1、第2课时 定点、定值、探索性问题A组基础对点练1(2021广东佛山模拟)已知A(,0),B(,0).直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积是.(1)求点M的轨迹的方程;(2)过点A的直线与轨迹交于点Q,与y轴交于点C,过T(1,0)作CT的垂线交y轴于点D,求证:ADBQ.解析:(1)设M(x,y),则直线AM的斜率kAM,直线BM的斜率kBM,依题意得kAMkBM,整理得y21,所以点M的轨迹的方程为y21(y0).(2)证明:设直线AQ的方程为yk(x),联立消去y整理得(15k2)x210k2x25k250,又A(,0),所以xQ,即xQ,则yQ,易得C(0,k),直线CT的斜率kC
2、Tk,又CTTD,所以直线TD的方程为y(x1),令x0,得D,所以直线AD的斜率kAD,又直线BQ的斜率kBQ,所以kADkBQ,所以ADBQ.2已知椭圆1,过点F(1,0)的直线与椭圆交于A,B两点,点A关于x轴的对称点为A,求证:直线AB恒过定点证明:设过点F(1,0)的直线方程为xmy1(m0),与1联立得(43m2)y26my90.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y2,y1y2.因为A(x1,y1),所以直线AB的方程为yy2(xx2).又x2x1m(y2y1),代入式,得m(y2y1)(yy2)(y2y1)x(my21),整理得(y2y1)xm(y2y1)y2my1y2
3、(y2y1)0.因为y1y2,y1y2,(y1y2)2(y1y2)24y1y2,不妨设y2y1,则y2y1,代入式化简,得2yx40.由得AB过定点(4,0),当AB斜率为0时,结论成立,故AB恒过定点(4,0).3如图所示,已知M(x0,y0)是椭圆C:1上的任一点,从原点O向圆M:(xx0)2(yy0)22作两条切线,分别交椭圆于点P,Q.(1)若直线OP,OQ的斜率都存在,并记为k1,k2,求证:k1k2为定值;(2)试问|OP|2|OQ|2是否为定值?若是,求出该值;若不是,说明理由解析:(1)证明:因为直线OP:yk1x和OQ:yk2x都与圆M相切,所以,化简得(x2)k2x0y0k
4、1y20,(x2)k2x0y0k2y20,即k1,k2是方程(x2)k22x0y0ky20的两个不相等实根,由根与系数的关系,得k1k2.又M(x0,y0)在椭圆C上,所以1,即y3x,故k1k2,为定值(2)法一:若直线OP,OQ的斜率都存在,并记为k1,k2,设P(x1,y1),Q(x2,y2),联立解得x,y,故xy.同理可得xy.由(1)知,k1k2,所以|OP|2|OQ|2xyxy9.若直线OP,OQ中有一条斜率不存在,不妨设OQ:x0,因为直线OP,OQ与圆M相切,所以M(,),从而OP:y0,此时P(,0),Q(0,),故|OP|2|OQ|29.综上,|OP|2|OQ|29.法二
5、:若直线OP,OQ的斜率都存在,并记为k1,k2,设P(x1,y1),Q(x2,y2),由(1)知,k1k2,所以yyxx.因为P(x1,y1),Q(x2,y2)在椭圆C上,所以1,1,即y3x,y3x,所以xx,化简得xx6.从而yy3x3x3,故|OP|2|OQ|29.若直线OP,OQ中有一条直线的斜率不存在,同法一综上,|OP|2|OQ|29.B组素养提升练1(2020山东淄博模拟)椭圆C:1(ab0)的离心率为,其左焦点到点P(2,1)的距离为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若直线l:ykxm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
6、线l过定点,并求出该定点的坐标解析:(1)因为左焦点(c,0)到点P(2,1)的距离为,所以,解得c1.又e,解得a2,所以b2a2c23.所以所求椭圆C的方程为1.(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),由消去y得(34k2)x28mkx4(m23)0,64m2k216(34k2)(m23)0,化为34k2m2.所以x1x2,x1x2.y1y2(kx1m)(kx2m)k2x1x2mk(x1x2)m2.因为以AB为直径的圆过椭圆右顶点D(2,0),kADkBD1,所以1,所以y1y2x1x22(x1x2)40,所以40.化为7m216mk4k20,解得m12k,m2.且满足34k2m
7、20.当m2k时,l:yk(x2),直线过定点(2,0)与已知矛盾;当m时,l:yk,直线过定点.综上可知,直线l过定点.2已知抛物线C:y22px经过点P(1,2),过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N.(1)求直线l的斜率的取值范围;(2)设O为原点,求证:为定值解析:(1)因为抛物线y22px过点(1,2),所以2p4,即p2.故抛物线C的方程为y24x.由题意知,直线l的斜率存在且不为0.设直线l的方程为ykx1(k0),由得k2x2(2k4)x10.依题意(2k4)24k210,解得k0,或0k1.又PA,PB与y轴相交,故直线l不过点(1,2).从而k3.所以直线l的斜率的取值范围是(,3)(3,0)(0,1).(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2).由(1)知x1x2,x1x2.直线PA的方程为y2(x1).令x0,得点M的纵坐标为yM22.同理得点N的纵坐标为yN2.由,得1yM,1yN.所以2.所以为定值