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圆锥曲线中直线过定点问题探析

2020-03-02胡贵平

数理化解题研究 2020年4期
关键词:倾斜角抛物线题意

胡贵平

(甘肃省白银市第一中学 730900)

“定点”问题是圆锥曲线常考题型,注重知识的综合,更注重数学思想方法,难度较大,纵观近几年高考,圆锥曲线中直线过定点问题频频出现,下面类比探析其相似性.

命题1 已知抛物线C:y2=2px(p>0),过定点(t,0)(t>0)且不垂直于x轴的直线l与抛物线C交于M,N两点,则在x轴上存在点P(-t,0),使得∠OPM=∠OPN.

例1(2018全国新课标Ⅰ文)设抛物线C:y2=2x,点A(2,0),B(-2,0),过点A的直线l与C交于M,N两点.

图1

(1)当l与x轴垂直时,求直线BM的方程;

(2)证明:∠ABM=∠ABN.

解(1)当l与x轴垂直时,l的方程为x=2,代入y2=2x, ∴M(2,-2),N(2,2)或M(2,2),N(2,-2),∴BM的方程为:2x+x+2=0或2y-x-2=0.

∴kBM=-kBN,∴∠ABM=∠ABN.

拓展已知抛物线C:y2=2px(p>0),过定点(t,0)(t<0)且不垂直于x轴的直线l与抛物线C交于M,N两点,则在x轴上存在点P(-t,0),使得∠OPM+∠OPN=180°.

命题2 已知抛物线C:y2=2px(p>0),点P(-t,0)(t>0).设不垂直于x轴的直线l与抛物线C交于M,N两点,若∠OPM=∠OPN,则直线l过定点(t,0).

(1)当k=0时,分别求C在点M和N处的切线方程;

(2)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有∠OPM=∠OPN?说明理由.

(2)存在符合题意的点.证明如下:

设P(0,b)为符合题意的点,M(x1,y1),N(x2,y2),直线PM,PN的斜率分别为k1,k2.

将y=kx+a代入C的方程整理得x2-4kx-4a=0.

∴x1+x2=4k,x1x2=-4a.

当b=-a时,有k1+k2=0,则直线PM的倾斜角与直线PN的倾斜角互补,故∠OPM=∠OPN,所以P(0,-a)符合题意.

得(b2+a2k2)x2-2a2k2tx+a2(k2m2-b2)=0,

图2

(1)当l与x轴垂直时,求直线AM的方程;

(2)设O为坐标原点,证明:∠OMA=∠OMB.

(1)求椭圆C的方程;

(2)已知A,B为椭圆长轴的两个端点,作不平行于坐标轴且不经过右焦点F的直线PQ,与椭圆交于P,Q两点,若满足∠AFP=∠BFQ,求证:直线PQ横过一定点.

解(1)依题意知l:y=x-c, ①

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