1、第7讲定值问题母题(2018北京)已知抛物线C:y22px(p0)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:为定值思路分析联立l,C的方程,由判别式及PA,PB与y轴有交点求斜率的取值范围用A,B坐标表示M,N坐标用M,N坐标表示,利用根与系数的关系计算求出为定值(1)解将点P代入C的方程得42p,即p2,所以抛物线C的方程为y24x,显然l斜率存在且不为0,设为k,则l:ykx1,由消去y得k2x2(2k4)x10,(*)由已知,方程(*)有两个不同的根,且1
2、不是方程的根(因为PA,PB都与y轴有交点),所以16k160且k2(2k4)10,即k0或0k1,且k3,且k1,所以k0或0k0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,x1x2,所以y1y2k(x1x2)2t,因为四边形OAPB为平行四边形,所以(x1x2,y1y2),所以P点坐标为.又因为点P在椭圆上,所以1,即t2.因为|AB|x1x2|,又点O到直线l的距离d,所以平行四边形OAPB的面积SOAPB2SOAB|AB|d,即平行四边形OAPB的面积为定值子题2(2020福州质检)直线l与椭圆C:1有且只有一个公共点P,l与圆x2y26交于A,B两点,直线OA,OB的斜率分别
3、记为k1,k2,求证:k1k2为定值证明当直线l的斜率不存在时,直线的方程为x2;当x2时,A(2,),B(2,),则k1k2,当x2时,A(2,),B(2,),则k1k2.当直线l的斜率存在时,设其方程为ykxm,A(x1,y1),B(x2,y2),联立得(12k2)x24kmx2m240,由题意(4km)24(12k2)(2m24)0,得m24k22,联立得(1k2)x22kmxm260,依题意,0,则x1x2,x1x2,所以k1k2,所以k1k2为定值规律方法求解定值问题的两大途径(1)由特例得出一个值(此值一般就是定值)证明定值:将问题转化为证明待证式与参数(某些变量)无关(2)先将式
4、子用动点坐标或动线中的参数表示,再利用其满足的约束条件使其绝对值相等的正负项抵消或分子、分母约分得定值跟踪演练1在平面直角坐标系xOy中,过点M(4,0)且斜率为k的直线交椭圆y21于A,B两点(1)求k的取值范围;(2)当k0时,若点A关于x轴为对称点为P,直线BP交x轴于点N,求证:|ON|为定值(1)解过点M(4,0)且斜率为k的直线的方程为yk(x4),由得x28k2x16k210,因为直线与椭圆有两个交点,所以(8k2)24(16k21)0,解得kb0)的离心率为,且过点A(2,1)(1)求C的方程;(2)点M,N在C上,且AMAN,ADMN,D为垂足证明:存在定点Q,使得|DQ|为
5、定值(1)解由题设得1,解得a26,b23.所以C的方程为1.(2)证明设M(x1,y1),N(x2,y2)若直线MN与x轴不垂直,设直线MN的方程为ykxm,代入1,得(12k2)x24kmx2m260.于是x1x2,x1x2.由AMAN,得0,故(x12)(x22)(y11)(y21)0,整理得(k21)x1x2(kmk2)(x1x2)(m1)240.将代入上式,可得(k21)(kmk2)(m1)240,整理得(2k3m1)(2km1)0.因为A(2,1)不在直线MN上,所以2km10,所以2k3m10,k1.所以直线MN的方程为yk(k1)所以直线MN过点P.若直线MN与x轴垂直,可得N
6、(x1,y1)由0,得(x12)(x12)(y11)(y11)0.又1,所以3x8x140.解得x12(舍去),x1.此时直线MN过点P.令Q为AP的中点,即Q.若D与P不重合,则由题设知AP是RtADP的斜边,故|DQ|AP|.若D与P重合,则|DQ|AP|.综上,存在点Q,使得|DQ|为定值专题强化练1过点P的直线交椭圆C:y21于E,F两点,求证:为定值证明当直线EF的斜率为零时,则点E,F为椭圆长轴的端点,则3,当直线EF与x轴不重合时,设直线EF的方程为xty,设点E(x1,y1),F(x2,y2),联立消去x得(t22)y2y0,t2(t22)8t20恒成立,由根与系数的关系得y1
7、y2,y1y2.因此,3,综上所述,3(定值)2(2020泰安模拟)已知椭圆1(ab0)的右顶点为A,上顶点为B,O为坐标原点,点O到直线AB的距离为,OAB的面积为1.(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l与椭圆交于C,D两点,若直线l直线AB,设直线AC,BD的斜率分别为k1,k2,证明:k1k2为定值(1)解直线AB的方程为1,即bxayab0,则,因为OAB的面积为1,所以ab1,即ab2.解得a2,b1,所以椭圆的标准方程为y21.(2)证明直线AB的斜率为,设直线l的方程为yxt,C(x1,y1),D(x2,y2),代入y21,得2y22tyt210,依题意得,0,则y1y2t,y1y2,所以k1k2,因为x1x22x24(ty1)(ty2)4(ty2)4t2t(y1y2)y1y2ty24(y1y2)2(y1y2)(y1y2)y1y2(y1y2)y24(y1y2y1),