2020年高考数学二轮复习专项微专题核心考点突破
专题29解析几何中的定点与定值问题
考点命题分析
定点与定值问题是解析几何中的高频考点,在近几年的考题中层出不穷.圆锥曲线的有关定点、定值等综合性问题涉及圆锥曲线的定义、几何性质、直线与圆锥曲线位置关系等知识,同时又与函数、不等式、方程、平面向量等代数知识紧密联系.求解这类问题时,需要有较强的代数运算能力和图形识别能力,要能准确地进行数与形的语言转换和运算,合理猜想并仔细推理论证,对熟练运用所学知识分析问题、解决问题的能力要求较高,较大部分学生对此类问题望而生畏.
定点问题主要是曲线系(直线系)过定点的问题,反映的是数学对象的本质属性,如圆锥曲线的某些特有性质,因此,常见某些具有圆锥曲线的性质背景的题目(如蒙日圆、阿基米德三角形等).定值问题主要涉及面积、面积比、斜率、长度、角度等几何量的定值,也涉及动点运动轨迹中的某些不变因素.处理这两大类问题时可以直接推理求出定点、定值,也可以从特殊情形、极限状态、图形的对称性等方面入手猜测结论,再证明这个点(值)与变量无关,通过特殊值法探求定点、定值能达到事半功倍的效果.同时,要设定合理的变量,准确把握各变量的数量关系,要善于捕捉题目信息,合理变形、消元,并注意整体思想的熟练应用.
1定点问题
曲线系(直线系)过定点的问题是一类常考题型,这类问题以直线和圆锥曲线为载体,结合其他条件探究或证明直线、曲线过定点或动点在定直线上等问题.试题条件中一般含有两个参数,解题过程就是利用条件消参的过程,因此,此类问题的求解往往伴随着一定的计算.
具体来讲,若是证明直线过定点,可将直线设为斜截式,然后消掉一个参数,即得直线所过的定点;证明圆过定点时,常利用直径所对圆周角为直角转化为向量的数量积恒为零处理;证明其他曲线过定点的问题时,经常将曲线中的参变量集中在一起,令其系数等于零,解得定点. 例1椭圆
两点,且△ABF2的周长为8 (I)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)设动直线l:y=kx+m与椭圆有且只有一个公共点P,且与直线x=4相交于点Q.试探究:在坐标平面内是否
的左焦点为F1,右焦点为F2,离心率.过F1的直线交椭圆于A,B
存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由. 总结起来,应注意如下几点:
首先,仔细研究题干,认清问题本质,找准思路,预计求解过程中遇到的各种情况,也就是要想得明白,思路通畅可操作;
其次,找准主元,引入参数,建立各个量间的数量关系,运用消元变形、推理运算等手段证明定点、定值问题;
再次,要努力突破计算关、心理关,认真仔细计算、准确规范,随时检查,树立信心,只要方向正确就一算到底;
最后,必须树立数形结合意识,善于把握问题的特定信息,运用对称性、特殊性猜想定点、定值,然后证明,要仔细分析图中的点、线等关系,挖掘隐含条件,往往能取得出奇制胜的效果. 2定值问题
定值问题与最值问题属同一类问题,都是在一个运动变化过程中,由某个变量的变化引起另一个量的变化或不变的问题.此类问题的求解的一种思路是找准变化的主元,设为参数,建立参变量与其他量的关系(如函数关系、方程关系、不等式关系等),探求目标式,通过代数运算将目标式用参变量表示出来,这一步是求解的难点也是关键所在,然后再恒等变形得到定值.另一种思路是通过特殊值或极端情形探索出定值是多少,然后进行一般性计算或证明,探索出的定值也可以作为检验结果正确与否的试金石. 例2已知椭圆
(I)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)点P(m,0)为椭圆C长轴上的一个动点,过点P且斜率为的直线l交椭圆C于A,B两点,求证:例3已知点原点,PF1⊥x轴. (I)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)设A,B是椭圆上两个动点,
(0<<4,且≠2).求证:直线AB的斜率等于定值.
为定值.
是椭圆
上一点,
分别是椭圆E的左、右焦点,O是坐标
的离心率为.过左焦点F且垂直于长轴的弦长为.
最新模拟题强化
x2y21.在椭圆C:2?2?1(2b?a?b?0)上任取一点P(P不为长轴端点),连结PF1、PF2,并延长与
ab椭圆C分别交于点A、B两点,已知?APF2的周长为8,?F1PF2面积的最大值为3. (1)求椭圆C的方程;
(2)设坐标原点为O,当P不是椭圆的顶点时,直线OP和直线AB的斜率之积是否为定值?若是定值,请求出这个定值;若不是定值,请说明理由. 2.已知椭圆C:3x2?4y2?12. (1)求椭圆C的离心率;
(2)设A,B分别为椭圆C的左右顶点,点P在椭圆C上,直线AP,BP分别与直线x?4相交于点M,N.当点P运动时,以M,N为直径的圆是否经过x轴上的定点?试证明你的结论.
x2y23.已知椭圆C:2?2?1?a?b?0?的长轴长是短轴长的两倍,焦距为23.
ab
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设A,B是四条直线x??a,y??b所围成的两个顶点,P是椭圆C上的任意一点,若
uuuruuuruuurOP?mOA?nOB,求证:动点Q?m,n?在定圆上运动.
4.已知抛物线E:y2?2px经过点P?4,4?,过点Q?0,2?作直线l交E于A,B两点,PA、PB分别交直线x??4于M,N两点. 3(1)求E的方程和焦点坐标; (2)设D???4?,0?,求证:DM?DN为定值. 3??25.已知抛物线C:y?2px?p?0?上一点P?x0,?4?到焦点F的距离PF?2x0. (1)求抛物线C的方程;
(2)设直线l与抛物C交于A,B两点(A,B异于点P),且kAP?kBP??2,试判断直线l是否过定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
x2y26.已知椭圆C:2?2?1?a?b?0?的左右顶点分别为A1,A2,左右焦点为分别为F1,F2,焦距为2,离
ab心率为
1. 2(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)若P为椭圆上一动点,直线l1过点A1且与x轴垂直,M为直线A2P与l1的交点,N为直线A1P与直线MF2的交点,求证:点N在一个定圆上.
x2y227.已知椭圆C:2?2?1?a?b?0?的离心率e?,且椭圆过点
2ab(1)求椭圆C的标准方程;
?2,1
?uuuuruuuruuur(2)设直线l与C交于M、N两点,点D在椭圆C上,O是坐标原点,若OM?ON?OD,判定四边
形OMDN的面积是否为定值?若为定值,求出该定值;如果不是,请说明理由.
x2y28.已知椭圆C:2?2?1的右焦点为(1,0),且经过点A(0,1).
ab(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设O为原点,直线l:y?kx?t(t??1)与椭圆C交于两个不同点P,Q,直线AP与x轴交于点M,直线AQ与x轴交于点N,若|OM|·|ON|=2,求证:直线l经过定点.
x2y29.椭圆C:2?2?1(a?b?0)的左、右焦点分别为F1,F2,M在椭圆上,?MF1F2的周长为25?4,
ab面积的最大值为2. (1)求椭圆C的方程;
(2)直线y?kx(k?0)与椭圆C交于A,B,连接AF2,BF2并延长交椭圆C于D,E,连接DE,探索AB与DE的斜率之比是否为定值并说明理由.
10.已知直线l:x??2,点F(2,0),M是直线l上的动点,过点M作直线l??l,线段MF的垂直平分线交l?于点P,记点P运动的轨迹为E. (1)求E的方程;
(2)已知A?E,且点D满足AF?2FD,经过D的直线交E于B,C两点,且D为BC的中点,证明:
uuuruuur|AF|?|BF|?|CF|为定值.
11.已知抛物线C;y2?2px过点A?1,1?.
?1?求抛物线C的方程;
?2?过点P?3,?1?的直线与抛物线C交于M,N两个不同的点(均与点A不重合),设直线AM,AN的斜
率分别为k1,k2,求证:k1?k2为定值.
x2y212.设椭圆C:2?2?1?a?b?0?的左、右焦点分别为F1,F2,左项点为A上顶点为B.已知
abAB?15F1F2. 6(1)求椭圆的离心率;