y2),显然直线MN的斜率不为0,
联立直线MA1与直线NA2的方程可得
据此可得点P在定直线x=-1上运动.
(2)过点(-2,3)的直线交C于P,Q两点,直线AP,AQ与y轴的交点分别为M,N,证明:线段MN的中点为定点.
由题意可知,直线PQ的斜率存在,如图,设B(-2,3),直线PQ:y=k(x+2)+3,P(x1,y1),Q(x2,y2),
消去y得(4k2+9)x2+8k(2k+3)x+16(k2+3k)=0,则Δ=64k2(2k+3)2-64(4k2+9)(k2+3k)=-1 728k>0,解得k<0,
所以线段MN的中点是定点(0,3).
典例2 (2023·佛山模拟)已知O为坐标原点,定点F1(-1,0),F2(1,0),圆O:x2+y2=2,M是圆内或圆上一动点,圆O与以线段F2M为直径的圆O1内切.(1)求动点M的轨迹方程;
考点二 圆锥曲线的定值问题
依题意知圆O1的半径r=|O1F2|,
根据椭圆的定义可知动点M是以F1(-1,0),F2(1,0)为焦点的椭圆,
(2)设M的轨迹为曲线E,若直线l与曲线E相切,过点F2作直线l的垂线,垂足为N,证明:|ON|为定值.
当直线l的斜率存在且不为零时,设直线方程为y=kx+m(k≠0),
消去y并整理得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0,因为直线l与曲线E相切,所以Δ=16k2m2-4(2k2+1)(2m2-2)=0,整理得m2=2k2+1,因为NF2与直线l垂直,
当直线l的斜率为0时,直线l的方程为y=±1,过点F2(1,0)作直线l的垂线,
过点F2(1,0)作直线l的垂线,
跟踪训练2 (2023·临沂模拟)已知动点M(x,y)与点F(1,0)的距离和它到直线x=4的距离之比是 ,点M的轨迹为曲线C.(1)求C的方程;
设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),
∴3x0x1+4y0y1=0.同理3x0x2+4y0y2=0,∴A,B都在直线3x0x+4y0y=0上.
又∵直线AB过坐标原点,
故S△PAB=6.∴△PAB的面积为定值.
解得a2=2,b2=1,
(2)求证:点P在以F1,F2为焦点的定椭圆上.
∴y1>0,y2>0,设直线F1A的方程为my=x+1,则直线F2B的方程为my=x-1,
∴|PF1|+|PF2|>|F1F2|,∴点P在以F1,F2为焦点的定椭圆上.
设P(x1,y1),Q(x2,y2).
等式两边同时除以|OP|4·|OQ|4,
3.(2023·汕头模拟)如图,已知E(m,n)为抛物线x2=2py(p>0)内一定点,过E作斜率分别为k1,k2的两条直线,与抛物线交于A,B,C,D四点,且M,N分别是线段AB,CD的中点.(1)当m=0且k1k2=-1时,求△EMN面积的最小值;
当m=0时,E(0,n)为y轴上一点,因为k1k2=-1,所以AB⊥CD,则AB的方程为y=k1x+n,设A(x1,y1),B(x2,y2),
可得x2-2pk1x-2pn=0,
则x1+x2=2pk1,x1x2=-2pn,
因为AB⊥CD,则EM⊥EN,
由题意知AB所在直线的方程为y=k1(x-m)+n,代入x2=2py(p>0)中,得x2-2pk1x+2pk1m-2pn=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1+x2=2pk1,从而y1+y2=k1(x1+x2-2m)+2n=k1(2pk1-2m)+2n,则M(pk1,k1(pk1-m)+n);CD所在直线的方程为y=k2(x-m)+n,同理可得N(pk2,k2(pk2-m)+n),
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