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文檔簡(jiǎn)介
第八章平面解析幾何
突破3圓錐曲線(xiàn)中的定點(diǎn)、定值、定線(xiàn)問(wèn)題
口學(xué)生用書(shū)P198
命題點(diǎn)1定點(diǎn)問(wèn)題
例1[2023全國(guó)卷乙]已知橢圓C:,+捻=1(a>b>0)的離心率為g,點(diǎn)/(一2,0)在
C上.
(1)求C的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)(一2,3)的直線(xiàn)交。于尸,Q兩點(diǎn),直線(xiàn)/P,與y軸的交點(diǎn)分別為
N,證明:線(xiàn)段血W的中點(diǎn)為定點(diǎn).
解析(1)因?yàn)辄c(diǎn)/(-2,0)在C上,所以6=2.
因?yàn)闄E圓的離心率e=:=\=],所以。2=9,故橢圓C的方程為^?+:=1.
(2)由題意知,直線(xiàn)尸。的斜率存在且不為0,設(shè)y—3=k(x+2),P(xi,ji),
Q(X2,H),
y—3=fc(%+2),
22
由y2x2得(4左2+9)x+(16F+24左)x+16F+48左=0,則八=(16^+
——十——=1J
194
24k)2-4(4左2+9)(16左2+48左)=一36義48左>0,
_16/C2+24/C_16fc2+48fc
故X1+%2—-------5------.X1X2----------5------.
4〃+9'4/+9
直線(xiàn)NP:y=^-(x+2),令x=0,解得川=壬,同理得加=當(dāng),
%1+幺%2+幺
則玖/+抄=2乂yi(Q+2)+及(%i+2)
(%1+2)(%2+2)
_(kIi+2k+3)(%2+2)+(kX2+2k+3)(%i+2)
=2nvX--------------------------
(%1+2)(Q+2)
_。^2^1X2+(4k+3)(%i+i2)+8k+12
=2X-------------------------------------------------
%l%2+2(%I+%2)+4
_?乂2%(16憶2+48k)+(軌+3)(-16/-24憶)+(8k+12)(軌2+9)
底16fc2+48/c+2(-16k2-24/c)4-4(4fc2+9)
=2*嘿
=6.
所以MN的中點(diǎn)的縱坐標(biāo)為也要=3,所以九W的中點(diǎn)為定點(diǎn)(0,3).
方法技巧
求解直線(xiàn)或曲線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題的基本思路
1.把直線(xiàn)或曲線(xiàn)方程中的變量X,y當(dāng)作常數(shù)看待,把方程一端化為零,既然是過(guò)定點(diǎn),那
么這個(gè)方程就要對(duì)任意參數(shù)都成立,這時(shí)參數(shù)的系數(shù)就要全部等于零,這樣就得到一個(gè)關(guān)
于x,y的方程組,這個(gè)方程組的解所確定的點(diǎn)就是直線(xiàn)或曲線(xiàn)所過(guò)的定點(diǎn).
2.由直線(xiàn)方程確定其過(guò)定點(diǎn)時(shí),若得到了直線(xiàn)方程的點(diǎn)斜式y(tǒng)—州=左(x—xo),則直線(xiàn)必
過(guò)定點(diǎn)(xo,外);若得到了直線(xiàn)方程的斜截式了=區(qū)+加,則直線(xiàn)必過(guò)定點(diǎn)(0,m).
3.從特殊情況入手,先探究定點(diǎn),再證明該定點(diǎn)與變量無(wú)關(guān).
訓(xùn)練1[2022全國(guó)卷乙]已知橢圓£的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),對(duì)稱(chēng)軸為x軸、y軸,且過(guò)N(0,
—2),B(|,—1)兩點(diǎn).
(1)求£的方程;
(2)設(shè)過(guò)點(diǎn)尸(b-2)的直線(xiàn)交E于",N兩點(diǎn),過(guò)M且平行于x軸的直線(xiàn)與線(xiàn)段
交于點(diǎn)T,點(diǎn)〃滿(mǎn)足而=前.證明:直線(xiàn)網(wǎng)過(guò)定點(diǎn).
解析(1):,橢圓£的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),對(duì)稱(chēng)軸為x軸、y軸,且過(guò)/(0,—2),
...可設(shè)橢圓E的方程為與+。=1,又橢圓£過(guò)BJ-1),
W42
得次=3,
4W4
的方程為9+9=1.
(2)當(dāng)直線(xiàn)肱V的斜率不存在時(shí),癡:x=l,
由Lill得產(chǎn)小?尸土等
匕十1_1'
結(jié)合題意可知M(1,一等),N(1,箸),
.?.過(guò)〃且平行于x軸的直線(xiàn)的方程為尸一4
易知點(diǎn)T的橫坐標(biāo)xrd[0,1],直線(xiàn)48的方程為了一(-2)一『一火(工一。),即>=
2——0
'__2V2
由,丫2b得*1=3—巫,:.T(3—V6,—
哈久-2,
':MT=TH,:.H(5-2V6,一等),
4V2
2V2_飛(1、日口_2(3+V6)
IzHN:廠(chǎng)方一^7(X—1),即y---------X-2.
易知直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)(0,-2).
當(dāng)直線(xiàn)JW的斜率存在時(shí),如圖,設(shè)M(%i,yi),N(%2,yr),IMN:y=kx+m(k+m=
-2).一
y—lexTtTf
22
由r2v2得(33+4)x+6A:mx+3m—12=0,A>0,
v£3+54=L
.?_6km_3m2—12
,?X1+X2=-3fc2+4,苫江2=3「+4?
過(guò)M且平行于x軸的直線(xiàn)的方程為y=yi,
y=y^衿_3(yi+2)
與直線(xiàn)48的方程聯(lián)立,得付XT------------
y=-—2,
、J
3(yi+2)、
----2----'yi),
':MT=TH,:.H(3力+6n,力),
yi—yz
IHN:廠(chǎng)>2=(%—X2)
3yi+6一八一犯
月一丫2丫1-丫2
即尸-x+y2?X2.
3yi+6—%i—%23yi+6一打一犯
(yi~~y2)%2一(肛及+%2、1)+3y,2+6y2—一(%,2+%2丫1)+3y,2+6y2
令X=0,得〉=J2-
3yi+6-亞一亞—(%i+%2)+6+3yi-(%i+%2)+6+3(yi+y2)3y2,
9?*yiy2=(fcri+m)(te+^)=k?X{X2~\~mk(/+%2)+m2=—:今[;叱,6+丁2=(無(wú)vi+
m)+(te+m)=k(xi+%2)+2加=由、,xiy2~\~X2yi=xi(te+m)+%2(Axi+m)
-24k
)
2kxiX2-\~m(xi+x23k2+4’
24k,-36/c2+12m2-36/c2+12m2+24A:-24(/一3攵一2)
沙
(XIH+XD+3yiy2=3k2+43k2+43fc2+43fc2+4
6kmI/I24m6碗+18/+24+2477;_12(/一3左一2)
一))-5---十6十—o—
(%1+%2+6+3(/+>23k2+43k2+43/+4-3k2+4
一24(小一3k-2)
+6y2
3k2+4
12(必一3k-2)2,
一3丫2
3k2+4
直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)(0,-2).
綜上,直線(xiàn)/7N過(guò)定點(diǎn)(0,-2).
命題點(diǎn)2定值問(wèn)題
例2已知拋物線(xiàn)C:/=20x經(jīng)過(guò)點(diǎn)尸(1,2).過(guò)點(diǎn)0(0,1)的直線(xiàn)/與拋物線(xiàn)C有兩個(gè)
不同的交點(diǎn)/,B,且直線(xiàn)產(chǎn)/交〉軸于直線(xiàn)尸5交了軸于N.
(1)求直線(xiàn)/的斜率的取值范圍;
(2)設(shè)。為原點(diǎn),QM=-kQO,QN=nQO,求證::+工為定值.
解析(1)因?yàn)閽佄锞€(xiàn)產(chǎn)=期過(guò)點(diǎn)(1,2),所以22=4,即2=2.故拋物線(xiàn)。的方程為
爐=4x.
由題意知,直線(xiàn)/的斜率存在且不為0.
設(shè)直線(xiàn)/的方程為y=fct+l(左W0).
由[y4x,得左27+(2左一4)x+1=0.
(y=kx+1
依題意,得人=(2左一4)2—4義舊Xl>0,解得左V0或0〈左VI.
又尸4,尸5與〉軸相交,故直線(xiàn)/不過(guò)點(diǎn)(1,-2).
從而左W—3.
所以直線(xiàn)/的斜率的取值范圍是(一8,-3)U(—3,0)U(0,1).
(2)設(shè)4(xi,yi),5(%2,>2).
由(1)知Xl+l2=——m—,X1X2=識(shí).
直線(xiàn)PA的方程為y—2=--(x—1).
令x=0,得點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為為/=二"乜+2=二星口+2.
%1-1%1-1
kX2+1
同理得點(diǎn)N的縱坐標(biāo)為yN=~+2.
^2-1
由QM=A/Q。,QN=|iQ。得九=1一yMf1―yN.
所以一+I—1=--1-+1---1-
入〃i—yMi—yN
I]-1_|_X2_l
(k~l)xi(k—1)X2
_12x1X2—(%i+%2)
k-l%i%2
=2.
所以g+工為定值.
方法技巧
圓錐曲線(xiàn)中定值問(wèn)題的特點(diǎn)及兩大解法
1.特點(diǎn):待證幾何量不受動(dòng)點(diǎn)或動(dòng)線(xiàn)的影響而有固定的值.
2.兩大解法
(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個(gè)值與變量無(wú)關(guān).
(2)引進(jìn)變量法,其解題流程為:
訓(xùn)練2[2023武漢市四月調(diào)研]過(guò)點(diǎn)(4,2)的動(dòng)直線(xiàn)/與雙曲線(xiàn)及馬一言=1(40,b>
arbL
0)交于跖N兩點(diǎn),當(dāng)/與x軸平行時(shí),IMNI=4應(yīng),當(dāng)/與y軸平行時(shí),=
4V3.
(1)求雙曲線(xiàn)E的標(biāo)準(zhǔn)萬(wàn)程;
(2)點(diǎn)P是直線(xiàn)y=x+l上一定點(diǎn),設(shè)直線(xiàn)PM,PN的斜率分別為后,后2,若左述2為定
值,求點(diǎn)尸的坐標(biāo).
解析(1)根據(jù)雙曲線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性,可知雙曲線(xiàn)E過(guò)點(diǎn)(±2&,2)和點(diǎn)(4,土2百),
Z84
---2
--廬
2a-4
所
以-a--
-2-
16b4
一12
\廬
a2
故雙曲線(xiàn)E的標(biāo)準(zhǔn)方程為二一匕=1.
44
(2)當(dāng)直線(xiàn)/的斜率存在時(shí),設(shè)直線(xiàn)/的方程為y=攵(x-4)+2,
y=k(%—4)+2,
2
與雙曲線(xiàn)方程聯(lián)立得%2y2消去y,得(左2—1)X—(8左2—4左)x+16『一
匕—1=1,
161+8=0,A>0.
16k2-16憶+8
設(shè)Af(xi,yi),N(X2,j^2),則xi+x2=%_:,X1X2-k^l-
設(shè)尸(t,r+1),則
(月一1一1)(72—1一1)
k\ki=
_(Zc%l—4fc—t4-l)(/c%2—1+1)
(%1—1)(%2—t)
r2
_k2x1X2~k(4k+t—l)(%i+%2)+(4k+t—1)
X^X2~t(%i+%2)+產(chǎn)
2
(16灰2—16灰+8)—Z(4k+t—1)(8/-4k)+(4k+t—1)(A2—。
16/c2—16fc+8—t(8/c2—4/c)+t2(k2—1)
2
_(t2+2t-ll)k2~8(t-1)k~(t-1)
2?
(t—4)k2+4(t—4)k~(t2—8)
當(dāng),=4時(shí),不滿(mǎn)足左次2為定值.
當(dāng),W4時(shí),若左次2為定值,則t+2t1:=8,:)=_,1),解得,=3,此時(shí)左1左2=4.
z
(t—4)4(t—4)—(t—8)
(若一個(gè)分式為定值,則對(duì)應(yīng)系數(shù)成比例,因?yàn)橐WC分母不為0,所以要考慮f=4和
/W4兩種情況)
經(jīng)檢驗(yàn),當(dāng)直線(xiàn)/的斜率不存在時(shí),對(duì)尸(3,4),也滿(mǎn)足左伏2=4.
所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為(3,4).
命題點(diǎn)3定線(xiàn)問(wèn)題
例3[2023新高考卷n]已知雙曲線(xiàn)C的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),左焦點(diǎn)為(-2擊,0),離心率
為遮.
(1)求C的方程;
(2)記C的左、右頂點(diǎn)分別為小,A2,過(guò)點(diǎn)(一4,0)的直線(xiàn)與。的左支交于M,N兩
點(diǎn),M在第二象限,直線(xiàn)〃小與兒42交于點(diǎn)尸,證明:點(diǎn)尸在定直線(xiàn)上.
解析(1)設(shè)雙曲線(xiàn)。的方程為仁一/=1(。>0,6>0),c為雙曲線(xiàn)C的半焦距,
卜=24,伍=2①,
由題意可得{;=有,解得1=2,
[c2=a2+b2,5=4.
所以雙曲線(xiàn)c的方程為老一些=1.
416
(2)設(shè)M(xi,yi),N(%2,>2),直線(xiàn)跖V的方程為4,
則x\=my\—4,X2=myi—4.
\x=my—4,
由%22得(4m2—1)爐一32切+48=0.
匕一君y=1'
因?yàn)橹本€(xiàn)與雙曲線(xiàn)C的左支交于M,N兩點(diǎn)、,所以47/-1WO,且△>().
I_32m
y]?y22'
......非T所以勿+玖=?1玫.
(乃乃=寸'’
因?yàn)?,也分別為雙曲線(xiàn)C的左、右頂點(diǎn),
所以4(一2,0),A2(2,0).
直線(xiàn)MA\的方程為上」=三,直線(xiàn)M42的方程為爭(zhēng)一
%l+2x+2%2-2x~2
yiy
所以町+2一至得(%2-2)yi_%-2(my2-6)yi_叼1丫2—6丫2一%—2
(xi+2)f(znyi-2)myiy2_2yx+2"
言’y2x+2y22
因?yàn)閙y,2—6yi
沖1丫2-2,2
_/月、2-6(月+丫2)+6必
my1y2-2y2
-6-yiy+6yz
_myry22
my,2—2y2
_—3myiy2+6y2
myiy2-2y2
=-3,
所以匕=—3,解得x=-l,
x+2
所以點(diǎn)P在定直線(xiàn)X=—1上.
方法技巧
定線(xiàn)問(wèn)題是指因圖形的變化或點(diǎn)的移動(dòng)而產(chǎn)生的動(dòng)點(diǎn)在定線(xiàn)上的問(wèn)題.這類(lèi)問(wèn)題的本質(zhì)是求
點(diǎn)的軌跡方程,一般先求出點(diǎn)的坐標(biāo),看橫、縱坐標(biāo)是否為定值,或者找出橫、縱坐標(biāo)之
間的關(guān)系.
訓(xùn)練3[2023福州市質(zhì)檢]已知拋物線(xiàn)氏y2=2px(p>0),過(guò)點(diǎn)(一2,0)的兩條直線(xiàn)
11,/2分別交E于48兩點(diǎn)和C,。兩點(diǎn).當(dāng)/i的斜率為:時(shí),=V13.
(1)求E的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)G為直線(xiàn)與8c的交點(diǎn),證明:點(diǎn)G必在定直線(xiàn)上.
解析⑴當(dāng)/i的斜率為:時(shí),得八的方程為尸|(x+2).
(y2=2px,
由12消元并整理得,y2—3py+4p=0,
(x+2),
由弦長(zhǎng)公式及根與系數(shù)的關(guān)系得,IABI=J1+(1)2J(3p)2-16p=V13,
即J9P2—I6p=2,解得p=2或p=一:(舍去),
從而E的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=4x.
(2)設(shè)直線(xiàn)48的方程為夕=魚(yú)(x+2),左iWO,
由j>一的+2),消去x并整理得后]/_旬+8左1=0,
(y2=4%,
設(shè)4(y,yi),B(y,yi),則w=8.
設(shè)直線(xiàn)CO的方程為夕=依(x+2),依WO,C除”),D除y4),同理可得y3y4=8.
直線(xiàn)工。的方程為y—勿=空二與(x-4),即化簡(jiǎn)得4x—(力+以)>+
yi_yi4y4+yi"+力
44
yiy4=0,
同理得,直線(xiàn)的方程為4x—(歹2+n)y+y"3=0.
因?yàn)橹本€(xiàn)4。與5c相交,所以沖+竺壬yi+y4,
由14%—(yi+y4)丫+丫1丫4=0,消去y
U%-(、2+乃)y+y2y3=°,
解得九一y2y3(月+丫4)一%、4(及+13)
4[(y2+y3)一(yi+y/
一yiy2y3+y2y3y4—yiy2y4—yiy3y4
45+、3)-(71+74)]
_8y3+8。2—8丫4-8%
4[(72+、3)-(yi+、4)]
=2,
所以點(diǎn)G的橫坐標(biāo)為2,即直線(xiàn)4。與BC的交點(diǎn)G在定直線(xiàn)x=2上.
1.[命題點(diǎn)1]已知拋物線(xiàn)C/=-2勿經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,-1).
(1)求拋物線(xiàn)。的方程及其準(zhǔn)線(xiàn)方程.
(2)設(shè)。為原點(diǎn),過(guò)拋物線(xiàn)C的焦點(diǎn)且斜率不為0的直線(xiàn)/交拋物線(xiàn)C于兩點(diǎn)M,N,直
線(xiàn)y=-1分別交直線(xiàn)。ON于點(diǎn)/和點(diǎn)8.求證:以N3為直徑的圓經(jīng)過(guò)y軸上的兩個(gè)定
點(diǎn).
解析(1)由拋物線(xiàn)C:N=-2勿經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,—1),得4=2p,解得〃=2,
所以?huà)佄锞€(xiàn)。的方程為N=—4了,其準(zhǔn)線(xiàn)方程為7=1.
(2)由(1)知拋物線(xiàn)C的焦點(diǎn)為(0,-1).
設(shè)直線(xiàn)/的方程為>=履一1(左W0).
由[y:依一1,得r+4代_4=0.
(%2=-4y,
設(shè)M(xi,yi),N(X2,歹2),則xii2=-4.
直線(xiàn)0M的方程為
xi
令V=—l,得點(diǎn)/的橫坐標(biāo)打=-N
yi
同理得點(diǎn)B的橫坐標(biāo)切=一欄.
72
設(shè)點(diǎn)。(0,n),則£M=(——,—1—n),DB=(—,—1—n),
yiyi
DADB=^+(〃+l)2
y/2
=—4+(?+l)2.
令萬(wàn)彳?方5=0,即-4+(〃+l)2=0,得〃=1或〃=—3.
綜上,以45為直徑的圓經(jīng)過(guò)〉軸上的定點(diǎn)(0,1)和(0,-3).
2.[命題點(diǎn)2/新高考卷I]已知橢圓C:5+,=1(。>6>0)的離心率為爭(zhēng)且過(guò)點(diǎn)/(2,
1).
(1)求C的方程;
(2)點(diǎn)M,N在C上,且ADLMN,。為垂足.證明:存在定點(diǎn)。,使得I
DQI為定值.
解析⑴由題設(shè)得2+3=1,上/=;,解得層=6,尻=3.
a"W2
所以C的方程為9+9=1.
(2)設(shè)M(xi,yi),N(%2,yr).
若直線(xiàn)MN與%軸不垂直,設(shè)直線(xiàn)的方程為)=履+加,代入^~+[=1得(1+2左2)X2
+4癡x+2加2—6=0.
.r日?4km2m2—6g
于7^X1+無(wú)2=—忘記,刀>=]+2rO-
由/M_L/N知前?麗=0,故(xi—2)(X2-2)+(yi-1)(二-1)=0,可得(爐+
1)x\X2~\~(km—k—2)(xi+%2)+(m—1)2+4=0②.
將①代入②可得(於+1)咨二―(km—k—2)晉9+(771-1)2+4=0,
1+Z/Cl"rZrC
整理得(2左+3%+1)(2左+加-1)=0.
因?yàn)?(2,1)不在直線(xiàn)上,所以2后+加一1W0,故2左+3加+1=0,k#l.
于是ACV的方程為>=左(x-|)OWl).
所以直線(xiàn)血W過(guò)點(diǎn)尸.
若直線(xiàn)MV與x軸垂直,可得N(xi,—yi).
由前?前=0得(xi—2)(xi—2)+(勿一1)(一力-1)=0,則比=猶一4xi+5.
又費(fèi)+號(hào)=1,將上式代入可得3a-8xi+4=0,解得xi=2(舍去)或xi=|.
此時(shí)直線(xiàn)MN過(guò)點(diǎn)尸~1).
令。為/P的中點(diǎn),即Q41).
若D與P不重合,則由題設(shè)知/尸是Rt4/DP的斜邊,
故IDQIWIAPI=斗.(直角三角形斜邊上的中線(xiàn)等于斜邊的一半)
若。與P重合,則I。。I=,NPI=挈
綜上,存在點(diǎn)Q(g,,使得II為定值.
(---------------------;練習(xí)幫;練透好題精準(zhǔn)分層---------------------------
d學(xué)生用書(shū)?練習(xí)幫P366
1.[2023陜西省西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)模擬]已知雙曲線(xiàn)C:5一,=1(a>0,b>0)的右
頂點(diǎn)為/,。為原點(diǎn),點(diǎn)尸(1,1)在C的漸近線(xiàn)上,的面積為去
(1)求C的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)尸作直線(xiàn)/交C于M,N兩點(diǎn),過(guò)點(diǎn)N作x軸的垂線(xiàn)交直線(xiàn)于點(diǎn)G,H為
NG的中點(diǎn),證明:直線(xiàn)/"的斜率為定值.
解析⑴因?yàn)槭?,1)在C的漸近線(xiàn)上,所以。=6.
因?yàn)?(.a,0),所以△P/O的面積為/=|>
解得。=1,所以6=1,
所以。的方程為X2—y2=1.
(2)當(dāng)直線(xiàn)/的斜率不存在時(shí),不符合題意,舍去.
當(dāng)直線(xiàn)/的斜率存在時(shí),設(shè)直線(xiàn)/的方程為了一1=左(X—1),M(XI,Ji),N(X2,
/),
由*1"fe(X1)'得(1-F)/—2左(1—后)X一尸+2左一2=0,A=4左2(1—左)2-4(1
\.x2—y2=1,
一左2)(一后2+2左一2)=8—8k,
1一后W0,4Dc
由得左VI且左W—1,
A>0,
fib】I2kk2-2k+2
則X1十X2=1],X\X2=k2_1.
直線(xiàn)4M的方程為>="1一(x—1),
%i—1
令X=X2,得G(X2,yi(犯一1))
%]一]
n<X2-D+Y2
因?yàn)镠為NG的中點(diǎn),所以H(X2,----),
yi(匐一0
+、2
—1
所以3—1d+上)
2%1-1X2~l
k(%i—1)4-1?k(冷―1)+1_ci1?1
因?yàn)椤秗+負(fù)IILI'?
%1—1X2-lX1—l%2-1
巧+32-2
=2—2k,所以心”=1,
/一Xl%2—(久l+%2)+1必—2k+22k「
1X2-l
所以直線(xiàn)4〃的斜率為定值.
2.[2024四川宜賓第四中學(xué)模擬]如圖,已知拋物線(xiàn)C:y2=2px(p>
0)的焦點(diǎn)為RD(1,0),點(diǎn)尸是在第一象限內(nèi)且在。上的一個(gè)動(dòng)
^*!■7IIt\n-----1
點(diǎn),當(dāng)。尸與X軸垂直時(shí),I尸尸1=1,過(guò)點(diǎn)P作與C相切的直線(xiàn)/交y\
軸于點(diǎn)過(guò)點(diǎn)M作直線(xiàn)/的垂線(xiàn)交拋物線(xiàn)C于1,3兩點(diǎn).
(1)求。的方程.
(2)延長(zhǎng)尸交拋物線(xiàn)C于點(diǎn)。.設(shè)直線(xiàn)48,OQ(其中。為坐標(biāo)原點(diǎn))的斜率分別為
h,k2,證明:售為定值.
解析⑴當(dāng)。P與X軸垂直時(shí),|尸尸|不,則由拋物線(xiàn)的定義可得1+2=9,解得P=
424
1
2f
所以。的方程為y2=x.
-1__
(2)設(shè)尸(xo,次),對(duì)于產(chǎn)=%,當(dāng)y>0時(shí),y=y[x,,所以次=占^,直線(xiàn)尸M
的斜率為
當(dāng)直線(xiàn)PD的斜率存在時(shí),將直線(xiàn)PD的方程>=豆(x—1)與拋物線(xiàn)方程產(chǎn)=》聯(lián)立,
%。—1
消去工并化簡(jiǎn),得/一個(gè)赤茅一1=0,易得A>0,設(shè)。(%0,yo),則>0迎=—1,所以歹。
__j___1
yo屈,
(直線(xiàn)尸。與拋物線(xiàn)的另一個(gè)交點(diǎn)是點(diǎn)P,這是一個(gè)直白的、但容易燈下黑的條件,這里
根據(jù)“外y2=£”可以直接求出兵)
把點(diǎn)。的縱坐標(biāo)代入》=且G-1),得碩=工,所以。(工,一三).
XQ-1%0孫國(guó)
因?yàn)橹本€(xiàn)45與切線(xiàn)/垂直,所以左1=7工,和kpM===,所以左i=-
kpM2屈V
又。為坐標(biāo)原點(diǎn),所以左2=5=一佝.
所以善=2.當(dāng)直線(xiàn)PD的斜率不存在時(shí),p(1,1),Q(1,-1),此時(shí)后=一2,依=一
幻一
1,所以暑=2.
故
綜上,?為定值2.
3.[2024福州市一檢]已知橢圓E:9+[=1的右焦點(diǎn)為尸,左、右頂點(diǎn)分別為4B點(diǎn)C
在E上,P(4,yP),Q(4,yQ)分別為直線(xiàn)/C,2C上的點(diǎn).
(1)求>7^0的值;
(2)設(shè)直線(xiàn)5尸與E的另一個(gè)交點(diǎn)為。,求證:直線(xiàn)CZ)經(jīng)過(guò)點(diǎn)尸.
解析解法一(1)如圖,依題意,A(—2,0),B(2,0).
設(shè)C(XI,以),則)+9=1,
直線(xiàn)ZC的方程為(%+2),令x=4得抄=包三
%1+2%1+2
直線(xiàn)5C的方程為勺一(X—2),令x=4得y0=3-,
%1—2%i-2
所以抄現(xiàn)=消9,
即ypyQ的值為-9.
(2)設(shè)。(X2,>2),P(4,。,則直線(xiàn)4尸的方程為>=[G+2),直線(xiàn)5尸的方程為V
=;(x-2).
2
y=-(汽+2),
由6得(5+27)12+4做+4戶(hù)一108=0,
3x2+4y2=12,
其判別式加>0,所以-2^=宅票,即xi=3^f,
故力=33+2)=畀.
y=—(x-2)
由2〃得(1+3)*2—4?x+4f2—12=0,
3x2+4y2=12,
其判別式42>0,
2-—
、?口門(mén)八、
所ru以,2cX24=t2—F1J2,即X22=td6,.故,V=5t(Xz2—2)=^6.t
因?yàn)門(mén)7(1,0),所以向量FC=(xi-1,yD,FD—(12—1,?2),
22
27~3t~6tt~918t—6t(27—3產(chǎn)+3產(chǎn)―27)
則(xi—1)yi~(X2~1)yi=0,
2222
27+t產(chǎn)+3產(chǎn)+327+t(t+3)(27+t)
故而與麗共線(xiàn),
所以直線(xiàn)CD經(jīng)過(guò)點(diǎn)、F.
解法二(1)依題意,A(-2,0),B(2,0).
設(shè)C(羽,力),則,十日=1,
yi_yi3
所以kAC'kBC
%l+2xi~241
即一■|=fcip,總°=聾,熱,故”也的值為一9.
(2)設(shè)。(X2,歹2).
要證直線(xiàn)CQ經(jīng)過(guò)點(diǎn)尸(1,0),
只需證向量同=(XI—1,J1)與前=(X2-1,?)共線(xiàn),
即證(4-1)yi=(%2—1)yi.(*)
2
因?yàn)?+?=1==二+9,所以(4+2):1—2)=.
%3Xi-2y
所以kACP
%1+24yl6:
3x+2y
同理可得熱Q=yz2P
x2—24y22
所以警=R月=!,即xiy2_3x”i+6yi+2y2=0,①
^BD(%i+2)y23
同理可得一3苫必+改力+2了1+6夕2=0,②
①一②得4xiy2—4x2%+4%-4y2=0,即(為一1)yi.=(助-1)yi.
所以(*)式成立,即直線(xiàn)CD經(jīng)過(guò)點(diǎn)尸.
4.[2024江西九校聯(lián)考]已知拋物線(xiàn)C:y2=2px(p>0),直線(xiàn)x=Ja+1交拋物線(xiàn)C于
A,8兩點(diǎn),且AONB的面積為2舊(。為坐標(biāo)原點(diǎn)).
(1)求實(shí)數(shù)p的值;
(2)過(guò)點(diǎn)。(2,0)作直線(xiàn)/交拋物線(xiàn)C于尸,0兩點(diǎn),點(diǎn)P關(guān)于x軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為P,證
明:直線(xiàn)P。過(guò)定點(diǎn),并求出定點(diǎn)坐標(biāo).
解析⑴易得直線(xiàn)x=da+l過(guò)點(diǎn)(1,0),
設(shè)/(xi,yi),B(%2,yi),
,(x=yf2y+1,,0_r-
由《y2—2y[2py—2p=0,
(y2=2px,
所以巾+歹2=2&0y\y2=—lp,
2—2
所以Iyi~y2I=J(丫1+丫2)4y1y2=J(2V2p)—4x(—2p)=212(p2+p),
所以△045的面積S=[><1X|yi~y2I=12(p2+p)=2V3,
又夕>0,所以2=2(2=一3<0舍去).
(2)由(1)得拋物線(xiàn)C的方程為產(chǎn)=4x.
設(shè)尸(X3,>3),Q(X4,J4),不妨令歹4>歹3,則尸'(%3,一丁3).
設(shè)直線(xiàn)/的方程為%="+2,(直線(xiàn)/的另一種設(shè)法為〉=左(X—2),請(qǐng)注意對(duì)這兩種設(shè)法
的取舍)
由1%墳+2,消去x,得產(chǎn)_4卯_8=0,
iy2=4%,
貝1?3+歹4=4,,>3/=-8.
直線(xiàn)P。的方程為歹一(一J3)='4——為)(-),
X4-X3XX3
即(X4—X3)y+x4y3=(w+y3)X—y4X3,
即("4一川3)y+(夕4+2)乃=(必+/)x—y4("3+2),
即t(%一丁3)y=(以+丁3)X-2"4y3-2(竺+y4),
即](、4+丫3)2—4y4y3,=(必+>3)x—2ty4y3—2(”+/),
即,J(4t)—4X(—8))=4及一2tX(—8)—2X4Z,Fpty/t2+2y=t(x+2).
令,+2=0,得'=一2,
ly=0,ly
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