高考数学 解题方法攻略 定点定线定值 理.doc

高中理科数学解题方法篇（定点定线定值）1.已知椭圆的中心在坐标原点，焦点在轴上，椭圆上的点到焦点距离的最大值为，最小值为（）求椭圆的标准方程；（）若直线与椭圆相交于，两点（不是左右顶点），且以为直径的圆过椭圆的右顶点，求证：直线过定点，并求出该定点的坐标【标准答案】(i)由题意设椭圆的标准方程为， (ii)设，由得，.以ab为直径的圆过椭圆的右顶点，(最好是用向量点乘来)，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.已知椭圆过点，且离心率。 （）求椭圆方程； （）若直线与椭圆交于不同的两点、，且线段的垂直平分线过定点，求的取值范围。解：（）离心率，即（1）；又椭圆过点，则，（1）式代入上式，解得，椭圆方程为。（）设，弦mn的中点a由得：，直线与椭圆交于不同的两点，即（1）由韦达定理得：，则，直线ag的斜率为：，由直线ag和直线mn垂直可得：，即，代入（1）式，可得，即，则。3.过抛物线（0）上一定点0），作两条直线分别交抛物线于，求证：与的斜率存在且倾斜角互补时，直线的斜率为非零常数【解析】设直线的斜率为，直线的斜率为由 相减得，故 同理可得， 由倾斜角互补知： 由 相减得， 直线的斜率为非零常数题型：动弦过定点的问题例题5、（07山东理）已知椭圆c的中心在坐标原点，焦点在x轴上，椭圆c上的点到焦点距离的最大值为3；最小值为1；（）求椭圆c的标准方程；（）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。分析：第一问，是待定系数法求椭圆的标准方程；第二问，直线与椭圆c相交于a，b两点，并且椭圆的右顶点和a、b的连线互相垂直，证明直线过定点，就是通过垂直建立k、m的一次函数关系。解（i）由题意设椭圆的标准方程为，（ii）设，由得，（注意：这一步是同类坐标变换）（注意：这一步叫同点纵、横坐标间的变换）以ab为直径的圆过椭圆的右顶点且，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，定点坐标为练习1.直线和抛物线相交于a、b，以ab为直径的圆过抛物线的顶点，证明：直线过定点，并求定点的坐标。分析：以ab为直径的圆过抛物线的顶点o，则oaob，若设，则，再通过，将条件转化为，再通过直线和抛物线联立，计算判别式后，可以得到，解出k、m的等式，就可以了。解：设，由得，（这里消x得到的）则（1）由韦达定理，得：，则，以ab为直径的圆过抛物线的顶点o，则oaob，即，可得，则，即，又，则，且使（1）成立，此时，直线恒过点。名师指点：这个题是课本上的很经典的题，例题5、（07山东理）就是在这个题的基础上，由出题人迁移得到的，解题思维都是一样的，因此只要能在平时，把我们腾飞学校老师讲解的内容理解透，在高考中考取140多分，应该不成问题。 本题解决过程中，有一个消元技巧，就是直线和抛物线联立时，要消去一次项，计算量小一些，也运用了同类坐标变换韦达定理，同点纵、横坐标变换-直线方程的纵坐标表示横坐标。其实解析几何就这么点知识，你发现了吗？例题6、已知点a、b、c是椭圆e： 上的三点，其中点a是椭圆的右顶点，直线bc过椭圆的中心o，且，如图。(i)求点c的坐标及椭圆e的方程；(ii)若椭圆e上存在两点p、q，使得直线pc与直线qc关于直线对称，求直线pq的斜率。解：(i) ，且bc过椭圆的中心o又点c的坐标为。a是椭圆的右顶点，则椭圆方程为：将点c代入方程，得，椭圆e的方程为(ii) 直线pc与直线qc关于直线对称，设直线pc的斜率为，则直线qc的斜率为，从而直线pc的方程为：，即，由消y，整理得：是方程的一个根，即同理可得：则直线pq的斜率为定值。方法总结：本题第二问中，由“直线pc与直线qc关于直线对称”得两直线的斜率互为相反数，设直线pc的斜率为k，就得直线qc的斜率为-k。利用是方程的根，易得点p的横坐标：，再将其中的k用-k换下来，就得到了点q的横坐标：，这样计算量就减少了许多，在考场上就节省了大量的时间。接下来，如果分别利用直线pc、qc的方程通过坐标变换法将点p、q的纵坐标也求出来，计算量会增加许多。直接计算、，就降低了计算量。总之，本题有两处是需要同学们好好想一想，如何解决此类问题，一是过曲线上的点的直线和曲线相交，点的坐标是方程组消元后得到的方程的根；二是利用直线的斜率互为相反数，减少计算量，达到节省时间的目的。练习1、已知椭圆c：的离心率为，且在x轴上的顶点分别为a1(-2,0),a2(2,0)。（i）求椭圆的方程；（ii）若直线与x轴交于点t,点p为直线上异于点t的任一点，直线pa1,pa2分别与椭圆交于m、n点，试问直线mn是否通过椭圆的焦点？并证明你的结论。解：（i）由已知椭圆c的离心率，,则得。从而椭圆的方程为（ii）设，直线的斜率为,则直线的方程为，由消y整理得是方程的两个根则，即点m的坐标为同理，设直线a2n的斜率为k2，则得点n的坐标为，直线mn的方程为：，令y=0，得，将点m、n的坐标代入，化简后得：又，椭圆的焦点为，即故当时，mn过椭圆的焦点。方法总结：本题由点a1(-2,0)的横坐标2是方程的一个根，结合韦达定理得到点m的横坐标：，利用直线a1m的方程通过坐标变换，得点m的纵坐标：；再将中的换下来，前的系数2用2换下来，就得点n的坐标，如果在解题时，能看到这一点，计算量将减少许多，并且也不易出错，在这里减少计算量是本题的重点。否则，大家很容易陷入繁杂的运算中，并且算错，费时耗精力，希望同学们认真体会其中的精髓。 本题的关键是看到点p的双重身份：点p即在直线上也在直线a2n上，进而得到，由直线mn的方程得直线与x轴的交点，即横截距，将点m、n的坐标代入，化简易得，由解出，到此不要忘了考察是否满足。3、已知椭圆的中心在原点，焦点在轴上，椭圆上的点到焦点的距离的最小值为，离心率为 （）求椭圆的方程； （）过点作直线交于、两点，试问：在轴上是否存在一个定点，为定值？若存在，求出这个定点的坐标；若不存在，请说明理由解：（i）设椭圆e的方程为,由已知得：。2分椭圆e的方程为。3分（）法一：假设存在符合条件的点，又设，则：。5分当直线的斜率存在时，设直线的方程为：，则由得7分所以9分对于任意的值，为定值，所以，得，所以；11分当直线的斜率不存在时，直线由得综上述知，符合条件的点存在，起坐标为13分法二：假设存在点，又设则：=.5分当直线的斜率不为0时，设直线的方程为，由得7分9分设则11分当直线的斜率为0时，直线，由得：综上述知，符合条件的点存在，其坐标为。13分定点定值过定点问题直线与曲线相交与两点，求证变式：xayobm如图，抛物线上有两点a（）、b（），且0，又（0，2），（1）求证：1.（07山东理）已知椭圆c的中心在坐标原点，焦点在x轴上，椭圆c上的点到焦点距离的最大值为3；最小值为1；（）求椭圆c的标准方程；（）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：(i)由题意设椭圆的标准方程为， (ii)设，由得，.以ab为直径的圆过椭圆的右顶点，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c：的离心率为，且在x轴上的顶点分别为a1(-2,0),a2(2,0)。（i）求椭圆的方程；（ii）若直线与x轴交于点t,点p为直线上异于点t的任一点，直线pa1,pa2分别与椭圆交于m、n点，试问直线mn是否通过椭圆的焦点？并证明你的结论。（i）由已知椭圆c的离心率，,则得。从而椭圆的方程为（ii）设，直线的斜率为,则直线的方程为，由消y整理得是方程的两个根， 则，即点m的坐标为，同理，设直线a2n的斜率为k2，则得点n的坐标为，直线mn的方程为：，令y=0，得，将点m、n的坐标代入，化简后得：又，椭圆的焦点为，即 故当时，mn过椭圆的焦点。3.（2010江苏）18.（16分）在平面直角坐标系中，如图，已知椭圆的左右顶点为a,b，右焦点为f，设过点的直线ta,tb与椭圆分别交于点，其中.设动点p满足pf2pb2=4,求点p的轨迹设x1=2,x2=，求点t的坐标设t=9,求证：直线mn必过x轴上的一定点(其坐标与m无关)圆过定点4.（08江苏）18设平面直角坐标系中，设二次函数的图象与两坐标轴有三个交点，经过这三个交点的圆记为c（）求实数b 的取值范围；（）求圆c 的方程；（）问圆c 是否经过某定点（其坐标与b 无关）？请证明你的结论解：（）令0，得抛物线与轴交点是（0，b）；令，由题意b0 且0，解得b1 且b0（）设所求圆的一般方程为令0 得这与0 是同一个方程，故d2，f令0 得0，此方程有一个根为b，代入得出eb1所以圆c 的方程为.（）圆c 必过定点（0，1）和（2，1）证明如下：将（0，1）代入圆c 的方程，得左边0120（b1）b0，右边0，所以圆c 必过定点（0，1）同理可证圆c 必过定点（2，1）5.已知椭圆,点是椭圆上异于顶点的任意一点,过点作椭圆的切线,交轴与点直线过点且垂直与,交轴与点试判断以为直径的圆能否经过定点？若能,求出定点坐标;若不能,请说明理由.解:设点,直线的方程为代入,整理得.是方程的两个相等实根,解得或根据求导解得直线的方程为令,得点的坐标为又点的坐标为又直线的方程为令,得点的坐标为以为直径的圆方程为整理得由得以为直径的圆恒过定点和6.如图，点a，b，c是椭圆的三个顶点，d是oa的中点，p、q是直线上的两个动点。 （）当点p的纵坐标为1时，求证：直线cd与bp的交点在椭圆上； （）设f1、f2分别是椭圆的左、右焦点，试判断以线段pq为直径的圆是否恒过定点，请说明理由。解：（）由题意，时，直线cd方程为，直线bp方程为, -2分由方程组 解得， -3分+=+=1， 在椭圆上，直线 cd 与bp的交点在椭圆上 -5分（），焦点， -6分设， -8分， ，线段pq为直径的圆圆心是的中点（4，），半径为，圆的方程为 -10分 -12分令，得 或 ，以线段为直径的圆恒过定点 -13分定值7.已知定点c(1,0)及椭圆x23y25，过点c的动直线与椭圆相交于a，b两点，在x轴上是否存在点m，使为常数？若存在，求出点m的坐标；若不存在，请说明理由解析假设在x轴上存在点m(m,0)，使为常数设a(x1，y1)，b(x2，y2)当直线ab与x轴不垂直时，直线ab的斜率存在，设直线ab的方程为yk(x1)，将yk(x1)代入x23y25，消去y整理得(3k21)x26k2x3k250.则所以(x1m)(x2m)y1y2(x1m)(x2m)k2(x11)(x21)(k21)x1x2(k2m)(x1x2)k2m2.整理得m2m2m22m.注意到是与k无关的常数，从而有6m140，m，此时.当直线ab与x轴垂直时，此时点a，b的坐标分别为a(1，)、b(1，)，当m时，亦有.综上，在x轴上存在定点m(，0)，使为常数8.已知双曲线的左、右焦点分别为，过点的动直线与双曲线相交于两点（i）若动点满足（其中为坐标原点），求点的轨迹方程；（ii）在轴上是否存在定点，使为常数？若存在，求出点的坐标；若不存在，请说明理由解：由条件知，设，解法一：（i）设，则则，由得即于是的中点坐标为当不与轴垂直时，即又因为两点在双曲线上，所以，两式相减得，即将代入上式，化简得当与轴垂直时，求得，也满足上述方程所以点的轨迹方程是（ii）假设在轴上存在定点，使为常数当不与轴垂直时，设直线的方程是代入有则是上述方程的两个实根，所以，于是因为是与无关的常数，所以，即，此时=当与轴垂直时，点的坐标可分别设为，此时故在轴上存在定点，使为.9.已知椭圆:点的坐标为,过椭圆右焦点且斜率为的直线与椭圆相交于两点,对于任意的是否为定值？若是求出这个定值;若不是,请说明理由.解析:由已知得直线的方程为由消去得设则由此可知,为定值.10.（07湖北理科）在平面直角坐标系xoy中，过定点c（0，p）作直线与抛物线x2=2py（p0）相交于a、b两点。（）若点n是点c关于坐标原点o的对称点，求anb面积的最小值；（）是否存在垂直于