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专题 05 五类圆锥曲线题型-2024 年高考数学大题秒
杀技巧及专项训练(原卷版)
【题型1 圆锥曲线中的轨迹方程问题】
【题型2 圆锥曲线中齐次化处理斜率乘积问题】
【题型3 圆锥曲线中的三角形(四边形)面积问题】
【题型4 圆锥曲线中的定点、定值、定直线问题】
【题型5 圆锥曲线中的极点与极线】
题型1 圆锥曲线中的轨迹方程问题
曲线方程的定义
一般地,如果曲线 与方程 之间有以下两个关系:
①曲线 上的点的坐标都是方程 的解;
②以方程 的解为坐标的点都是曲线 上的点.
此时,把方程 叫做曲线 的方程,曲线 叫做方程 的曲线.
求曲线方程的一般步骤:
(1)建立适当的直角坐标系(如果已给出,本步骤省略);
(2)设曲线上任意一点的坐标为 ;
(3)根据曲线上点所适合的条件写出等式;
x、y
(4)用坐标 表示这个等式,并化简;
(5)确定化简后的式子中点的范围.
上述五个步骤可简记为:求轨迹方程的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围.求轨迹方程的方法:
定义法:
如果动点 的运动规律合乎我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线)的定
义,则可先设出轨迹方程,再根据已知条件,待定方程中的常数,即可得到轨迹方程。
直接法:
如果动点 的运动规律是否合乎我们熟知的某些曲线的定义难以判断,但点 满足的等量
关系易于建立,则可以先表示出点 所满足的几何上的等量关系,再用点 的坐标
表示该等量关系式,即可得到轨迹方程。
代入法(相关点法):
如果动点 的运动是由另外某一点 的运动引发的,而该点的运动规律已知,(该点坐标
满足某已知曲线方程),则可以设出 ,用 表示出相关点 的坐标,然后把
的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点 的轨迹方程。
点差法:
圆锥曲线中与弦的中点有关的轨迹问题可用点差法,其基本方法是把弦的两端点
的坐标代入圆锥曲线方程,然而相减,利用平方差公式可得 ,
, , 等关系式,由于弦 的中点 的坐标满足 ,
且直线 的斜率为 ,由此可求得弦 中点的轨迹方程.
已知双曲线 与直线 : 有唯一的公共点 ,过点
且与 垂直的直线 分别交 轴, 轴于 , 两点,点 坐标为 ,当
点坐标为 时, 点坐标为 .
(1)求双曲线的标准方程;
(2)当点 运动时,求 点的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.已知A1,0,B1,0
,直线AM,BM 相交于M ,且直线AM,BM 的斜率之积为2.
(1)求动点M 的轨迹方程;
(2)设P,Q是点M 轨迹上不同的两点且都在y轴的右侧,直线AP,BQ在y轴上的截距之比
为1:2,求证:直线PQ经过一个定点,并求出该定点坐标.
在平面直角坐标系xOy中,已知点F
1
3,0 、F
2
3,0 , MF
1
MF
2
4,点
M
的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)设点
P
在直线xs(s 2)上,A、B为C的左右顶点,直线PA交C于点E(异于A,B),
直线PB交C于点F (异于A,B),EF交AB于G,过G作x轴的垂线分别交PA、PB于
R、T ,问是否存在常数,使得 RG TG .1.M是一个动点, 与直线 垂直,垂足 位于第一象限, 与直线
垂直,垂足 位于第四象限,且 .
(1)求动点M的轨迹方程E;
(2)设 , ,过点 的直线l与曲线E交于A,B两点(点A在x轴上方),
P为直线 , 的交点,当点P的纵坐标为 时,求直线l的方程.
2.在平面直角坐标系 中,已知双曲线 经过点 ,点 与点 关于
原点对称, 为 上一动点,且 异于 两点.
(1)求 的离心率;
(2)若△ 的重心为 ,点 ,求 的最小值;
(3)若△ 的垂心为 ,求动点 的轨迹方程.
3.已知长为2 2的线段PQ的中点为原点O,圆T经过P,Q两点且与直线y20相切,
圆心T的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)过点D1,b 且互相垂直的直线l,l 分别与曲线C交于点E,H 和点M,N,且 ED DH ,
1 2
四边形MENH 的面积为15 6,求实数b的值.x2 y2
4.已知椭圆C: 1(ab0)的离心率为1 ,长轴长为4, 是其左、右顶点,
a2 b2
2
A,B
F 是其右焦点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设Px
0
,y
0
y
0
0 是椭圆C上一点,PFB的角平分线与直线
AP
交于点T.
①求点T的轨迹方程;
9
②若 面积为 ,求 .
△TPF 4 x
0
5.已知点F1,0 和直线m:x2,点
P
到m的距离d 4 2 PF .
(1)求点P的轨迹方程;
(2)不经过圆点O的直线l与点P的轨迹交于A,B两点. 设直线OA,OB的斜率分别为k
1
,
k
2
,记 k
1
k
2
t,是否存在t值使得OAB的面积为定值,若存在,求出t的值;若不存在,
说明理由.
6.已知动圆过定点A2,0
,且截y轴所得的弦长为4.
(1)求动圆圆心C的轨迹方程;
(2)若点F1,0 ,过点P5,4 的直线交C的轨迹于M,N两点,求 FM FN 的最小值.7.在ABC中,已知B1,0 ,C1,0
,设G,H,W 分别是ABC的重心、垂心、外心,
(cid:3) (cid:3)
且存在R使GH BC.
(1)求点A的轨迹的方程;
(2)求ABC的外心W 的纵坐标m的取值范围;
(3)设直线AW 与的另一个交点为M ,记△AWG与MGH的面积分别为S
1
,S
2
,是否存在
S 7
1
实数 使 ?若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由.
S 22
2
8.已知A2,0 , B2,0 , 为平面上的一个动点.设直线AP,BP的斜率分别为k ,k ,
P 1 2
3
且满足k k .记 的轨迹为曲线 .
1 2 4 P Γ
(1)求Γ的轨迹方程;
(cid:3) (cid:3)
(2)直线PA,PB分别交动直线xt于点C,D,过点C作PB的垂线交x轴于点H .HCHD
是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,说明理由.
题型2 圆锥曲线中齐次化处理斜率乘积问题
:
x2 y2
1(a b0)
P(x ,y ) a2 b2 A,B
已知点 0 0 是椭圆 上的一个定点, 是椭圆上的两个动
点。 2y 2b2x
x 0, 0 y
若直线 k PA k PB ,则直线 AB过定点且定点为 0 a2 0 ;当 0
x b2
0
k y a2
时, AB为定值 0 ;
P(x ,y )
C
证 明 : 重 新 建 系 将 椭 圆 上 的 0 0 成 为 新 的 坐 标 原 点 按
x x
0
, , y y
0
x 0 , , y 0 y x x y x y 0
0
0 0 y x x y x y 0
0 得椭圆
C 1 : x a2 x 0 2 y b2 y 0 2 1
x2 y2 x 2 y 2
1 0 0 1
又 点
P x
0
,y
0 在 椭 圆
a2 b2
上 , 所 以
a2 b2
, 代 入 上 式 可 得
x2 y2 2x 2y
0 x 0 y0
a2 b2 a2 b2
①
C P x ,y A,B C O A,B
椭圆 上的定点 0 0 和动点 分别对应椭圆 1上的定点 和动点 1 1,设直线
x2 y2 2x 2y
( 0 x 0 y)mxny0
A
1
B
1的方程为
mxny1
,代入①得
a2 b2 a2 b2
。当
12y n y2 2x n 2y m y 12x m
0 ( 0 0 ) 0 0
x0 x2 b2 x2 a2 b2 x a2
时,两边除以 得. ,因为点
y
A
1
,B
1的坐标满足这个方程,所以
k
OA 1
,k
OB 1是这个关于
x
的方程的两个根.
k k k k
若 PA PB ,由平移斜率不变可知 OA 1 OB 1 ,故
2b2x n2a2y m
k k 0 0
OA 1 OB 1 a2 12y n 0 2b2x n2a2y m0
0 ,当 时,所以 0 0 ,由此得
m x b2 x b2 x b2
k 0 0 0
A 1 B 1 n y 0 a2 。所以AB的斜率为定值 y 0 a2 , k AB为定值 y 0 a2 ;
2y 2b2x
2b2x n2a2y ma2 2a2y n 0 m 0 2y n1
0 0 0 a2 0
即 ,由此知点
2y 2b2x
0, 0 2y
a2
0
在直线 A 1 B 1 :mxny1 上,从而直线AB过定点
2y 2b2x
x 0, 0 y
0 a2 0
.:
x2 y2
1a b0
P x , y C a2 b2 A,B
已知点 0 0 是平面内一个定点,椭圆 : 上有两动点
若直线 k PA k PB ,则直线AB过定点.
P(x ,y )
C
证 明 : 重 新 建 系 将 椭 圆 上 的 0 0 成 为 新 的 坐 标 原 点 按
x x
0
, , y y
0
x 0 , , y 0 y x x y x y 0
0
0 0 y x x y x y 0
0 椭圆
C
1:
x a2 x 0 2 y b2 y 0 2 1
x2 y2 2x 2y x2 y2
0 x 0 y 0 0 10
a2 b2 a2 b2 a2 b2
,展开得: .
P x , y C A、B C O A
平面内的定点 0 0 和椭圆 上的动点 分别对应椭圆 1上的定点 和动点 1
B AB mxny1
、 1, 设 直 线 1 1的 方 程 为 , 代 入 展 开 式 得
x2 y2 2x 2y x2 y2
0 x 0 y mxny 0 0 1 mxny2 0
a2 b2 a2 b2 a2 b2
( 构 造 齐 次
x0 x2
式 ) , 当 时 , 两 边 同 时 除 以 整 理 得 ,
n2x2 ny 1 2 y2 2mnx22x n 2mny22y m y mx 1 2 m2y2
0 0 n2 0 0 0 0 2mn 0 0 m20
a2 b2 x2 a2 b2 x a2 b2
y
因为点
A
1
、B
1的坐标满足这个方程,所以
k
OA 1和
k
OB 1是关于
x
的方程的两根.若
k k k k
PA PB , 由 平 移 斜 率 不 变 可 知 OA 1 OB 1 所 以
2mnx2 2x n 2mny2 2y m
0 0 0 0 2mn
a2 b2
k k
OA 1 OB 1 n2x2 ny 12
0 0 n2
a2 b2
整理可得到
m
和
n
的关系,从
而可知直线 A 1 B 1过定点,由平移规律可得直线AB过定点.x2 y2
已知椭圆 1(a b0)的左、右焦点分别为 , , 点 是椭圆的
C: a2 b2 F F M(0,2)
1 2
一个顶点,
△FMF
是等腰直角三角形.
1 2
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点P是椭圆C上一动点,求线段PM 的中点Q的轨迹方程;
(3)过点M 分别作直线MA,MB交椭圆于A,B两点,设两直线的斜率分别为
k
1
,
k
2
k k 8
,且 ,探究:直线AB是否过定点,并说明理由.
1 2
x2 y2
已知椭圆
a2
b2
1a b0 的左、右焦点分别是
F
,
F
,点 P0,1在椭圆上,且
1 2
(cid:3) (cid:3)
PF PF 2.
1 2
(1)求椭圆的标准方程;
Q2,1
(2)过点 且不过点
P
的直线l交椭圆于A,
B
两点,求证:直线PA与PB的斜
率之和为定值.
x2 y2 2
如图,椭圆E:
a2
b2
1(ab0)经过点 A0,1,且离心率为
2
.(1)求椭圆E的方程;
1,1
(2)若经过点 ,且斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点P,Q(均异于点A),
证明:直线AP与AQ的斜率之和为定值.
3
1.已知椭圆C:
x2
y2
1ab0经过点B 1, ,下顶点 为抛物线 的焦点.
a2 b2 2 A x2 4y
(1)求椭圆C的方程;
1
(2)若点Px
1
,y
1
,Qx
2
,y
2
y
1
y
2
均在椭圆C上,且满足直线
AP
与AQ的斜率之积为
2
,
(ⅰ)求证:直线PQ过定点;
(cid:3) (cid:3)
(ⅱ)当OP//AQ时,求直线PQ的方程.
x2 y2
2.已知椭圆 : 1( )中,点 , 分别是 的左、上顶点,
E a2 b2 a b 0 A C E
AC 5,且E的焦距为2 3.
(1)求E的方程和离心率;
(2)过点
1,0
且斜率不为零的直线交椭圆于
R
,S两点,设直线RS ,CR,CS 的斜率分别为k,k ,k ,若k k 3,求k的值.
1 2 1 2
x2 y2
3.已知椭圆E: (1 ab0)经过点 ,右焦点为 ,A,B分别为椭圆
a2 b2 (2, 2) F(2,0)
E的上顶点和下顶点.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)已知过(0,1)且斜率存在的直线l与椭圆E交于C、D两点,直线BD与直线AC的斜率分
k
1
别为k 和k,求 的值.
1 2 k
2
4.在平面直角坐标系xOy中,重新定义两点Ax,y ,Bx ,y 之间的“距离”为
1 1 2 2
AB x x y y ,我们把到两定点F c,0,F c,0c0 的“距离”之和为常数
2 1 2 1 1 2
2aac
的点的轨迹叫“椭圆”.
(1)求“椭圆”的方程;
(2)根据“椭圆”的方程,研究“椭圆”的范围、对称性,并说明理由;
(3)设c1,a2,作出“椭圆”的图形,设此“椭圆”的外接椭圆为C,C的左顶点为A,
过F
2
作直线交C于M,N两点,AMN 的外心为Q,求证:直线OQ与MN的斜率之积为定
值.x2 y2
5.焦点在 x 轴上的椭圆 4 b2 1的左顶点为 M , Ax 1 ,y 1 , Bx 2 ,y 2 , Cx 3 ,y 3 为椭圆
1
上不同三点,且当(cid:3) (cid:3) 时,直线 和直线 的斜率之积为 .
OBOC MB MC 4
(1)求b的值;
(2)若OAB的面积为1,求x
1
2x
2
2 和y
1
2y
2
2 的值;
(3)在(2)的条件下,设AB的中点为D,求OD AB 的最大值.
x2 y2
6.已知 , 分别是椭圆C: 1ab0的左、右焦点,左顶点为A,则上顶点
F
1
F
2
a2 b2
为B ,且AB 的方程为 3x2y2 30.
1 1
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若P是直线x3上一点,过点P的两条不同直线分别交C于点D,E和点M ,N ,且
PD PM
,求证:直线 的斜率与直线 的斜率之和为定值.
PN PE
DE MN
x2 y2
7.已知椭圆C: 1(ab0)的左、右焦点分别为 , ,上顶点为 ,右顶点为
a2 b2 F 1 F 2 A
π
, 的面积为 ,FAF .
B ABF 1 2 22 1 2 2
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点F
1
且斜率大于0的直线l交椭圆C于M ,N 两点,线段MN的中点为Q,若
5 2
P 0, ,求直线 与直线 的斜率之积的最小值.
2
PQ l8.已知P为圆x2y2 4上任意一点,过点P作x轴的垂线,垂足为Q,M为PQ的中点.
M的轨迹曲线E.
(1)求曲线E的轨迹方程;
(2)曲线E交x轴正半轴于点A,交y轴正半轴于点B.直线l与曲线E交于C,D两点,若直
线l//直线AB,设直线AC,BD的斜率分别为k ,k .证明:k k 为定值.
1 2 1 2
题型3 圆锥曲线中的三角形(四边形)面积问题
弦长公式
|AB| (x x )2 (y y )2
1 2 1 2
|AB| (1+k2)(x x )2
1 2
1k2 x x
1 2
(1+k2)[(x x )2 4x x ]
1 2 1 2 (最常用公式,使用频率最高)
1
1 (y y )2 4y y
k2 1 2 1 2
三角形面积问题kx y m
直线 方程: d PH 0 0
AB ykxm 1k2
1 1 kx y m kx y m
S AB d 1k2 0 0 0 0
ABP 2 2 A' 1k2 2 A'
焦点三角形的面积
y
A
F 1 O F 2 x
B
直线AB过焦点F ,ABF 的面积为
2 1
1 c
S FF y y c y y
ABF1 2 1 2 1 2 1 2 A'
1 1 4a2b2(a2A2 b2B2 C2) |C|
S = |AB|d A2 B2
AOB 2 2 a2A2 b2B2 A2 B2ab (a2A2 b2B2 C2)C2
a2A2 b2B2
注意:A'为联立消去 x 后关于 y 的一元二次方程的二次项系数
平行四边形的面积
y
C
A
直线AB为ykxm
1
,直线CD为ykxm
2 O
H
x
D
B
m m
d CH 1 2
1k2
B' C'
AB 1k2 x x 1k2 (x x )2 4xx 1k2 ( )2 4 1k2
1 2 1 2 1 2 A' A' A'
m m m m
S AB d 1k2 1 2 1 2
ABCD A' 1k2 A'
注意:A'为直线与椭圆联立后消去 y 后的一元二次方程的系数.
范围问题
应用均值不等式求解最值时,应注意“一正二定三相等”
圆锥曲线经常用到的均值不等式形式列举:
2t 2
S
(1) t2 64 64 (注意分 三种情况讨论)
t
t t 0,t 0,t0
12k2 12 12
AB2 3 3 3
(2) 9t4 6k2 1 1 236
9k2 6
k2
1
当且仅当9k2 时,等号成立
k2
25y2 9x2 25y2 9x2
(3) PQ2 3425 0 9 0 342 25 0 9 0 64
9x2 25y2 9x2 25y2
0 0 0 0
25y2 9x2
当且仅当25 0 9 0 时等号成立.
9x2 25y2
0 01 3 m 1 1 1 1 m2 m2 8
(4)S 12 m2 m2(m2 8) 2
2 2 3 2 2 2 2 2
当且仅当m2 m2 8时,等号成立
(5)
2k2 m2 1m2
1 1
2k2 m2 1 2m (2k2 m2 1)m2
S 2 2 1k2 1 1 4 2 1 1 4 2 2 2 2
12k2 1k2 12k2 12k2
当且仅当2k2 12m2时等号成立.
1
双曲线,最早由门奈赫莫斯发现, 后来阿波罗尼兹进行了总结和完善.在他的著作中,双
x2 y2
曲线也被称作“超曲线”. 已知双曲线C: 1(a,b0)的实半轴长为2,左、右顶点
a2 b2
分别为A
1
,A
2
,经过点B4,0 的直线l与C的右支分别交于M,N 两点,其中点M 在x轴
上方.
k
2
(1)若 轴时, ,设直线 的斜率分别为 ,求 的值;
l x MN 2 6 MA,NA k,k 2k
1 2 1 2 1
(2)若BA N 2BAM ,求AMN 的面积.
2 1 1
设抛物线方程为y2 2x,过点
P
的直线PA,PB分别与抛物线相切于A,B两点,且点A在x
轴下方,点B在x轴上方.
(1)当点 的坐标为 1,2 时,求 AB ;
P(2)点C在抛物线上,且在x轴下方,直线BC交x轴于点N ,直线AB交x轴于点M ,且
S
ABC
.若 的重心在 轴上,求 的最大值.(注: 表示三角形的面积)
3 AM 2 BM ABC x S S
BMN
x2 y2 2
已知椭圆C: 1(ab0)过点A(2, ),且C的离心率为 .
a2 b2 2 2
(1)求C的方程;
(2)设直线l交C于不同于点A的M,N两点,直线AM,AN的倾斜角分别为,,若
cos
1,求 面积的最大值.
cos AMN
x2
1.设点
F 1
c,0、
F 2
c,0分别是椭圆C:
a2
y2 1的左、右焦点,
P
为椭圆
C
上任意一
(cid:3) (cid:3)
点,且PF
1
PF
2
的最小值为2.(1)求椭圆C的方程;
(2)求椭圆C的外切矩形ABCD的面积S的最大值.
x2 y2
2.在椭圆C: 1上任取一点 ,过点 作 轴的垂线段 , 为垂足,点 在线
4 2 P P x PD D M
段PD上,且满足 DP 2 DM .
(1)当点P在椭圆C上运动时,求点M 的轨迹E的方程;
(2)若曲线E与x, y 轴的正半轴分别交于点A,B,点N 是E上第三象限内一点,线段
AN与 y 轴交于点H ,线段BN 与x轴交于点G,求四边形ABGH的面积.
3.在椭圆(双曲线)中,任意两条互相垂直的切线的交点都在同一个圆上,该圆的圆心是椭
圆(双曲线)的中心,半径等于椭圆(双曲线)长半轴(实半轴)与短半轴(虚半轴)平方和(差)的算
x2 y2
术平方根,则这个圆叫蒙日圆.已知椭圆E: 1(ab0)的蒙日圆的面积为 ,该
a2 b2 13π
1
椭圆的上顶点和下顶点分别为 ,且 ,设过点Q0, 的直线 与椭圆 交于
P 1 ,P 2 P 1 P 2 2 2 l 1 E
A,B两点(不与P,P 两点重合)且直线l :x2y60.
1 2 2
(1)证明:AP
1
,BP
2
的交点P在直线y2上;
(2)求直线AP,BP,l 围成的三角形面积的最小值.
1 1 2
x2 y2
4.已知椭圆
C
的方程
a2
b2
1ab0,右焦点为 F1,0,且离心率为1
2
(1)求椭圆C的方程;(2)设A,B是椭圆C的左、右顶点,过F 的直线l交C于D,E两点(其中D点在x轴上
方),求DBF与△AEF 的面积之比的取值范围.
x2 y2 2
5.已知椭圆C: 1(ab0)的左、右焦点分别为 、 ,离心率为 .点 在
a2 b2 F 1 F 2 2 M
直线x3(y0)上运动,且直线MF 的斜率与直线MF 的斜率之商为2.
1 2
(1)求C的方程;
(2)若点A、B在椭圆C上,O为坐标原点,且OAOB,求AOB面积的最小值.
x2 y2
6.已知椭圆C: 1(ab0)的下、上顶点分别为 ,左、右顶点分别为 ,
a2 b2 B,B A,A
1 2 1 2
四边形ABA B 的面积为6 5,若椭圆C上的点到右焦点距离的最大值和最小值之和为6.
1 1 2 2
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点 1,0 且斜率不为0的直线l与C交于P,Q(异于A
1
,A
2
两点,设直线A
2
P与直线
A
1
Q交于点M ,探究三角形B
1
B
2
M 的面积是否为定值,请说明理由.
x2 y2 6 3
7.已知椭圆E: a2 b2 1(a0,b0)经过P 2, 2 ,Q 1, 2 两点.
(1)求E的方程;
(2)若圆x2y2 1的两条相互垂直的切线l
1
,l
2
均不与坐标轴垂直,且直线l
1
,l
2
分别与E相交
于点A,C和B,D,求四边形ABCD面积的最小值.x2 y2
8.已知椭圆 的方程为 1ab0,由其 个顶点确定的三角形的面积为 ,点
C a2 b2 3 4
P2,1
在C上,A,B为直线x4上关于x轴对称的两个动点,直线AP,BP与C的另一个交
点分别为M,N.
(1)求C的标准方程;
(2)证明:直线MN经过定点;
(3)O为坐标原点,求△MON 面积的最大值.
题型4 圆锥曲线中的定点、定值、定直线问题
定点问题
1.求解(或证明)直线和曲线过定点的基本思路是:把直线或曲线方程中的变量x, y 视作
常数,把方程一边化为零,既然是过定点,那么这个方程就是对任意参数都成立,这时参
数的系数就要全部等于零,这样就得到一个关于x, y 的方程组,这个方程组的解所确定
的点就是直线或曲线所过的定点.
2.常用方法:一是引进参数法,引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究
变化的量与参数何时没有关系,找到定点;二是特殊到一般法,根据动点或动线的特殊情
况探索出定点,再证明该定点与变量无关.
定值问题
1.解析几何中的定值问题是指某些几何量(线段的长度、图形的面积、角的度数、直线的斜率等)的大小或某些代数表达式的值等和题目中的参数无关,不依参数的变化而变化,而始
终是一个确定的值.常见定值问题的处理方法:
(1)确定一个(或两个)变量为核心变量,其余量均利用条件用核心变量进行表示
(2)将所求表达式用核心变量进行表示,然后进行化简,看能否得到一个常数.
2. 定值问题的处理技巧:
(1)对于较为复杂的问题,可先采用特殊位置(例如斜率不存在的直线等)求出定值,进
而给后面一般情况的处理提供一个方向.
(2)在运算过程中,尽量减少所求表达式中变量的个数,以便于向定值靠拢
(3)巧妙利用变量间的关系,例如点的坐标符合曲线方程等,尽量做到整体代入,简化运
算
定直线问题
定直线问题是证明动点在 定直线上,其实质是求动点的轨迹方程,所以所用的方法即为
求轨迹方程的方法,如定义法、消参法、交轨法等.
已知抛物线C:y2=2px(p>0),M是其准线与x轴的交点,过点M的直线l与抛物线C交
于A,B两点,当点A的坐标为(4,y)时,有|MB||BA|.
0
(1)求抛物线C的方程;
(2)设点A关于x轴的对称点为点P,证明:直线BP过定点,并求出该定点坐标.
已知斜率为 3的直线l与抛物线C:y2 4x相交于P,Q两点.(1)求线段PQ中点纵坐标的值;
(2)已知点T( 3,0),直线TP,TQ分别与抛物线相交于M,N两点(异于P,Q).求证:直线
MN恒过定点,并求出该定点的坐标.
x2
已知双曲线C:
4
y2 1,点
A
是双曲线
C
的左顶点,点
P
坐标为4,0.
(1)过点P作C的两条渐近线的平行线分别交双曲线C于R,S两点.求直线RS 的方程;
x2
(2)过点 作直线 与椭圆 y2 1交于点 , ,直线 , 与双曲线 的另一个交
P l 4 D E AD AE C
点分别是点M ,N .试问:直线MN是否过定点,若是,请求出该定点坐标;若不过定点,
请说明理由.
x2 y2
1.已知椭圆C:
a2
b2
1(ab0)的左、右焦点分别为
F,F ,C
过点 B2,3,且
C
的长
1 2
轴长为8.
(1)求C的方程.
(2)设C的右顶点为点A,过点D4,6
的直线l与C交于P,Q两点(异于
B
),直线
AP,AQ与y轴分别交于点M,N,试问线段MN的中点是否为定点?若是,求出该定点的
坐标;若不是,请说明理由.x2 y2
2.已知椭圆C: 1(ab0)的上下顶点分别为 ,左右顶点分别为 ,四
a2 b2 B,B A,A
1 2 1 2
边形ABA B 的面积为6 5,若椭圆C上的点到右焦点距离的最大值和最小值之和为6.(1)
1 1 2 2
求椭圆C的方程;
(2)过点 1,0 且斜率不为0的直线l与C交于P,Q(异于A,A )两点,设直线A P与直线
1 2 2
A
1
Q交于点M ,证明:点M 在定直线上.
x2 y2
3.如图,已知椭圆 的短轴长为 ,焦点与双曲线 1的焦点重合.点 P4,0,斜
4 4t t
1
率为
2
的直线l
1
与椭圆
交于A,B两点.
(1)求常数t的取值范围,并求椭圆的方程.
(2)(本题可以使用解析几何的方法,也可以利用下面材料所给的结论进行解答)
极点与极线是法国数学家吉拉德·迪沙格于1639年在射影几何学的奠基之作《圆锥曲线论
x2 y2
稿》中正式阐述的.对于椭圆: 1,极点Px ,y (不是原点)对应的极线为
a2 b2 0 0
x x y y
l : 0 0 1,且若极点 在 轴上,则过点 作椭圆的割线交 于点 ,则对于
P a2 b2 P x P A 1 ,B 1 l P
上任意一点Q,均有k k 2k (当斜率均存在时).已知点Q是直线l 上的一点,且
QA1 QB1 PQ 1
点Q的横坐标为2.连接PQ交y轴于点E.连接PA,PB分别交椭圆于M,N两点.①设直线AB、MN分别交 y 轴于点D、点T,证明:点E为D、T的中点;
②证明直线:MN恒过定点,并求出定点的坐标.
x2 y2
4.已知椭圆C:
a2
b2
1ab0的左、右焦点分别为
F,F
,
C
过点 B2,3,且
1 2
(cid:3) (cid:3) (cid:3)
FBFF BF .
1 1 2 2
(1)求C的方程.
(2)设C的右顶点为点A,过点D4,6
的直线l与C交于P,Q两点(异于
B
),直线
AP,AQ与y轴分别交于点M,N,试问线段MN的中点是否为定点?若是,求出该定点的
坐标;若不是,请说明理由.
x2 y2 3
5.已知椭圆C: 1(ab0)的离心率为1 ,且经过点1, .
a2 b2 2 2
(1)求椭圆C的方程;
(2)设过点P0,1 且不与坐标轴垂直的直线l与椭圆C交于A,B两点,过A,B分别作y轴的
垂线,垂足为点M,N,求证:直线AN与BM 的交点在某条定直线上,并求该定直线的方
程.x2 y2
6.已知椭圆L:
a2
b2
1(ab0)的左顶点 A3,0和下顶点B,焦距为
4 2
,直线l交
椭圆L于C,D(不同于椭圆的顶点)两点,直线AD交y轴于M,直线BC交x轴于N,且
直线MN交l于P.
(1)求椭圆L的标准方程;
(2)若直线AD,BC的斜率相等,证明:点P在一条定直线上运动.
1
7.在平面直角坐标系xOy中,动点M到点F1,0的距离与到直线 的距离之比为 .
x4 2
(1)求动点M轨迹W的方程;
(2)过点F的两条直线分别交W于A,B两点和C,D两点,线段AB,CD的中点分别为
1 1
1
P,Q.设直线AB,CD的斜率分别为 , ,且 ,试判断直线PQ是否过定点.
k k k k
1 2 1 2
若是,求出定点的坐标;若不是,请说明理由.
2
8.已知动圆 经过定点F 3,0 ,且与圆F : x 3 y2 16内切.
M 1 2
(1)求动圆圆心M 的轨迹C的方程;
(2)设轨迹C与x轴从左到右的交点为A,B,点P为轨迹C上异于A,B的动点,设PB交
直线x4于点T,连接AT 交轨迹C于点Q,直线AP,AQ的斜率分别为k
AP
,k
AQ
.
①求证:k ·k 为定值;
AP AQ
②证明:直线PQ经过x轴上的定点,并求出该定点的坐标.题型5 圆锥曲线中的极点与极线
圆锥曲线的极点与极线
x2 y2 x x y y
已知椭圆 1(a>b>0),则称点 和直线 0 0 1为椭圆的一对极
C: a2 b2 P(x ,y ) a2 b2
0 0
点和极线.极点和极线是成对出现的.
我们先从几何的角度来研究圆锥曲线的极点与极线.
从几何角度看极点与极线
如图,设P是不在圆锥曲线上的一点,过P点引两条割线依次交圆锥曲线于四点E,F ,
G,H ,连接EH ,FG交于N ,连接EG,FH 交于M ,则直线MN为点P对应的极线.
若P为圆锥曲线上的点,则过P点的切线即为极线.
由图同理可知,PM 为点N 对应的极线,PN 为点M 所对应的极线.因而将△MNP称为
自极三点形.
设直线MN交圆锥曲线于点A,B两点,则PA,PB恰为圆锥曲线的两条切线.
定理:(1)当P在圆锥曲线上时,则点P的极线是曲线在P点处的切线;
(2)当P在外时,过点P作的两条切线,设其切点分别为A,B,则点P的极线是直
线AB(即切点弦所在的直线);
(3)当P在内时,过点P任作一割线交于A,B,设在A,B处的切线交于点Q,
则点P的极线是动点Q的轨迹.已知抛物线C:y2 2pxp0的焦点为 ,且 与圆M :x2y42 1上的点的距离的
F F
最小值4.
p
(1)求 ;
(2)若点P在圆M 上,PA,PB是C的两条切线,A,B是切点,求PAB面积的最大值.
已知F为抛物线C:x2 2py(p0)的焦点,直线l:y2x1与C交于A,B两点且
|AF ||BF |20.
(1)求C的方程.
(2)若直线m: y2xt(t 1)与C交于M,N两点,且AM 与BN 相交于点T,证明:点
T在定直线上.
x2 y2 4
若双曲线 与椭圆C: 1(ab0)共顶点,且它们的离心率之积为 .
x2y2 9 a2 b2 3
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若椭圆C的左、右顶点分别为A,A ,直线l与椭圆C交于P、Q两点,设直线AP
1 2 11
与 的斜率分别为 , ,且k k 0.试问,直线l是否过定点?若是,求出定点
AQ k k 1 5 2
2 1 2
的坐标;若不是,请说明理由.
x2
1.设A 1 , A 2 分别是椭圆: a2 y2 1(a1)的左、右顶点,点 B 为椭圆的上顶点.
(1)若ABAB4,求椭圆的方程;
1 2
(2)设a 2,F 是椭圆的右焦点,点Q是椭圆第二象限部分上一点,若线段FQ的中
2 2
点M 在 y 轴上,求△FBQ的面积.
2
(3)设a3,点P是直线x6上的动点,点C和D是椭圆上异于左右顶点的两点,且C,
D分别在直线PA
1
和PA
2
上,求证:直线CD恒过一定点.
y2
2.已知 , 分别是双曲线E:x2 1的左,右顶点,直线 (不与坐标轴垂直)过点
A B 4 l
N2,0
,且与双曲线E交于C,D两点.
(cid:3) (cid:3)
(1)若CN 3ND,求直线l的方程;(2)若直线AC与BD相交于点P,求证:点P在定直线上.
x2 y2
3.已知椭圆C: 1a0,b0与 轴的交点 (点A位于点 的上方), 为
a2 b2 y A,B B F
2
左焦点,原点 到直线 的距离为 b.
O FA 2
(1)求椭圆C的离心率;
(2)设b2,直线ykx4与椭圆C交于不同的两点M,N,求证:直线BM 与直线AN
的交点G在定直线上.
3
4.已知椭圆 的离心率e ,长轴的左、右端点分别为 A 2,0,A 2,0
C 2 1 2
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线 xmy1与椭圆C交于P,Q两点,直线A
1
P与A
2
Q交于点S,试问:当m变化
时,点S是否恒在一条直线上?若是,请写出这条直线的方程,并证明你的结论;若不是,
请说明理由.
3
5.已知椭圆C:
x2
y2
1ab0经过点A 1, ,其长半轴长为2.
2
a2 b2
(1)求椭圆C的方程:
(2)设经过点B1,0
的直线l与椭圆C相交于D,E两点,点E关于x轴的对称点为F,直
线DF与x轴相交于点G,求△DEG的面积S的取值范围.x2 y2
6.已知椭圆C: 1a0的焦距为 分别为椭圆 的左、右顶点, 为椭
a2 3 2,A,B C M,N
圆C上的两点(异于A,B),连结AM,BN,MN,且BN 斜率是AM 斜率的3倍.
(1)求椭圆C的方程;
(2)证明:直线MN恒过定点.
x2 y2
7.椭圆C:
3b2
b2
1b0的左、右顶点分别为
A 1
,
A 2
,上顶点为
B
,点 D1,0,线
BD的倾斜角为135.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过D且斜率存在的动直线与椭圆C交于M 、N 两点,直线A
1
M 与A
2
N 交于P,求证:
P在定直线上.
x2 y2 3
8.已知椭圆C: 1ab0的离心率为1 ,且点1, 在椭圆上.
a2 b2 2 2(1)求椭圆C的标准方程;
(2)如图,椭圆C的左、右顶点分别为A,B,点M,N是椭圆上异于A,B的不同两点,
直线BN
的斜率为kk 0
,直线AM 的斜率为3k ,求证:直线MN过定点.