专题08 解锁圆锥曲线中的定点与定值问题
一、解答题
1.【陕西省榆林市第二中学2024届高三上学期期中】已知椭圆离心率为
;圆
的左右焦点分别为
两点.
,
过椭圆的三个顶点.过点且斜率不为0的直线与椭圆交于
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)证明:在轴上存在定点,使得【答案】(1)
(2)
为定值;并求出该定点的坐标.
【解析】试题分析:(Ⅰ)设圆过椭圆的上、下、右三个顶点,可求得,再根据椭圆的离心率求得,可得椭圆的方程;(Ⅱ)设直线的方程为,将方程与椭圆方程联立求得两点的坐标,计算得
。设x轴上的定点为,可得
,由定值可得需满足
,解得可得定点坐标。
解得。
.
∴椭圆的标准方程为(Ⅱ)证明:
由题意设直线的方程为由设
,
消去y整理得
,
,
,
要使其为定值,需满足解得
.
.
,
故定点的坐标为
点睛:解析几何中定点问题的常见解法
(1)假设定点坐标,根据题意选择参数,建立一个直线系或曲线系方程,而该方程与参数无关,故得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即所求定点; (2)从特殊位置入手,找出定点,再证明该点符合题意.
2.【四川省成都市第七中学2017-2024学年高二上学期半期考】已知斜率为k的直线l经过点??1,0?与抛物线C:y?2px(p?0,p为常数)交于不同的两点M,N,当k?(1)求抛物线C的标准方程;
定点,求出该点坐标;若不过定点,请说明理由. 【答案】(1)y?4x;(2)直线NQ过定点?1,?4?
221时,弦MN的长为415. 2(2)过点M的直线交抛物线于另一点Q,且直线MQ经过点B?1,?1?,判断直线NQ是否过定点?若过
【解析】试题分析:(1)根据弦长公式即可求出答案; (2)由(1)可设Mt2,2t,Nt12,2t1,Qt22,2t2,则kMN?则MN:2x??t?t1?y?2tt1?0; 同理: MQ:2x??t?t2?y?2tt2?0
??????2, t?t1NQ:2x??t1?t2?y?2t1t2?0.
由??1,0?在直线MN上?t?1(1); t1由?1,?1?在直线MQ上?2?t?t2?2tt2?0将(1)代入?t1t2??2?t1?t2??1 (2) 将(2)代入NQ方程?2x??t1?t2?y?4?t1?t2??2?0,即可得出直线NQ过定点.
(2)设Mt2,2t,Nt12,2t1,Qt22,2t2,则kMN=则MN:y?2t???????2t?2t12?, 22t?t1t?t1
2x?t2即2x??t?t1?y?2tt1?0; t?t1??同理: MQ:2x??t?t2?y?2tt2?0;
NQ:2x??t1?t2?y?2t1t2?0.
由??1,0?在直线MN上?tt1?1,即t?1(1); t1由?1,?1?在直线MQ上?2?t?t2?2tt2?0将(1)代入?t1t2??2?t1?t2??1 (2) 将(2)代入NQ方程?2x??t1?t2?y?4?t1?t2??2?0,易得直线NQ过定点?1,?4?
3.【四川省成都市第七中学2017-2024学年高二上学期半期考】已知抛物线C:y?mx?m?0?过点?1,?2?,
22,且?PAB的重心的纵坐标为?. P是C上一点,斜率为?1的直线l交C于不同两点A,B(l不过P点)
3(1)求抛物线C的方程,并求其焦点坐标;
(2)记直线PA,PB的斜率分别为k1,k2,求k1?k2的值.
2【答案】(1)方程为y?4x;其焦点坐标为?1,0?(2)k1?k2?0
【解析】试题分析;(1)将?1,?2?代入y?mx,得m?4,可得抛物线C的方程及其焦点坐标;
2(2)设直线l的方程为y??x?b,将它代入y?4x得x2?(2b?2)x?b2?0,利用韦达定理,结合斜率公式以及?PAB的重心的纵坐标?22,化简可k1?k2 的值; 3