专题30圆锥曲线中定值问题
知识必备
在圆锥曲线中,某些几何量在特定的结构中,不受相关变元的制约而恒定不变,则称该变量具有定值特征.
解答此类问题的基本策略同样有以下两种:
(1)把相关几何量的变元特殊化,在特例中求出几何量的定值,再证明结论与特定状态无关.
(2)把相关几何量用曲线中的参数表示,再证明结论与所求参数无关.
定值问题属于点难点型的,同时计算能力要求很高,所以这方面的锻炼尤为重要.
探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:
(1)从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
解答的关键是认真审题,理清问题与题设的关系,建立合理的方程或函数,利用等量关系统一变量,最后消元得出定值.
典型例题
一、长度或距离及相关为定值
【例题1】
已知圆A:x22y227和圆B:x
(1)求动圆C的圆心的轨迹E的方程;
(2)设圆O:x2y21,点M,P分别是圆O和(1)中轨迹E
【例题2】已知椭圆C:x225y291的右焦点为F,过F作与坐标轴不垂直的直线l,交椭圆于A、B两点,线段AB
(1)若BF2,求B
(2)问:ABFM
【例题3】已知抛物线C:x22pyp0的焦点为F,点Px
(1)求抛物线C的方程;
(2)过Q0,4的直线l与抛物线C相交于A,B两点求证:1AQ
二、面积为定值
【例题4】已知点F0,2,过点P0,2且与y轴垂直的直线为l1,l2⊥x轴,交l1于点N
(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Ax1,y1,Bx2,y2,且x21x1
【例题5】已知椭圆E:x2a2y2b21ab0的离心率为e,点
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)直线l交椭圆E于M,N两点,若直线OM的斜率为k1,直线ON的斜率为k2,且k1
三、斜率和、斜率积等定值问题
【例题6】如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:x2a2y2b21ab0
(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.
【例题7】在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆x2a2y2
(1)求该椭圆的方程:
(2)过点D2,2作直线PQ交椭圆于两个不同点P,Q
四、其他定值问题
【例题8】已知椭圆E:x2a2y2b
(1)求椭圆E的方程;
(2)若C,D分别是椭圆E长轴的左、右端点,动点M满足MD⊥CD,连接CM交椭圆于点N,O为坐标原点证明:OM?ON
【例题9】已知椭圆C:x2a
(1)求椭圆C的方程:
(2)A、B分别为椭圆C的左、右顶点,点P为圆x2y24上的动点(P不在坐标轴上),PA与PB分别与椭圆C交E、F两点,直线EF交x轴于H点,请问点
【例题10】已知点P1,2在抛物线C:y22px上,过点Q0,1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
(1)求直线l的斜率的取值范围;
(2)设O为原点,QMλQO,QNμQO,试判断