高中数学高考18第一部分 板块二 专题五 解析几何 第4讲 圆锥曲线中的定点、定值、存在性问题(大题)课件PPT
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这是一份高中数学高考18第一部分 板块二 专题五 解析几何 第4讲 圆锥曲线中的定点、定值、存在性问题(大题)课件PPT,共44页。PPT课件主要包含了内容索引,热点分类突破,真题押题精练,热点一定点问题,热点二定值问题,热点三存在性问题,押题预测,真题体验,当直线l与圆相切时等内容,欢迎下载使用。
NEIRONGSUOYIN
解决圆锥曲线中的定点问题应注意(1)分清问题中哪些是定的,哪些是变动的;(2)注意“设而不求”思想的应用,引入参变量,最后看能否把变量消去;(3)“先猜后证”,也就是先利用特殊情况确定定点,然后验证,这样在整理式子时就有了明确的方向.
焦点,过点A(2,0)且与x轴不垂直的直线l与抛物线C1交于P,Q两点,P关于x轴的对称点为M.(1)求抛物线C1的方程;
解 由题意可知抛物线的焦点为椭圆的右焦点,坐标为(1,0),所以p=2,所以抛物线的方程为y2=4x.
(2)试问直线MQ是否过定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.
解 方法一 因为点P与点M关于x轴对称,所以设P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x1,-y1),设直线PQ的方程为y=k(x-2),代入y2=4x,得k2x2-4(k2+1)x+4k2=0,所以x1x2=4,设直线MQ的方程为y=mx+n,代入y2=4x,得m2x2+(2mn-4)x+n2=0,
所以直线MQ的方程为y=m(x+2),必过定点(-2,0).
方法二 设P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x3,y3),因为点P与点M关于x轴对称,所以y3=-y1,设直线PQ的方程为x=ty+2,代入y2=4x得y2-4ty-8=0,所以y1y2=-8,设直线MQ的方程为x=my+n,代入y2=4x得y2-4my-4n=0,所以y2y3=-4n,因为y3=-y1,所以y2y3=-y1y2=-4n=8,即n=-2,所以直线MQ的方程为x=my-2,必过定点(-2,0).
跟踪演练1 (2019·攀枝花模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)上一点P(4,t)(t>0)到焦点F的距离等于5.(1)求抛物线C的方程和实数t的值;
解得p=2,故抛物线C的方程为y2=4x,将P(4,t)(t>0)代入抛物线方程解得t=4.
(2)若过F的直线交抛物线C于不同的两点A,B(均与P不重合),直线PA,PB分别交抛物线的准线l于点M,N.试判断以MN为直径的圆是否过点F,并说明理由.
解 以MN为直径的圆一定过点F,理由如下:设A(x1,y1),B(x2,y2),设直线AB的方程为x=my+1(m∈R),代入抛物线C:y2=4x,化简整理得y2-4my-4=0,
由(1)知P(4,4),
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,再证明这个定值与变量无关;(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
(1)求点M的轨迹C的方程;
(2)设N是圆E:x2+y2=9上位于第四象限的一点,过N作圆E的切线l0,与曲线C交于A,B两点.求证:△FAB的周长为10.
同理|FB|+|BN|=5,∴|FA|+|FB|+|AB|=10,∴△FAB的周长为定值10.
方法二 设A(x1,y1),B(x2,y2),设直线n:y=kx+m与圆x2+y2=9相切,由题意知k>0,m0,设A(x1,y1),B(x2,y2),
要使|OA|2+|OB|2为常数,只需18k2-12=0,
交于A,B两点,且满足|OA|2+|OB|2的值为常数,则k的值以及这个常数是多少?
存在性问题的求解策略(1)若给出问题的一些特殊关系,要探索一般规律,并证明所得规律的正确性,通常要对已知关系进行观察、比较、分析,然后概括一般规律;(2)若只给出条件,求“不存在”“是否存在”等语句表述问题时,一般先对结论给出肯定存在的假设,然后由假设出发,结合已知条件进行推理,从而得出结论.
例3 (2019·济南模拟)设M是抛物线E:x2=2py(p>0)上的一点,抛物线E在点M处的切线方程为y=x-1.(1)求E的方程;
由题意得Δ=4p2-8p=0,因为p>0,所以p=2.故抛物线E:x2=4y.
故抛物线E:x2=4y.
(2)已知过点(0,1)的两条不重合直线l1,l2的斜率之积为1,且直线l1,l2分别交抛物线E于A,B两点和C,D两点.是否存在常数λ使得|AB|+|CD|=λ|AB|·|CD|成立?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.
由题意知,l1,l2的斜率存在且均不为零,设l1的方程为y=kx+1,
(也可以由y1+y2=k(x1+x2)+2=4k2+2,得到|AB|=y1+y2+2=4(1+k2).)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=4k,x1x2=-4.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线l交椭圆于P,Q两点,判断是否存在直线l,使点F恰为△PQM的垂心?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
解 ∵F为△MPQ的垂心,∴MF⊥PQ,又M(0,1),F(1,0),∴kMF=-1,∴kPQ=1,设直线PQ:y=x+m(m≠1),P(x1,y1),Q(x2,y2),
∴x2-x1x2-y1y2+y1=0,即(1-m)·(x1+x2)-2x1x2+m-m2=0,
即3m2+m-4=0,
(1)证明:直线AB过定点;
整理得2tx1-2y1+1=0.设B(x2,y2),同理可得2tx2-2y2+1=0.所以直线AB的方程为2tx-2y+1=0.
于是x1+x2=2t,y1+y2=t(x1+x2)+1=2t2+1.
所以t+(t2-2)t=0.解得t=0或t=±1.
已知抛物线E:y2=4x,圆C:(x-3)2+y2=1.(1)若过抛物线E的焦点F的直线l与圆C相切,求直线l方程;
解 由题知抛物线E的焦点为F(1,0),当直线的斜率不存在时,过点F(1,0)的直线不可能与圆C相切;所以过抛物线焦点与圆相切的直线的斜率存在,设直线斜率为k,则所求的直线方程为y=k(x-1),即kx-y-k=0,
(2)在(1)的条件下,若直线l交抛物线E于A,B两点,x轴上是否存在点M(t,0)使∠AMO=∠BMO(O为坐标原点)?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
得x2-14x+1=0,显然Δ>0,所以x1+x2=14,x1·x2=1,假设存在点M(t,0)使∠AMO=∠BMO,则kAM+kBM=0.
⇒y1x2+y2x1-(y1+y2)t=0⇒2x1x2-(x2+x1)-(x1+x2-2)t=0,即2-14-(14-2)t=0⇒t=-1,故存在点M(-1,0)符合条件.
由对称性易知点M(-1,0)也符合条件.综上可知在(1)的条件下,存在点M(-1,0),使∠AMO=∠BMO.
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