第八章 第68课时 定点(定线)、定值问题(课件 学案 练习(含解析))2027届高中数学(通用版)一轮复习

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第八章 第68课时 定点(定线)、定值问题(课件 学案 练习(含解析))2027届高中数学(通用版)一轮复习

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*第68课时 定点(定线)、定值问题(进阶课)
[总体概览] 解析几何中的定点、定线、定值问题是高考考查的热点,难度较大.定点问题的类型一般为直线过定点与圆过定点等;定线问题的类型一般是证明或探究动点在直线上;定值问题的类型一般为某些几何量或参数为定值.
类型一 定点(定线)问题
[典例1] (2025·眉山市期末)已知抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,点P在抛物线E上,点P的横坐标为1,且|PF|=2,A,B是抛物线E上异于O的两点.
(1)求抛物线E的标准方程;
(2)若直线OA,OB的斜率之积为-4,求证:直线AB恒过定点.
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 通性通法:动线过定点问题的两大类型及解法
(1)动直线l过定点问题,解法:设动直线方程(斜率存在)为y=kx+t,由题设条件将t用k表示为t=mk,得y=k(x+m),故动直线过定点(-m,0).
(2)动曲线C过定点问题,解法:引入参变量建立曲线C的方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点.
[多维变迁]
(2026·成都模拟节选)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M(t,2)是C上的一点,且|MF|=2.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2)(其中x1<x2)是C上异于M的两点,∠AMB的角平分线与x轴垂直,N为线段AB的中点.求证:点N在定直线上.
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类型二 定值问题
[典例2] (2025·南京调研节选)已知椭圆E:+y2=1,且椭圆E的上、下顶点分别为A,B,右顶点为D,直线l过点D且垂直于x轴.如图,若点Q在椭圆E上(且在第一象限),直线AQ与l交于点N,直线BQ与x轴交于点M,试问:|OM|+2|DN|是否为定值?若是,请求出定值;若不是,请说明理由.
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通性通法:定值问题的解题思路
(1)引出变量法.解题步骤为先选择适当的量为变量,再把要证明为定值的量用上述变量表示,最后把得到的式子化简,得到定值.
(2)特例法.从特殊情况入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
第68课时 定点(定线)、定值问题(进阶课)
类型一
典例1 解:(1)由题意得,F,点P的横坐标为1,且|PF|=2,
则2=1+,∴p=2,
∴抛物线E的标准方程为y2=4x.
(2)证明:当直线AB的斜率不存在时,
设A,B(t>0),
因为直线OA,OB的斜率之积为-4,
则 ×=-4,化简得t2=4.
所以A(1,t),B(1,-t),此时直线AB的方程为x=1.
当直线AB的斜率存在时,设其方程为y=kx+b,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立化简得ky2-4y+4b=0,需满足Δ=16(1-kb)>0,
根据根与系数的关系得y1y2=,
因为直线OA,OB的斜率之积为-4,
所以=-4,即y1y2+4x1x2=0,即y1y2+4·=0,
解得y1y2=0(舍去)或y1y2=-4,
所以y1y2==-4,即b=-k,满足Δ=16(1-kb)>0,所以y=kx-k,
即y=k(x-1).
综上所述,直线AB过定点(1,0).
多维变迁
 (1)解:因为|MF|=2,
由抛物线的定义得t+=2,
又2pt=4,所以t=,
因此=2,即p2-4p+4=0,解得p=2,
所以抛物线的方程为y2=4x.
(2)证明:由(1)知点M的坐标为(1,2),
因为∠AMB的角平分线与x轴垂直,
所以可知直线MA,MB的倾斜角互补,
即MA,MB的斜率互为相反数,
kMA=,
同理kMB=,
则kMA+kMB==0,
化简得y1+y2=-4,
则yN==-2,
所以点N在定直线y=-2上.
类型二
典例2 解:设Q(x0,y0),
由点Q在椭圆E上(且在第一象限)可知=1(x0>0,y0>0),
因为D(2,0),
所以直线l:x=2,
由已知得直线AQ,BQ的斜率存在,
则直线AQ:y=x+1,
令x=2得yN=+1,
直线BQ:y=x-1,
令y=0得xM=.
因为点Q在第一象限,
所以|DN|=+1,|OM|=,
则|OM|+2|DN|=+2=+2,
又=1,即+4-4=0,
所以|OM|+2|DN|=2.
所以|OM|+2|DN|为定值,该定值为2.
1 / 3(共34张PPT)
第八章 解析几何
*第68课时 定点(定线)、定值问题(进阶课)
[总体概览] 解析几何中的定点、定线、定值问题是高考考查的热点,难度较大.定点问题的类型一般为直线过定点与圆过定点等;定线问题的类型一般是证明或探究动点在直线上;定值问题的类型一般为某些几何量或参数为定值.
类型一 定点(定线)问题
[典例1] (2025·眉山市期末)已知抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,点P在抛物线E上,点P的横坐标为1,且|PF|=2,A,B是抛物线E上异于O的两点.
(1)求抛物线E的标准方程;
(2)若直线OA,OB的斜率之积为-4,求证:直线AB恒过定点.
[解] (1)由题意得,F,点P的横坐标为1,且|PF|=2,
则2=1+,∴p=2,
∴抛物线E的标准方程为y2=4x.
(2)证明:当直线AB的斜率不存在时,
设A,B(t>0),
因为直线OA,OB的斜率之积为-4,
则 ×=-4,化简得t2=4.
所以A(1,t),B(1,-t),此时直线AB的方程为x=1.
当直线AB的斜率存在时,设其方程为y=kx+b,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立化简得ky2-4y+4b=0,需满足Δ=16(1-kb)>0,
根据根与系数的关系得y1y2=,
因为直线OA,OB的斜率之积为-4,
所以=-4,
即y1y2+4x1x2=0,
即y1y2+4·=0,
解得y1y2=0(舍去)或y1y2=-4,
所以y1y2==-4,即b=-k,满足Δ=16(1-kb)>0,所以y=kx-k,
即y=k(x-1).
综上所述,直线AB过定点(1,0).
通性通法:动线过定点问题的两大类型及解法
(1)动直线l过定点问题,解法:设动直线方程(斜率存在)为y=kx+t,由题设条件将t用k表示为t=mk,得y=k(x+m),故动直线过定点(-m,0).
(2)动曲线C过定点问题,解法:引入参变量建立曲线C的方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点.
[多维变迁]
(2026·成都模拟节选)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M(t,2)是C上的一点,且|MF|=2.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2)(其中x1[解] (1)因为|MF|=2,
由抛物线的定义得t+=2,
又2pt=4,所以t=,
因此=2,即p2-4p+4=0,解得p=2,
所以抛物线的方程为y2=4x.
(2)证明:由(1)知点M的坐标为(1,2),
因为∠AMB的角平分线与x轴垂直,
所以可知直线MA,MB的倾斜角互补,
即MA,MB的斜率互为相反数,
kMA=,
同理kMB=,
则kMA+kMB==0,
化简得y1+y2=-4,
则yN==-2,
所以点N在定直线y=-2上.
【教用·备选题】
(2026·榆林模拟节选)已知椭圆C:的直线l与椭圆C交于两个不同的点P,Q,直线AP与x轴交于点M,直线AQ与x轴交于点N.证明:以MN为直径的圆过y轴上的定点.
[证明] 由题意知直线l的斜率存在,可设直线l:y=kx+,P(x1,y1),Q(x2,y2),

得(4k2+2)x2+4kx-3=0,Δ>0,
所以x1+x2=-,x1x2=-,
直线AP的方程为y=x+1,
直线AQ的方程为y=x+1,
可得M,N,
以MN为直径的圆的方程为+y2=0,即x2+y2+=0,①
因为===-6,
所以在①中,令x=0,得y2=6,
即以MN为直径的圆过y轴上的定点(0,±).
类型二 定值问题
[典例2] (2025·南京调研节选)已知椭圆E:+y2=1,且椭圆E的上、下顶点分别为A,B,右顶点为D,直线l过点D且垂直于x轴.如图,若点Q在椭圆E上(且在第一象限),直线AQ与l交于点N,直线BQ与x轴交于点M,试问:|OM|+2|DN|是否为定值?若是,请求出定值;若不是,请说明理由.
[解] 设Q(x0,y0),
由点Q在椭圆E上(且在第一象限)可知=1(x0>0,y0>0),
因为D(2,0),
所以直线l:x=2,
由已知得直线AQ,BQ的斜率存在,
则直线AQ:y=x+1,
令x=2得yN=+1,
直线BQ:y=x-1,
令y=0得xM=.
因为点Q在第一象限,
所以|DN|=+1,|OM|=,
则|OM|+2|DN|=+2,
又=1,即-4=0,
所以|OM|+2|DN|=2.
所以|OM|+2|DN|为定值,该定值为2.
通性通法:定值问题的解题思路
(1)引出变量法.解题步骤为先选择适当的量为变量,再把要证明为定值的量用上述变量表示,最后把得到的式子化简,得到定值.
(2)特例法.从特殊情况入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
【教用·备选题】
1.已知双曲线C:x2-y2=4,A是双曲线C的左顶点,直线x=my+1(m≠±1)交双曲线C于E,F两点,求证:直线AE与AF的斜率之积为定值.
[证明] 由消去x,得(m2-1)y2+2my-3=0,则Δ>0,m≠±1.设E(x1,y1),F(x2,y2),则y1+y2=-,y1y2=-,
又A(-2,0),则kAE=,kAF=,
所以kAE·kAF=
==
==,
即直线AE与AF的斜率之积为定值.
2.(2026·枣庄模拟改编)若直线l交双曲线C:=1于P,Q两点,点A(4,3)在双曲线C上,∠PAQ的平分线与x轴垂直,求证:l的倾斜角为定值.
[证明] 易知直线l的斜率存在,
设直线l的方程为y=kx+m,P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立消去y并整理得
(3-4k2)x2-8kmx-4m2-12=0,Δ>0,
则x1+x2=①,
x1x2=②,
因为∠PAQ的平分线与x轴垂直,
所以kAP+kAQ==0,
即(x2-4)(y1-3)+(x1-4)(y2-3)=0,
可得(x2-4)(kx1+m-3)+(x1-4)·(kx2+m-3)=0,
整理得2kx1x2+(m-4k-3)(x1+x2)-8(m-3)=0③,
将①②代入③得2k×+(m-4k-3)×-8(m-3)=0,
整理得(k+1)(4k+m-3)=0,
因为直线l不过点A(4,3),所以4k+m-3≠0,解得k=-1.
则直线l的倾斜角为定值,定值为.
1.(2025·长沙期末)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点F在直线2x+3y-2=0上,A,B是抛物线C上两个不同的点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设直线OA,OB的斜率分别为kOA,kOB,若kOA·kOB=-2,证明:直线AB过定点,并求定点坐标.
课时作业(六十八) 定点(定线)、定值问题(进阶课)
[解] (1)易知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,
因为直线2x+3y-2=0与x轴的交点坐标为(1,0),所以=1,解得p=2,则抛物线方程为y2=4x.
(2)证明:易知直线AB的斜率不为0,
设直线AB的方程为x=my+n,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立消去x并整理得y2-4my-4n=0,此时Δ=16m2+16n>0,
则y1y2=-4n,
所以kOA·kOB==-2,解得n=2,此时满足Δ>0.
故直线AB恒过点(2,0).
2.(2025·漯河期末)已知F为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,P(t,t)(t≠0)为C上的一点,且|PF|=5,斜率为-的直线l与C交于A,B两点,设直线PA,PB的斜率分别为k1,k2.
(1)求抛物线C的方程;
(2)求证:k1+k2为定值.
[解] (1)因为P(t,t)(t≠0)为抛物线C:y2=2px上的一点,且|PF|=5,
所以
所以抛物线C的方程为y2=4x.
(2)证明:设l:y=-x+m,
联立
得y2+8y-8m=0.
由Δ=82-4×1×(-8m)=64+32m>0,得m>-2.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1+y2=-8,y1y2=-8m.
由(1)知,P(4,4),
所以k1=,k2=,
则k1+k2==0.
所以k1+k2为定值.
3.(2023·新高考Ⅱ卷)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为(-2.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为A1,A2,过点(-4,0)的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线MA1与NA2交于点P,证明:点P在定直线上.
[解] (1)设双曲线C的方程为=1(a>0,b>0),c为双曲线C的半焦距,
由题意可得
所以双曲线C的方程为=1.
(2)证明:易知直线MN的斜率不为0,设M(x1,y1),N(x2,y2),直线MN的方程为x=my-4,
则x1=my1-4,x2=my2-4.
联立得(4m2-1)y2-32my+48=0.
因为直线MN与双曲线C的左支相交于两点,所以4m2-1≠0,且Δ>0.
由根与系数的关系得所以y1+y2=y1y2.
因为A1,A2分别为双曲线C的左、右顶点,
所以A1(-2,0),A2(2,0).
直线MA1的方程为,直线NA2的方程为,
所以.
因为=
==-3,
所以=-3,解得x=-1,
所以点P在定直线x=-1上.
谢谢!课时作业(六十八) 定点(定线)、定值问题(进阶课)
1.(15分)(2025·长沙期末)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点F在直线2x+3y-2=0上,A,B是抛物线C上两个不同的点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设直线OA,OB的斜率分别为kOA,kOB,若kOA·kOB=-2,证明:直线AB过定点,并求定点坐标.
2.(15分)(2025·漯河期末)已知F为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,P(t,t)(t≠0)为C上的一点,且|PF|=5,斜率为-的直线l与C交于A,B两点,设直线PA,PB的斜率分别为k1,k2.
(1)求抛物线C的方程;
(2)求证:k1+k2为定值.
3.(15分)(2023·新高考Ⅱ卷)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为(-2,0),离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为A1,A2,过点(-4,0)的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线MA1与NA2交于点P,证明:点P在定直线上.
课时作业(六十八)
1.(1)解:易知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,
因为直线2x+3y-2=0与x轴的交点坐标为(1,0),
所以=1,解得p=2,
则抛物线方程为y2=4x.
(2)证明:易知直线AB的斜率不为0,
设直线AB的方程为x=my+n,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立
消去x并整理得y2-4my-4n=0,
此时Δ=16m2+16n>0,
则y1y2=-4n,
所以kOA·kOB==-2,解得n=2,
此时满足Δ>0.
故直线AB恒过点(2,0).
2.(1)解:因为P(t,t)(t≠0)为抛物线C:y2=2px上的一点,且|PF|=5,
所以
所以抛物线C的方程为y2=4x.
(2)证明:设l:y=-x+m,
联立
得y2+8y-8m=0.
由Δ=82-4×1×(-8m)=64+32m>0,得m>-2.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1+y2=-8,y1y2=-8m.
由(1)知,P(4,4),
所以k1=,k2=,
则k1+k2=
==0.
所以k1+k2为定值.
3.(1)解:设双曲线C的方程为=1(a>0,b>0),c为双曲线C的半焦距,
由题意可得
所以双曲线C的方程为=1.
(2)证明:易知直线MN的斜率不为0,设M(x1,y1),N(x2,y2),直线MN的方程为x=my-4,
则x1=my1-4,x2=my2-4.
联立
得(4m2-1)y2-32my+48=0.
因为直线MN与双曲线C的左支相交于两点,所以4m2-1≠0,且Δ>0.
由根与系数的关系得
所以y1+y2=y1y2.
因为A1,A2分别为双曲线C的左、右顶点,
所以A1(-2,0),A2(2,0).
直线MA1的方程为,直线NA2的方程为,
所以.
因为



=-3,
所以=-3,解得x=-1,
所以点P在定直线x=-1上.
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