例1.已知:点P与点F(2,0)的距离比它到直线+4=0的距离小2,若记点P的轨迹为曲线C。
(1)求曲线C的方程。
(2)若直线L与曲线C相交于A、B两点,且OA⊥OB。求证:直线L过定点,并求出该定点的坐标。
(3)试利用所学圆锥曲线知识参照(2)设计一个与直线过定点有关的数学问题,并解答所提问题。
(1)解法(A):点P与点F(2,0)的距离比它到直线+4=0的距离小2,所以点P与点F(2,0)的距离与它到直线+2=0的距离相等。
由抛物线定义得:点在以为焦点直线+2=0为准线的抛物线上,
抛物线方程为。
解法(B):设动点,则。当时,,化简得:,显然,而,此时曲线不存在。当时,,化简得:。
(2),
,
, ----(1分)
,
,即,, ----(2分)
直线为,所以 ----(1分)
由(a)(b)得:直线恒过定点。
解答方案一:
(逆命题)如果直线,且与抛物线相交于A、B两点,O为坐标原点。求证:OA⊥OB (若,求证:·=0,得分相同)
解答方案二:
(简单推广命题)如果直线L与抛物线=2px(p>0)相交于A、B两点,且OA⊥OB。求证:直线L过定点(2p,0)
或:它的逆命题
解答方案三:类比椭圆顶点:
(1)如果直线与椭圆相交于、两点,是其右顶点,当时,求证:直线过定点
例2.如果直线与椭圆相交于、两点,是其右顶点,当时,
求证:直线过定点
(2)如果直线与椭圆相交于、两点,是其左顶点,当时,求证:直线过定点
(3)如果直线与椭圆相交于、两点,是其上顶点,当时,求证:直线过定点
(4)如果直线与椭圆相交于、两点,是其下顶点,当时,求证:直线过定点
解答方案四:类比椭圆上面四个定理的逆定理:
(1)如果直线与椭圆相交于、两点,是其右顶点,当直线过定点时,求证:
解答方案五:类比双曲线顶点:
(1)如果直线与双曲线相交于、两点,是其右顶点,当时,求证:直线过定点
(2)如果直线与双曲线相交于、两点,是其左顶点,当时,求证:直线过定点
(3)或它的逆命题
例3.如果直线与双曲线相交于、两点,是其左顶点,当时,求证:直线过定点
解答方案六:(再推广)直角顶点在圆锥曲线上运动
如果直线与抛物线相交于、两点,是抛物线上一定点,当时,求证:直线过定点
例4.如果直线与相交于、两点,是抛物线上一定点,当时,求证:直线过定点