圆锥曲线中的定点定值问题的四种模型 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/7/6 5:53:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

圆锥曲线中的定点定值问题的四种模型

定点问题是常见的出题形式,化解这类问题的关键就是引进变的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量。直线过定点问题通法,是设出直线方程,通过韦达定理和已知条件找出k和m的一次函数关系式,代入直线方程即可。技巧在于:设哪一条直线?如何转化题目条件?圆锥曲线是一种很有趣的载体,自身存在很多性质,这些性质往往成为出题老师的参考。如果能够熟识这些常见的结论,那么解题必然会事半功倍。下面总结圆锥曲线中几种常见的几种定点模型:

模型一:“手电筒”模型

x2y2??1若直线l:y?kx?m与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右例题、已知椭圆C:43顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点。求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标。

?y?kx?m解:设A(x1,y1),B(x2,y2),由?2得(3?4k2)x2?8mkx?4(m2?3)?0, 2?3x?4y?12??64m2k2?16(3?4k2)(m2?3)?0,3?4k2?m2?0

8mk4(m2?3)x1?x2??,x1?x2?

3?4k23?4k23(m2?4k2)y1?y2?(kx1?m)?(kx2?m)?kx1x2?mk(x1?x2)?m? 23?4k以AB为直径的圆过椭圆的右顶点D(2,0),且kAD?kBD??1, yy?1?2??1,y1y2?x1x2?2(x1?x2)?4?0, x1?2x2?2223(m2?4k2)4(m2?3)16mk???4?0,

3?4k23?4k23?4k222整理得:7m?16mk?4k?0,解得:m1??2k,m2??2k22,且满足3?4k?m?0 7当m??2k时,l:y?k(x?2),直线过定点(2,0),与已知矛盾;

2k22时,l:y?k(x?),直线过定点(,0) 7772综上可知,直线l过定点,定点坐标为(,0).

7当m??◆方法总结:本题为“弦对定点张直角”的一个例子:圆锥曲线如椭圆上任意一点P做相互垂直的直

x0(a2?b2)y0(a2?b2),)。线交圆锥曲线于AB,则AB必过定点((参考百度文库文章:“圆锥曲线的弦2222a?ba?b对定点张直角的一组性质”)

◆模型拓展:本题还可以拓展为“手电筒”模型:只要任意一个限定AP与BP条件(如kAP?kBP?定值,kAP?kBP?定值),直线AB依然会过定点(因为三条直线形似手电筒,固名曰手电筒模型)。

此模型解题步骤:

Step1:设AB直线y?kx?m,联立曲线方程得根与系数关系,?求出参数范围;

Step2:由AP与BP关系(如kAP?kBP??1),得一次函数k?f(m)或者m?f(k); Step3:将k?f(m)或者m?f(k)代入y?kx?m,得y?k(x?x定)?y定。

◆类型题训练

练习1:过抛物线M:y2?2px上一点P(1,2)作倾斜角互补的直线PA与PB,交M于A、B两点,求证:直线AB过定点。(注:本题结论也适用于抛物线与双曲线)

练习2:过抛物线M:y2?4x的顶点任意作两条互相垂直的弦OA、OB,求证:直线AB过定点。

22练习3:过2x?y?1上的点作动弦AB、AC且kAB?kAC?3,证明BC恒过定点。

练习:4:设A、B是轨迹C:y2?2px(P?0)上异于原点O的两个不同点,直线OA和OB的倾斜角分别为?和?,当?,?变化且?????4时,证明直线AB恒过定点,并求出该定点的坐标。

练习5:已知动圆过定点A(4,0), 且在y轴上截得的弦MN的长为8. (Ⅰ)求动圆圆心的轨迹C的方程;

(Ⅱ)已知点B(-1,0), 设不垂直于x轴的直线l与轨迹C交于不同的两点P, Q, 若x轴是?PBQ的角平分线, 证明直线l过定点.

练习6:已知点B??1,0?,C?1,0?,P是平面上一动点,且满足|PC|?|BC|?PB?CB

(1)求点P的轨迹C对应的方程;

(2)已知点A(m,2)在曲线C上,过点A作曲线C的两条弦AD和AE,且AD?AE,判断:直线DE是否过定点?试证明你的结论.

【解】(1)设P(x,y)代入|PC|?|BC|?PB?CB得(x?1)2?y2?1?x,化简得y2?4x. (5分)

(2)将A(m,2)代入y2?4x得m?1,?点A的坐标为(1,2).

设直线DE的方程为x?my?t代入y2?4x,得y2?4mt?4t?0,