没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
千锤百炼第77炼 定点定直线问题.doc
资源推荐
资源详情
资源评论
- 1 -
第 77 炼 定点定直线问题
一、基础知识:
1、处理定点问题的思路:
(1)确定题目中的核心变量(此处设为
k
)
(2)利用条件找到
k
与过定点的曲线
( )
, 0F x y =
的联系,得到有关
k
与
,x y
的等式
(3)所谓定点,是指存在一个特殊的点
( )
0 0
,x y
,使得无论
k
的值如何变化,等式恒成立。
此时要将关于
k
与
,x y
的等式进行变形,直至易于找到
0 0
,x y
。常见的变形方向如下:
① 若等式的形式为整式,则考虑将含
k
的项归在一组,变形为“
( )
k ×
”的形式,从而
0 0
,x y
只需要先让括号内的部分为零即可
② 若等式为含
k
的分式,
0 0
,x y
的取值一方面可以考虑使其分子为 0,从而分式与分母的取值
无关;或者考虑让分子分母消去
k
的式子变成常数(这两方面本质上可以通过分离常数进行相
互转化,但通常选择容易观察到的形式)
2、一些技巧与注意事项:
(1)面对复杂问题时,可从特殊情况入手,以确定可能的定点(或定直线)。然后再验证该
点(或该直线)对一般情况是否符合。属于“先猜再证”。
(2)有些题目所求与定值无关,但是在条件中会隐藏定点,且该定点通常是解题的关键条件。
所以当遇到含参数的方程时,要清楚该方程为一类曲线(或直线),从而观察这一类曲线是否
过定点。尤其在含参数的直线方程中,要能够找到定点,抓住关键条件。例如:直线
: 1l y kx k= + -
,就应该能够意识到
( )
1 1y k x= + -
,进而直线绕定点
( )
1, 1- -
旋转
二、典型例题:
例 1:椭圆
( )
2 2
2 2
: 1 0
x y
C a b
a b
+ = > >
的离心率为
1
2
,其左焦点到点
( )
2,1P
的距离为
10
(1)求椭圆
C
的标准方程
(2)若直线
:l y kx m= +
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
l
过定点,并求出该定点的坐标
解:(1)
1
: : 2 : 3 :1
2
c
e a b c
a
= = Þ =
,设左焦点
( )
1
,0F c-
- 2 -
( ) ( )
2 2
1
2 0 1 10PF c\ = - - + - =
,解得
1c =
2, 3a b\ = =
\
椭圆方程为
2 2
1
4 3
x y
+ =
(2)由(1)可知椭圆右顶点
( )
2,0D
设
( ) ( )
1 1 2 2
, , ,A x y B x y
,
Q
以
AB
为直径的圆过
( )
2,0D
DA DB\ ^
即
DA DB^
uuur uuur
0DA DB\ × =
uuur uuur
( ) ( )
1 1 2 2
2, , 2,DA x y DB x y= - = -
uuur uuur
Q
( )( ) ( )
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
2 2 2 4 0DA DB x x y y x x x x y y\ × = - - + = - + + + =
uuur uuur
①
联立直线与椭圆方程:
2 2
3 4 12
y kx m
x y
= +
ì
Þ
í
+ =
î
( ) ( )
2 2 2
3 4 8 4 3 0k x mkx m+ + + - =
( )
2
1 2 1 2
2 2
4 3
8
,
4 3 4 3
m
mk
x x x x
k k
-
\ + = - =
+ +
( )( ) ( )
2 2
1 2 1 2 1 2 1 2
y y kx m kx m k x x mk x x m\ = + + = + + +
( )
2 2
2 2
2
2 2 2
4 3
8 3 12
4 3 4 3 4 3
k m
mk mk m k
m
k k k
-
× -
= - + =
+ + +
,代入到①
( )
2
2 2
2 2 2
4 3
8 3 12
2 4 0
4 3 4 3 4 3
m
mk m k
DA DB
k k k
-
-
× = + × + + =
+ + +
uuur uuur
2 2 2 2
2
4 12 16 16 12 3 12
0
4 3
m mk k m k
k
- + + + + -
\ =
+
( )( )
2 2
7 16 4 0 7 2 2 0m mk k m k m k\ + + = Þ + + =
2
7
m k\ = -
或
2m k= -
当
2
7
m k= -
时,
2 2
:
7 7
l y kx k k x
æ ö
= - = -
ç ÷
è ø
l\
恒过
2
,0
7
æ ö
ç ÷
è ø
当
2m k= -
时,
( )
: 2 2l y kx k k x= - = -
l\
恒过
( )
2,0
,但
( )
2,0
为椭圆右顶点,不符
题意,故舍去
- 3 -
l\
恒过
2
,0
7
æ ö
ç ÷
è ø
例 2:已知椭圆
( )
2 2
2 2
: 1 0
x y
C a b
a b
+ = > >
经过点
3
3,
2
æ ö
-
ç ÷
ç ÷
è ø
,且椭圆的离心率为
1
2
e =
(1)求椭圆的方程
(2)过椭圆的右焦点
F
作两条互相垂直的直线,分别交椭圆于
,A C
和
,B D
,设线段
,AC BD
的中点分别为
,P Q
,求证:直线
PQ
恒过一个定点
解:(1)
1
2
c
e
a
= =
: : 2 : 3 :1a b c\ =
2 2
2 2
1
4 3
x y
c c
\ + =
代入
3
3,
2
æ ö
-
ç ÷
ç ÷
è ø
可得:
2 2
3 3 1
1 1
4 4 3
c
c c
+ × = Þ =
2, 3a b\ = =
\
椭圆方程为
2 2
1
4 3
x y
+ =
(2)由(1)可得:
( )
1,0F
当直线
AC
斜率不存在时,
: 1, : 0AC x BD y= =
所以可得:
( ) ( )
1,0 , 0,0P Q
PQ\
为
x
轴
当
AC
斜率存在时,设
( )
: 1 , 0AC y k x k= - ¹
,则
( )
1
: 1BD y x
k
= - -
设
( ) ( )
1 1 2 2
, , ,A x y C x y
,联立方程可得:
( )
( )
2 2 2 2
2 2
1
4 3 8 4 12 0
3 4 12
y k x
k x k x k
x y
ì = -
ï
Þ + - + - =
í
+ =
ï
î
2
1 2
2
8
4 3
k
x x
k
\ + =
+
( ) ( ) ( )
1 2 1 2 1 2
2
6
1 1 2
4 3
k
y y k x k x k x x k
k
\ + = - + - = + - = -
+
2
1 2 1 2
2 2
4 3
, ,
2 2 4 3 4 3
x x y y k k
P
k k
æ ö
+ + -
æ ö
\ =
ç ÷
ç ÷
+ +
è ø
è ø
同理,联立
( )
2 2
1
1
3 4 12
y x
k
x y
ì
= - -
ï
í
ï
+ =
î
,可得:
- 4 -
2
2 2
2 2
1 1
4 3
4 3
, ,
3 4 4 3
1 1
4 3 4 3
k
k k
Q
k k
k k
æ ö
æ ö æ ö
- - -
ç ÷
ç ÷ ç ÷
æ ö
è ø è ø
ç ÷
\ = =
ç ÷
ç ÷
+ +
è ø
æ ö æ ö
- + - +
ç ÷
ç ÷ ç ÷
è ø è ø
è ø
( )
2 2
2
2
2 2
3 3
7
4 3 4 3
4 4
4 1
4 3 3 4
PQ
k k
k
k k
k
k
k
k k
-
-
+ +
\ = =
-
-
+ +
PQ\
的方程为:
( )
2 2
2
3 7 4
4 3 4 3
4 1
k k
y x
k k
k
æ ö
- = - -
ç ÷
+ +
-
è ø
,整理可得:
( )
( )
( )
2 2
4 7 4 4 0 4 4 7 4 0yk x k y y k k x+ - - = Þ - + - =
4
7
0
x
y
ì
=
ï
\
í
ï
=
î
时,直线方程对
k R" Î
均成立
\
直线
PQ
恒过定点
4
,0
7
æ ö
ç ÷
è ø
而
AC
斜率不存在时,直线
PQ
也过
4
,0
7
æ ö
ç ÷
è ø
\
直线
PQ
过定点
4
,0
7
æ ö
ç ÷
è ø
例 3:如图,已知椭圆
( )
2 2
2 2
: 1 0
x y
C a b
a b
+ = > >
的左右焦点为
1 2
,F F
,其上顶点为
A
,已知
1 2
F AFV
是边长为 2 的正三角形
(1)求椭圆
C
的方程
(2)过点
( )
4,0Q -
任作一动直线
l
交椭圆
C
于
,M N
两点,记
MQ QN
l
=
uuuur uuur
,若在线段
MN
上取一点
R
使得
MR RN
l
= -
uuur uuur
,试判断当直线
l
运动时,点
R
是否在某一定直线上运动?若
在,请求出该定直线;若不在请说明理由
解:(1)由椭圆方程可得
( ) ( ) ( )
1 2
,0 , ,0 , 0,F c F c A b-
1 2
F AFQV
为边长是 2 的三角形
1 2
2 2 2 1F F c c\ = Þ = Þ =
剩余15页未读,继续阅读
资源评论
qingguo1979
- 粉丝: 28
- 资源: 7300
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功