2020高考数学大一轮复习第九章平面解析几何9-9圆锥曲线的综合问题第3课时定点定值探索性问题试题理北师大

2019年

【2019最新】精选高考数学大一轮复习第九章平面解析几何9-9圆锥曲线

的综合问题第3课时定点定值探索性问题试题理北师大

题型一 定点问题

例1 (2016·长沙模拟)已知椭圆+=1(a>0,b>0)过点(0,1),其长轴、焦距和短轴的长的平方依次成等差数列.直线l与x轴正半轴和y轴分别交于点Q、P,与椭圆分别交于点M、N,各点均不重合且满足=λ1,=λ2. (1)求椭圆的标准方程;

(2)若λ1+λ2=-3,试证明:直线l过定点并求此定点. (1)解 设椭圆的焦距为2c,

由题意知b=1,且(2a)2+(2b)2=2(2c)2, 又a2=b2+c2,∴a2=3. ∴椭圆的方程为+y2=1.

(2)证明 由题意设P(0,m),Q(x0,0),M(x1,y1),

N(x2,y2),设l方程为x=t(y-m),

由=λ1知(x1,y1-m)=λ1(x0-x1,-y1), ∴y1-m=-y1λ1,由题意y1≠0,∴λ1=-1. 同理由=λ2知λ2=-1.

∵λ1+λ2=-3,∴y1y2+m(y1+y2)=0,① 联立得(t2+3)y2-2mt2y+t2m2-3=0,

∴由题意知Δ=4m2t4-4(t2+3)(t2m2-3)>0,② 且有y1+y2=,y1y2=,③

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③代入①得t2m2-3+2m2t2=0, ∴(mt)2=1,

由题意mt<0,∴mt=-1,满足②,

得直线l方程为x=ty+1,过定点(1,0),即Q为定点. 思维升华 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.

(2016·河北衡水中学调研)如图,已知椭圆C

的中心在原点,焦点在x轴上,离心率e=,F是右焦点,A是右顶点,B是椭圆上一点,BF⊥x轴,|BF|=. (1)求椭圆C的方程;

(2)设直线l:x=ty+λ是椭圆C的一条切线,点M(-,y1),点N(,y2)是切线l上两个点,证明:当t,λ变化时,以MN为直径的圆过x轴上的定点,并求出定点坐标.

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解 (1)由题意设椭圆方程为+=1(a>b>0),① 焦点F(c,0),因为=,②

将点B(c,)的坐标代入方程①得+=1.③ 由②③结合a2=b2+c2,得a=,b=1. 故所求椭圆方程为+y2=1.

(2)由得(2+t2)y2+2tλy+λ2-2=0.

因为l为切线,所以Δ=(2tλ)2-4(t2+2)(λ2-2)=0, 即t2-λ2+2=0.④

设圆与x轴的交点为T(x0,0), 则=(--x0,y1),=(-x0,y2). 因为MN为圆的直径, 故·=x-2+y1y2=0.⑤

当t=0时,不符合题意,故t≠0. 因为y1=,y2=,

所以y1y2=,代入⑤结合④得

x20-2→

TM·=

t2+λ2-2

t2

=,

要使上式为零,当且仅当x=1,解得x0=±1.

所以T为定点,故动圆过x轴上的定点(-1,0)与(1,0), 即椭圆的两个焦点. 题型二 定值问题

例2 (2016·广西柳州铁路一中月考)如图,椭圆有两顶点A(-1,0),B(1,0),过其焦点F(0,1)的直线l与椭圆交于C,D两点,并与x轴交于点P.直线AC与直线BD

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