第十一讲 定值问题
【套路秘籍】---千里之行始于足下 一.定值问题,是指虽然圆锥曲线中的某些要素(通常可通过变量进行体现)有所变化,但在变化过程中,某个量的值保持不变即为定值. 二、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(有的甚至就是核心变量),然后进行化简,看能否得到一个常数. 三、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
【修炼套路】---为君聊赋《今日诗》,努力请从今日始 考向一 特殊探究,一般证明
【例1】过抛物线y=ax(a>0)的焦点F作一直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF与FQ的长分别是p、
2
q,则
A.2a
+等于( )
B.
C.4a
D.
【答案】C
【解析】方法一:特殊探究,一般证明
1111p?q?,所以??4a 令过焦点F直线与x轴垂直,则直线的方程为y?,所以
2apq4a
yP FQ
OM图1
xN方法二:直接推理求值
Px1,y1),Q(x2,y2)且PM、QN分别垂直于准线于M、N 如图所示:设(11,q?QN?y2? 4a4a11抛物线y?ax2(a?0)的焦点为(0,),准线y??
4a4a1222?直线的方程y?kx?与抛物线联立16ay?8a(1?2k)y?1?0
4ap?PM?y1?1?2k21y1?y2?,y1y2?2a16a2, ∴
1+k2111?k2p+q=,pq?y1y2?(y1?y2)??a4a16a24a2 ?11??4apq
【举一反三】
1.已知椭圆??:??2+??2=1(??>??>0)的离心率??=(1)求椭圆??的标准方程.
?????? +?????????? =?????????? ,判定四边形????????的面(2)设直线??与??交于??,??两点,点??在??上,??是坐标原点,若????积是否为定值?若为定值,求出该定值;如果不是,请说明理由. 【答案】(1)
??24??2
??2
√2,且椭圆过点(√2,1). 2
+
??22
=1 (2)见解析
22???2【解析】(1)因为椭圆??的离心率??=√,所以√??2
??
=
√2,即??22
=2??2.
因为点(√2,1)在椭圆??上,所以??2+??2=1.
21
222??2=2??2
,解得{??=4 .所以椭圆??的标准方程为??+??=1. 1由{2
42+2=1??2=2??2??
(2)当直线??的斜率不存在时,直线????的方程为??=?1或??=1,此时四边形????????的面积为√6. 当直线??的斜率存在时,设直线??的方程是??=????+??,
??=????+??
,消去??,得(1+2??2)??2+4??????+2??2?4=0, 联立方程组{??2??2
+2=14??=8(4??2+2???2)>0,??1+??2=??1+??2=??(??1+??2)+2??=点??到直线????的距离是??=?????? +?????????? =?????????? ,得????=由????
2??1+2??|??|√1+??2?4????1+2??2(
?4????1+2??
2,??1??2=
2??2?41+2??2
,
,
2||2.????=√1+??×
2√2√4??2+2???21+2??2. ,????=+
(
2??1+2??2. 因为点??在曲线??上,所以有
?4????2
)1+2??22??2
)1+2??242
=1,整理得1+2??2=2??2.
由题意,四边形????????为平行四边形,所以四边形????????的面积为 ??????????=|????|??=√1+??22√2√4??2+2???21+2??2
×|??|√1+?? =22√2|??|√4??2+2???2. 1+2??2
由1+2??2=2??2,得????????????=√6,故四边形????????的面积是定值,其定值为√6.
2.已知椭圆??:??2+??2=1(??>??>0)的右焦点??与抛物线??=4??的焦点重合,且椭圆的离心率为2. (1)求椭圆的标准方程;
(2)过椭圆??右焦点??的直线??与椭圆交于两点??、??,在??轴上是否存在点??,使得?????? ??????????? ????为定值?若存在,求出点??的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)4+
??2
??23
11135
=1(2)存在点??(8,0),使得?????? ??????????? ????=?64 ??2
??2
1
【解析】(Ⅰ)∵抛物线??2=4??的焦点为(1,0),∴??(1,0),∴??=1, 又因为椭圆的离心率为2,即??=2,∴??=2,??2=4,则??2=??2???2=3, 因此,椭圆的方程为
??241
??
1
+
??23
=1;
(Ⅱ)假设存在点??(??0,0),使得?????? ??????????? ????为定值. 当直线??的斜率不为零时,可设直线??的方程为??=????+1, 联立{
+3=1
,得(3??2+4)??2+6?????9=0,
??=????+1
4??2
??2