文档内容
第 32 节 圆锥曲线中的定点定值问题
基本技能要落实
考点一 直线过定点问题
【例1】(2022·兰州一模)设M点为圆C:x2+y2=4上的动点,点M在x轴上的投影为
N.动点P满足2PN=MN,动点P的轨迹为E.
(1)求E的方程;
(2)设E的左顶点为D,若直线l:y=kx+m与曲线E交于A,B两点(A,B不是左、右
顶点),且满足|DA+DB|=|DA-DB|,求证:直线l恒过定点,并求出该定点的坐标.
【方法技巧】
圆锥曲线中定点问题的两种解法
(1)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.
(2)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.
【跟踪训练】
1.已知点P是椭圆C:+=1(a>b>0)上一点,F ,F 分别是椭圆的左、右焦点,|PF |+|
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PF |=4.
2
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设直线l不经过P点且与椭圆C相交于A,B两点.若直线PA与直线PB的斜率之和
为1,问:直线l是否过定点?证明你的结论.
考点二 其他曲线过定点问题
【例2】已知椭圆C :+=1(a>b>0)的左、右顶点分别是双曲线C :-y2=1的左、右
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焦点,且C 与C 相交于点.
1 2
(1)求椭圆C 的标准方程;
1
(2)设直线l:y=kx-与椭圆C 交于A,B两点,以线段AB为直径的圆是否恒过定点?
1
若恒过定点,求出该定点;若不恒过定点,请说明理由.
【方法技巧】
1.定点问题,先猜后证,可先考虑运动图形是否有对称性及特殊(或极端)位置猜想,如
直线的水平位置、竖直位置,即k=0或k不存在时.
2.以曲线上的点为参数,设点P(x ,y ),利用点在曲线f(x,y)=0上,即f(x ,y )=0消
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参.
【跟踪训练】1.(2022·湖南三湘名校联考)已知椭圆C:+=1(a>b≥1)的离心率为,其上焦点到直线
bx+2ay-=0的距离为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点P的直线l交椭圆C于A,B两点.试探究以线段AB为直径的圆是否过定点.若过,
求出定点坐标;若不过,请说明理由.
考点三 长度或距离为定值
【例3】(2020·北京卷)已知椭圆C:+=1过点A(-2,-1),且a=2b.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点B(-4,0)的直线l交椭圆C于点M,N,直线MA,NA分别交直线x=-4于点
P,Q,求的值.
【方法技巧】
1.定点问题,先猜后证,可先考虑运动图形是否有对称性及特殊(或极端)位置猜想,如
直线的水平位置、竖直位置,即k=0或k不存在时.
2.以曲线上的点为参数,设点P(x ,y ),利用点在曲线f(x,y)=0上,即f(x ,y )=0消
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参.
【跟踪训练】
1.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C :2x2-y2=1.设椭圆C :4x2+y2=1.若M,
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N分别是C ,C 上的动点,且OM⊥ON,求证:O到直线MN的距离是定值.
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考点四 斜率或其表达式为定值
【例4】(2022·西安调研)已知点Q是圆M:(x+)2+y2=36上的动点,点N(,0),若线
段QN的垂直平分线交MQ于点P.
(1)求动点P的轨迹E的方程;
(2)若A是轨迹E的左顶点,过点D(-3,8)的直线l与轨迹E交于B,C两点,求证:
直线AB,AC的斜率之和为定值.
【跟踪训练】
1.(2022·大同模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右顶
点分别为A,B,已知|AB|=4,且点在椭圆上,其中e是椭圆的离心率.
(1)求椭圆C的方程;(2)设P是椭圆C上异于A,B的点,与x轴垂直的直线l分别交直线AP,BP于点M,
N,求证:直线AN与直线BM的斜率之积是定值.
考点五 几何图形面积为定值
【例5】(2021·昆明诊断)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为e,点(1,e)在椭圆E上,
点A(a,0),B(0,b),△AOB的面积为,O为坐标原点.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若直线l交椭圆E于M,N两点,直线OM的斜率为k ,直线ON的斜率为k ,且
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k k =-,证明:△OMN的面积是定值,并求此定值.
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【方法技巧】
探求圆锥曲线中几何图形的面积的定值问题,一般用直接求解法,即可先利用三角形
面积公式(如果是其他凸多边形,可分割成若干个三角形分别求解)把要探求的几何图形
的面积表示出来,然后利用题中的条件得到几何图形的面积表达式中的相关量之间的
关系式,把这个关系式代入几何图形的面积表达式中,化简即可.
【跟踪训练】
1.已知点F(0,2),过点P(0,-2)且与y轴垂直的直线为l ,l ⊥x轴,交l 于点N,直
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线l垂直平分FN,交l 于点M.
2
(1)求点M的轨迹方程;
(2)记点M的轨迹为曲线E,直线AB与曲线E交于不同两点A(x ,y ),B(x ,y ),且x
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-1=x +m2(m为常数),直线l′与AB平行,且与曲线E相切,切点为C,试问△ABC
1
的面积是否为定值.若为定值,求出△ABC的面积;若不是定值,说明理由.
达标检测要扎实
1.给定椭圆C: ,称圆心在原点O、半径是 的圆为椭圆C的“准
圆”.已知椭圆C的一个焦点为 ,其短轴的一个端点到点F的距离为 .
(1)求椭圆C及其“准圆”的方程;
(2)若点A是椭圆C的“准圆”与x轴正半轴的交点,B,D是椭圆C上的相异两点,且 轴,
求 的取值范围;
(3)在椭圆C的“准圆”上任取一点 ,过点P作两条直线 , ,使得 , 与椭圆C都只有一个公共点,且 , 分别与椭圆的“准圆”交于M,N两点.证明:直线MN过原点O.
2.已知椭圆 : 的左、右焦点分别为 , ,离心率 , 为椭圆上一
动点, 面积的最大值为2.
(1)求椭圆 的方程;
(2)若 , 分别是椭圆 长轴的左、右端点,动点 满足 ,连接 交椭圆于点 ,
为坐标原点.证明: 为定值.
3.已知椭圆 ,上顶点和右顶点分别是 、 ,椭圆上有两个动点 、 ,
且 ,如图所示,已知 ,且焦距为 .
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求四边形 面积的最大值;
(3)若 点在第二象限,求证:直线 与直线 的斜率之积为定值,并求直线 与直线 的交
点 的轨迹方程.
4.在平面直角坐标系xOy中,已知点 , ,点M满足 .记M的
轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)设点P为x轴上的动点,经过 且不垂直于坐标轴的直线l与C交于A,B两点,且 ,证明: 为定值.
5.动点 与定点 的距离和 到定直线 的距离之比是常数 ,记动点
的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)设 是曲线 上的一动点,由原点 向圆 引两条切线,分别交曲线
于点 ,若直线 的斜率均存在,并分别记为 ,试问 是否为定值?若是,
求出该值;若不是,请说明理由.
.
6.已知 与 外切,与 内切.
(1)求点 的轨迹方程;
(2)若 是点 的轨迹上的两点, 为坐标原点,直线 的斜率分别为 ,直线 的斜
率存在, 的面积为 ,证明: 为定值.
7.已知椭圆C: 的焦点是 、 ,且由椭圆上顶点、右焦点和原点
组成的三角形面积为 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)设 , 、 是椭圆C上关于 轴对称的任意两个不同的点,连接 交椭圆C于另一点
E,证明:直线 与 轴相交于定点.
8.已知 是圆 上的动点, 是线段 上一点, ,且
(1)求点 的轨迹 的方程(2)过 的直线 分别与轨迹 交于点 和点 ,且 ,若 分别为
的中点,求证:直线NH过定点
9.已知P为曲线C上一点,M,N为圆 与x轴的两个交点,直线PM,PN的斜率之积为
.
(1)求C的轨迹方程;
(2)若一动圆的圆心Q在曲线C上运动,半径为 .过原点O作动圆Q的两条切线,分别交椭圆
于E、F两点,当直线OE,OF的斜率存在时, 是否为定值?请证明你的结论.
10.已知椭圆 的左右顶点是双曲线 的顶点,且椭圆 的上顶
点到双曲线 的渐近线距离为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)点F为椭圆的左焦点,不垂直于x轴且不过F点的直线l与曲线 相交于A、B两点,若直线
FA、FB的斜率之和为0,则动直线l是否一定经过一定点?若存在这样的定点,则求出该定点的坐
标;若不存在这样的定点,请说明理由.