由D01,P48kk22+-12,-4k42+k1,Nx0三点共线知
4k
-4k2+1-10-18k2-2=x-0,解得4k2+1-0
N42kk-+21,0
4k2k-1-0所以MN的斜率为m=4k+24k-22k-1-2k+1
4k2k+1
2k+1
=22k+12-22k-12=4
则2m-k=2k+21-k=12定值.
方法二设Px0,y0x0≠0,±2,则k=x0y-02,
f直线AD的方程为y=12x+2,直线BP的方程为y=x0y-02x-2,直线DP的方程为y-1=y0x-01x,令y=0,由于y0≠1可得Ny-0-x01,0,
y=12x+2,
联立
y=x0y-02x-2,
解得M42yy00+-2xx00+-24,2y0-4yx00+2,因此MN的斜率为
4y0m=42yy00+-22yxx00-0+-x240++2y0x-01=4y20-48yy00+y40x-0y10-x20+4
=4y20-8y0+44yx00y0y-0-14-4y20+4
=2y0y+0-x01-2
所以2m-k=22y0+y0-x0-12-x0y-02
=2
y0-1x0-2-y02y0+x0-22y0+x0-2x0-2
=2
y0-1x0-2-2y02-y02y0+x0-2x0-2
x0-2
2y0-1=
x0-2
1-2
2y0+x0-2
4-x20-y0x0-2
x0-2
=12定值.
题型三圆锥曲线中的探索性问题
例3xx福建已知曲线Γ上的点到点F01的距离比它到直线y=-3的距离小2
1求曲线Γ的方程;
2曲线Γ在点P处的切线l与x轴交于点A,直线y=3分别与直线l及y轴交于点M,N
以MN为直径作圆C,过点A作圆C的切线,切点为B试探究:当点P在曲线Γ上运动点P
f与原点不重合时,线段AB的长度是否发生变化?证明你的结论.思维点拨1设Sx,y为曲线Γ上的任意一点,利用抛物线的定义,判断S满足抛物线的定义,即可求曲线Γ的方程;2通过抛物线方程利用函数的导数求出切线方程,求出A、M的坐标,N的坐标,以MN为直径作圆C,求出圆心坐标,半径是常数,即可证明当点P在曲线Γ上运动点P与原点不重合时,线段AB的长度不变.解方法一1设Sx,y为曲线Γ上任意一点,依题意,点S到F01的距离与它到直线y=-1的距离相等,所以曲线Γ是以点F01为焦点、直线y=-1为准线的抛物线,所以曲线Γ的方程为x2=4y2当点P在曲线Γ上运动时,线段AB的长度不变.证明如下:
由1知抛物线Γ的方程为y=14x2,设Px0,y0x0≠0,则y0=14x20,由y′=12x,得切线l的斜率k=y′x=x0=12x0,所以切线l的方程为y-y0=12x0x-x0,即y=12x0x-14x20
由y=12x0x-41x20,y=0
得A12x00.
由y=12x0x-41x20,y=3
得M12x0+x60,3.
又N03,所以圆心C14x0+x30,3,半径r=12MN=14x0+x30,
AB=AC2-r2
f=
r