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重难点突破16圆锥曲线中的定点、定值问题
目录TOC\o1-2\h\z\u
01方法技巧与总结 2
02题型归纳与总结 3
题型一:面积定值 3
题型二:向量数量积定值 4
题型三:斜率和定值 7
题型四:斜率积定值 8
题型五:斜率比定值 10
题型六:斜率差定值 12
题型七:线段定值 13
题型八:坐标定值 15
题型九:角度定值 16
题型十:直线过定点 18
题型十一:动点在定直线上 19
题型十二:圆过定点 21
03过关测试 22
1、定值问题
解析几何中定值问题的证明可运用函数的思想方法来解决.证明过程可总结为“变量—函数—定值”,具体操作程序如下:
(1)变量选择适当的量为变量.
(2)函数把要证明为定值的量表示成变量的函数.
(3)定值化简得到的函数解析式,消去变量得到定值.
2、求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊情况入手,求出定值,再证明该定值与变量无关;
(2)直接推理、计算,并在计算推理过程中消去变量,从而得到定值.
常用消参方法:
①等式带用消参:找到两个参数之间的等式关系,用一个参数表示另外一个参数,即可带用其他式子,消去参数.
②分式相除消参:两个含参数的式子相除,消掉分子和分母所含参数,从而得到定值.
③因式相减消参:两个含参数的因式相减,把两个因式所含参数消掉.
④参数无关消参:当与参数相关的因式为时,此时与参数的取值没什么关系,比如:
,只要因式,就和参数没什么关系了,或者说参数不起作用.
3、求解直线过定点问题常用方法如下:
(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;
(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性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为所求点;
(3)求证直线过定点,常利用直线的点斜式方程或截距式来证明.
一般解题步骤:
①斜截式设直线方程:,此时引入了两个参数,需要消掉一个.
②找关系:找到和的关系:,等式带入消参,消掉.
③参数无关找定点:找到和没有关系的点.
题型一:面积定值
【典例1-1】如图所示,已知椭圆,A,B是四条直线,所围成的矩形的两个顶点.若M,N是椭圆C上的两个动点,且直线OM,ON的斜率之积等于直线OA,OB的斜率之积,试探求的面积是否为定值,并说明理由.
【典例1-2】(2024·湖北荆州·三模)从抛物线上各点向轴作垂线段,垂线段中点的轨迹为.
(1)求的轨迹方程;
(2)是上的三点,过三点的三条切线分别两两交于点,
①若,求的值;
②证明:三角形与三角形的面积之比为定值.
【变式1-1】已知椭圆的左、右焦点分别为、,在椭圆上,且面积的最大值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆相交于P,Q两点,且,求证:(为坐标原点)的面积为定值.
【变式1-2】(2024·重庆·三模)已知,曲线上任意一点到点的距离是到直线的距离的两倍.
(1)求曲线的方程;
(2)已知曲线的左顶点为,直线过点且与曲线在第一、四象限分别交于,两点,直线、分别与直线交于,两点,为的中点.
(i)证明:;
(ii)记,,的面积分别为,,,则是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
【变式1-3】(2024·广东广州·模拟预测)已知,,平面上有动点,且直线的斜率与直线的斜率之积为1.
(1)求动点的轨迹的方程.
(2)过点A的直线与交于点(在第一象限),过点的直线与交于点(在第三象限),记直线,的斜率分别为,,且.试判断与的面积之比是否为定值,若为定值,请求出该定值;若不为定值,请说明理由.
题型二:向量数量积定值
【典例2-1】(2024·高三·江苏盐城·开学考试)已知椭圆:,,过点的动直线与椭圆交于、两点.
(1)求线段的中点的轨迹方程;(2)是否存在常数,使得为定值?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【典例2-2】(2024·上海闵行·二模)已知点分别为椭圆的左?右焦点,直线与椭圆有且仅有一个公共点,直线,垂足分别为点.
(1)求证:;
(2)求证:为定值,并求出该定值;
【变式2-1】(2024·陕西宝鸡·一模)椭圆经过点,且两焦点与短轴的两个端点的连线构成一个正方形.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,过椭圆的右焦点作直线交于、两点,试问:是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
【变式2-2】(2024·高三·河南南阳·期末)P为平面直角坐标系内一点,过P作x轴的垂线,垂足为M,交直线()于Q,过P作y轴的垂线,垂足为N,交直线于R,若△OMQ,ONR的面积之和为.
(1)求点P的
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