圆锥曲线中的热点问题(一)定点问题-2023届高三数学二轮专题讲义(含答案)

资源下载
  1. 二一教育资源

圆锥曲线中的热点问题(一)定点问题-2023届高三数学二轮专题讲义(含答案)

资源简介

圆锥曲线中的热点问题(一)
-----定点问题
一.知识要点:
1.解析几何中,定点问题是高考命题的一个热点,也是一个难点,解决这类问题基本思想是明确的,那就是定点必然是在变化中所表现出来的不变量,所以可运用函数的思想方法,选定适当的参数,结合等式的恒成立求解,也就是说与题中的可变量无关。
2.解决定点问题(曲线(含直线)过定点问题)的常用方法:
法1:特值法---通过特例(参数取殊值、曲线的特殊位置、极限位置)先探求定点,再证明与变量无关.
法2:参数法---把曲线方程中的变量x,y当作常数看待,把方程一端化为零,另一端按参数进行整理,如,这个方程就要对任意参数恒成立,则方程组解所确定的点为曲线所过的定点.
二、题型:
(一)特值法
1.已知椭圆的两焦点在轴上, 且两焦点与短轴的一个顶点的连线构成斜边长为2的等腰直角三角形。
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的动直线交椭圆C于A、B两点,试问:在坐标平面上是否存在一个定点Q,使得以AB为直径的圆恒过点Q 若存在求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由
(二)参数法
1.已知椭圆C:若直线与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点。求证:直线过定点,并求出该定点的坐标。
2.已知椭圆的左、右焦点分别为,,过的直线与椭圆交于两点,的周长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)如图,点、分别是椭圆的左顶点、左焦点,直线与椭圆交于不同的两点、(、都在轴上方).且.证明:直线过定点,并求出该定点的坐标.
3.设为坐标原点,椭圆的左焦点为,离心率为.直线与交于两点,的中点为,.
(1)求椭圆的方程;
(2)设点,求证:直线过定点,并求出定点的坐标.
4. 已知椭圆的离心率为,焦距为2.
(1)求的标准方程.
(2)过的右焦点F作相互垂直的两条直线,(均不垂直于x轴),交于A,B两点,交 于C,D两点.设线段AB,CD的中点分别为M,N,证明:直线MN过定点.
5.已知椭圆的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴为直径的圆与直线相切.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,是椭圆上关于轴对称的任意两个不同的点,连接交椭圆于另一点,证明:直线与轴相交于定点.圆锥曲线中的热点问题(一)
----定点问题
一.知识要点:
1.解析几何中,定点问题是高考命题的一个热点,也是一个难点,解决这类问题基本思想是明确的,那就是定点必然是在变化中所表现出来的不变量,所以可运用函数的思想方法,选定适当的参数,结合等式的恒成立求解,也就是说与题中的可变量无关。
2.解决定点问题(曲线(含直线)过定点问题)的常用方法:
法1:特值法---通过特例(参数取殊值、曲线的特殊位置、极限位置)先探求定点,再证明与变量无关.
法2:参数法---把曲线方程中的变量x,y当作常数看待,把方程一端化为零,另一端按参数进行整理,如,这个方程就要对任意参数恒成立,则方程组解所确定的点为曲线所过的定点.
二、题型:
(一)特值法
1.已知椭圆的两焦点在轴上, 且两焦点与短轴的一个顶点的连线构成斜边长为2的等腰直角三角形。
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的动直线交椭圆C于A、B两点,试问:在坐标平面上是否存在一个定点Q,使得以AB为直径的圆恒过点Q 若存在求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由
分析:(1)由椭圆两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形, 等腰直角三角形斜边长为2,即,故,由此可得椭圆方程 (2)首先考虑与坐标轴平行的特殊情况,当与x轴平行时,以AB为直径的圆的方程为;当与y轴平行时,以AB为直径的圆的方程为,解方程组求出这两个圆的交点:
若存在定点Q,则Q的坐标只可能为
接下来就一般情况证明为所求 ,设直线,,,则,将与椭圆方程联立,利用韦达定理得:,,
,代入上式证明其等于0即可
解析:(1)由椭圆两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,
又斜边长为2, 即,故,椭圆方程为 (4分)
(2)当与x轴平行时,以AB为直径的圆的方程为;
当与y轴平行时,以AB为直径的圆的方程为
,故若存在定点Q,则Q的坐标只可能为 (6分)
下证明为所求。
若直线斜率不存在,上述已经证明 设直线,,,
,,
,,
,
,即以AB为直径的圆恒过点
注: 此题直接设,得到关于的恒成立问题也可求解
(二)参数法
(Ⅰ) 设直线方程,找的关系
1.已知椭圆C:若直线与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点。求证:直线过定点,并求出该定点的坐标。
解:设,由得,

以AB为直径的圆过椭圆的右顶点且,
,,

整理得:,解得:,且满足
当时,,直线过定点与已知矛盾;
当时,,直线过定点
综上可知,直线过定点,定点坐标为
2.已知椭圆的左、右焦点分别为,,过的直线与椭圆交于两点,的周长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)如图,点、分别是椭圆的左顶点、左焦点,直线与椭圆交于不同的两点、(、都在轴上方).且.证明:直线过定点,并求出该定点的坐标.
解析:(1)设椭圆的焦距为,由题意,知,可知,
由椭圆的定义知,的周长为,∴,故
∴椭圆的方程为
(2)由题意知,直线的斜率存在且不为0.设直线
设,
把直线代入椭圆方程,整理可得,
,即
∴,,
∵,
∵、都在轴上方.且,∴, ∴,
即,代入
整理可得,
即,整理可得,
∴直线,∴直线过定点
(Ⅱ) 设直线方程,求出的值
3.设为坐标原点,椭圆的左焦点为,离心率为.直线与交于两点,的中点为,.
(1)求椭圆的方程;
(2)设点,求证:直线过定点,并求出定点的坐标.
分析:(1)设椭圆的右焦点为,则为的中位线,推出,结合离心率为,即可求出椭圆的方程;(2)设,联立直线与椭圆的方程,结合韦达定理,表示出,,即,,再根据点,即可求出的值,从而求出定点的坐标.
解析:(1)设椭圆的右焦点为,则为的中位线.
∴, ∴
∵,∴,∴, ∴椭圆方程为:
(2)设,联立,消去整理得:.
∴,
∴,


∴,整理得:
解得:或(舍去),∴直线过定点.
点睛:(1)圆锥曲线中的定点、定值问题是常考题型,难度一般较大,常常把直线、圆及圆锥曲线等知识结合在一起,注重数学思想方法的考查,尤其是函数思想、数形结合思想、分类讨论思想的考查;
(2)解决定点、定值问题时,可直接根据题意进行推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
(Ⅲ) 设一个参变量,用这个表示参变量直线方程,进而确定定点.
4.已知椭圆的离心率为,焦距为2.
(1)求的标准方程.
(2)过的右焦点F作相互垂直的两条直线,(均不垂直于x轴),交于A,B两点,交 于C,D两点.设线段AB,CD的中点分别为M,N,证明:直线MN过定点.
【分析】(1)由焦点得,由离心率可求得,再由求得后可得椭圆方程;
(2)设直线AB的方程为,,,直线方程代入椭圆方程整理后应用韦达定理得,从而得点坐标,同理得点坐标,在直线斜率存在的情况下,求出直线斜率,得直线方程,由直线方程得定点坐标,然后说明斜率不存在时直线也过此定点.
解:(1)因为离心率,,且,
所以,,,故的标准方程为.
(2)证明:由(1)知.
设直线AB的方程为,,,
联立方程组,消去y得,
则,,所以M的坐标为.
因为,所以CD斜率为.
将M坐标中的k换为,可得N的坐标为.
当时,设直线MN的斜率为,则,
所以直线MN方程为,
即,则直线MN过定点.
当时,直线MN的方程为,也过点.
综上所述,直线MN过定点.
【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆标准方程,考查直线与椭圆相交中定点问题.解题方法是设而不求的思想方法.即设直线AB的方程为,,,直线方程代入椭圆方程整理后应用韦达定理得,从而可得中点坐标(用表示),点坐标,然后求出直线方程后,通过方程得出定点.
5.已知椭圆的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴为直径的圆与直线相切.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,是椭圆上关于轴对称的任意两个不同的点,连接交椭圆于另一点,证明:直线与轴相交于定点.
略解:(1)由题意知,,即
又圆心到直线的距离为,,
故椭圆的方程为
(2)由题意知直线的斜率存在,设直线的方程为
联立得①
设,,则,直线的方程为
令得,即
再将,代入整理得②
由①得,,代入②整理得
所以直线与轴相交于定点

展开更多......

收起↑

资源列表