拓展專題07 玩轉(zhuǎn)解析幾何中切線與切點(diǎn)弦的十大問(wèn)題10大考點(diǎn)37題(高效培優(yōu)期中專項(xiàng)訓(xùn)練)(解析版)高二數(shù)學(xué)上學(xué)期北師大版_第1頁(yè)
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PAGE拓展專題07玩轉(zhuǎn)解析幾何中的切線、切點(diǎn)弦的十大問(wèn)題考點(diǎn)01圓的切線與切點(diǎn)弦問(wèn)題(共3小題) 2考點(diǎn)02橢圓的切線與切點(diǎn)弦問(wèn)題(共4小題) 4考點(diǎn)03雙曲線的切線與切點(diǎn)弦問(wèn)題(共4小題) 7考點(diǎn)04拋物線的切線與切點(diǎn)弦問(wèn)題(共4小題) 10考點(diǎn)05兩曲線的公切線問(wèn)題(共3小題) 13考點(diǎn)06切線、切點(diǎn)弦與離心率的綜合(共3小題) 15考點(diǎn)07切線、切點(diǎn)弦過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題(共3小題) 18考點(diǎn)08與切線、切點(diǎn)弦有關(guān)的面積問(wèn)題(共3小題) 22考點(diǎn)09與切線、切點(diǎn)弦有關(guān)的定值問(wèn)題(共4小題) 25考點(diǎn)10與切線、切點(diǎn)弦有關(guān)的最值、范圍問(wèn)題(共5小題) 32【重要方法與結(jié)論】1.二次曲線(圓、圓錐曲線)的切線和切點(diǎn)弦(1)切線方程:過(guò)二次曲線(圓、圓錐曲線)Ax2+Cy2+Dx+Ey+F=0(A、C不全為0)上的點(diǎn)M(x0,y0)的切線的方程為.(2)切點(diǎn)弦方程:當(dāng)M(x0,y0)在曲線外時(shí),過(guò)M可引該二次曲線的兩條切線,過(guò)這兩個(gè)切點(diǎn)的弦所在直線的方程為:.上述兩條為一般結(jié)論.特別地:(1)過(guò)圓.=2\*GB2⑵橢圓+=1(a>b>0),其上有一點(diǎn)M(x0,y0),則過(guò)該點(diǎn)作切線得到的切線方程.當(dāng)M在橢圓外時(shí),過(guò)M引兩條切線得到兩個(gè)切點(diǎn),則過(guò)這兩個(gè)切點(diǎn)的直線方程為.=3\*GB2⑶更為一般地,當(dāng)二次曲線有交叉項(xiàng)時(shí),即形式為Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0(B≠0)時(shí),過(guò)點(diǎn)M(x0,y0)有對(duì)應(yīng)的一條直線為;當(dāng)M在原二次曲線上時(shí),這條直線為過(guò)M的切線;當(dāng)M在曲線外時(shí),過(guò)M可引該二次曲線的兩條切線,這條直線為過(guò)這兩個(gè)切點(diǎn)的弦的直線.2.圓錐曲線的切線和切點(diǎn)弦的相關(guān)結(jié)論切線方程:(1)過(guò)圓上任意一點(diǎn)的切線方程為.(2)過(guò)橢圓的切線方程為:;(3)過(guò)雙曲線的切線方程為:;(4)過(guò).切點(diǎn)弦方程(1)過(guò)圓外一點(diǎn)的切點(diǎn)弦方程為.(2)過(guò)橢圓+=1外一點(diǎn)Px0,y0(3)過(guò)雙曲線的切點(diǎn)弦方程為:;(4)過(guò).說(shuō)明:上述公式的記憶方法均可用“抄一代一”,即把平方項(xiàng)其中一個(gè)照抄,另一個(gè)將變量用已知點(diǎn)的相應(yīng)坐標(biāo)代入(從曲線上一點(diǎn)作曲線的切線,切線方程可將原方程作如下方法替換求出,,,,).考點(diǎn)01圓的切線與切點(diǎn)弦問(wèn)題(共3小題)1.(24-25高二下·貴州黔西·期末)過(guò)原點(diǎn)且與圓相切的直線的方程為(

)A. B.C. D.【答案】A【詳解】原點(diǎn)在圓上,而圓心,直線斜率為,因此切線的斜率為,方程為,即.故選:A2.(25-26高二上·全國(guó)·單元測(cè)試)已知圓的圓心為,且經(jīng)過(guò)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作圓的兩條切線PA,PB,切點(diǎn)分別為A,B,則直線AB的方程為(

)A. B.C. D.【答案】A【詳解】由題意,圓的半徑為圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.當(dāng)斜率不存在時(shí),過(guò)點(diǎn)的直線為,與圓相切于點(diǎn).由圓的切線的性質(zhì)可知,,直線AB的方程為,即.故選:A.3.(25-26高三上·安徽阜陽(yáng)·開(kāi)學(xué)考試)過(guò)點(diǎn)與圓相切的直線方程為.【答案】或.【分析】將圓的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程,然后分類討論直線斜率存在和斜率不存在兩種情況,由圓心到直線距離等于圓的半徑即可求解.【詳解】圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,圓心坐標(biāo)為,半徑,過(guò)點(diǎn),斜率不存在的直線方程為,圓心到直線的距離為2,該直線為圓的切線;過(guò)點(diǎn)的直線斜率存在時(shí),設(shè)直線方程為,即,當(dāng)直線與圓相切時(shí)圓心到直線的距離等于半徑,即,解得,此時(shí)切線方程為.4.(25-26高二上·四川內(nèi)江·開(kāi)學(xué)考試)過(guò)點(diǎn)的圓的兩條切線,切點(diǎn)為,求:(1)求切線的方程;(2)求切線段的長(zhǎng)度.【答案】(1)或(2)【詳解】(1)由圓,則圓心為,半徑為3,當(dāng)切線斜率不存在時(shí),切線方程為,此時(shí)圓心到切線方程為的距離為3,等于半徑,滿足題意;當(dāng)斜率存在時(shí),設(shè)切線方程為,即,則,解得,則切線方程為,即.綜上所述,切線方程為或.(2)由切線的性質(zhì),得,當(dāng)切線為時(shí),此時(shí)切線與軸垂直,則.考點(diǎn)02橢圓的切線與切點(diǎn)弦問(wèn)題(共4小題)5.(24-25高二下·浙江嘉興·期中)經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(1,32)且與橢圓xA.x+23y?4=0 C.x+23y?2=0 【答案】A【分析】先利用點(diǎn)斜式,設(shè)出直線方程,與橢圓方程聯(lián)立,得到一元二次方程,讓此方程根的判斷式為零,求出斜率,即可求出切線方程,要考慮斜率不存在的情況.【詳解】顯然當(dāng)x=1時(shí),直線與橢圓有兩個(gè)交點(diǎn),不符合題意;當(dāng)存在斜率k時(shí),直線方程設(shè)為:y?3y?32=k(x?1)直線與橢圓相切,故Δ=0,即[4k(解得k=?3所以切線方程為x+23故選A.6.(24-25高二上·江西吉安·期末)已知過(guò)圓錐曲線x2m+y2n=1上一點(diǎn)Pxo,yo的切線方程為x0A.x?y?3=0 B.x+y?2=0C.2x+3y?3=0 D.3x?y?10=0【答案】B【分析】根據(jù)題中所給的結(jié)論,求出過(guò)A3,?1的切線方程,進(jìn)而可以求出切線的斜率,利用互相垂直的直線之間斜率的關(guān)系求出過(guò)A點(diǎn)且與直線l【詳解】過(guò)橢圓x212+y24=1上的點(diǎn)A3,?1的切線l的方程為與直線l垂直的直線的斜率為?1,過(guò)A點(diǎn)且與直線l垂直的直線方程為y+1=?x?3,即x+y?2=0故選:B.7.(24-25高二上·重慶·階段練習(xí))已知橢圓M:y2a2(1)求橢圓M的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若直線l1與橢圓M相切,且直線l1與直線l:x?y?32【答案】(1)y2(2)y=x±22【分析】(1)由焦距、所過(guò)點(diǎn)求橢圓參數(shù),即可得方程;(2)由平行關(guān)系設(shè)直線方程l1:y=x+b,聯(lián)立橢圓方程得4x2【詳解】(1)由題意得2c=4a2=所以橢圓M的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2(2)設(shè)與l平行的l1:y=x+b由y26+由Δ=4b2?4×4b2?68.(25-26高三上·河北滄州·階段練習(xí))已知橢圓C:的離心率,短軸長(zhǎng)為2,是橢圓外一點(diǎn).(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若,過(guò)點(diǎn)P作直線l與橢圓C相切,求直線l的方程;(3)若過(guò)點(diǎn)P作橢圓C的兩條切線互相垂直,求點(diǎn)P的軌跡方程.【答案】(1)(2)或(3)【詳解】(1)由題意得,因?yàn)?,,所以,故橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為;(2)當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),直線l:,易得與橢圓C相切;當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)直線l:,即,聯(lián)立,可得,由可得,,即,解得.此時(shí)直線l的方程為.綜上所述,直線l的方程為或.(3)設(shè)切點(diǎn)分別為A,B,當(dāng)直線PA斜率不存在時(shí),此時(shí)直線的斜率為;當(dāng)直線PA斜率為0時(shí),此時(shí)直線的斜率不存在,易得;當(dāng)直線PA斜率存在且不為0時(shí),此時(shí),,設(shè)直線PA方程為,聯(lián)立,可得,由于直線PA與橢圓C相切,所以,化簡(jiǎn)得,即,由于直線PB斜率為,所以方程的兩個(gè)根分別為k和,所以,化簡(jiǎn)得,此時(shí)點(diǎn)P的軌跡方程為,將代入中成立,綜上所述,點(diǎn)P的軌跡方程為.考點(diǎn)03雙曲線的切線與切點(diǎn)弦問(wèn)題(共4小題)9.(24-25高三上·湖南永州·階段練習(xí))過(guò)點(diǎn)可以作雙曲線的兩條切線,則點(diǎn)坐標(biāo)可以是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】由直線的方程與雙曲線的方程聯(lián)立判斷過(guò)點(diǎn)作雙曲線的切線情況即可.【詳解】對(duì)于A:設(shè)過(guò)點(diǎn)切線為:代入化簡(jiǎn)整理有:,,因?yàn)闈u近線為:,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B:設(shè)斜率為,則過(guò)點(diǎn)的直線方程為,聯(lián)立得,則由,所以過(guò)點(diǎn)有兩條切線,故B正確;對(duì)于C:因?yàn)殡p曲線得兩條漸近線為:,又因?yàn)樵谥本€上,所以過(guò)點(diǎn)的切線有且只有一條,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D:因?yàn)樵陔p曲線上,所以過(guò)點(diǎn)的切線有且只有一條,故D錯(cuò)誤.故選:B.

10.(2025高二·全國(guó)·專題練習(xí))過(guò)點(diǎn)作雙曲線:的兩條切線,切點(diǎn)分別為,求直線的方程.【答案】【詳解】設(shè),易得兩條切線的斜率存在,設(shè)的斜率為,則,聯(lián)立方程,消去得,因?yàn)榕c雙曲線相切,所以,即,即,即,因?yàn)?,所以,代入可得,即,所以,所以,即,同理可得的方程為,因?yàn)樵谇芯€上,所以,所以滿足方程,又由兩點(diǎn)確定一條直線,所以滿足直線方程,所以過(guò)的直線方程為.11.(24-25高二上·山西·期中)已知左、右焦點(diǎn)分別為的雙曲線,其實(shí)軸長(zhǎng)為8,其中一條漸近線的斜率為.(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若點(diǎn)為雙曲線右支上除頂點(diǎn)外的任意一點(diǎn),證明:雙曲線在點(diǎn)處的切線平分.【答案】(1)(2)證明見(jiàn)解析【詳解】(1)由題意知,因?yàn)橐粭l漸近線的斜率為,所以,即,所以雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)設(shè)點(diǎn),顯然切線的斜率存在.設(shè)的方程為,由,消得,由,整理得,又,得到,所以,得到,解得.設(shè)切線與軸交于點(diǎn),則,所以,即.因?yàn)?,所以,又,所以,則是的內(nèi)角平分線,故切線平分.12.(2024·廣東汕頭·一模)已知點(diǎn)為雙曲線上的動(dòng)點(diǎn).(1)判斷直線與雙曲線的公共點(diǎn)個(gè)數(shù),并說(shuō)明理由;(2)(i)如果把(1)的結(jié)論推廣到一般雙曲線,你能得到什么相應(yīng)的結(jié)論?請(qǐng)寫出你的結(jié)論,不必證明;(ii)將雙曲線的兩條漸近線稱為“退化的雙曲線”,其方程為,請(qǐng)利用該方程證明如下命題:若為雙曲線上一點(diǎn),直線:與的兩條漸近線分別交于點(diǎn),則為線段的中點(diǎn).【答案】(1)1個(gè),理由見(jiàn)解析;(2)(i)過(guò)雙曲線上一點(diǎn)的切線方程為;(ii)證明見(jiàn)解析.【詳解】(1)由點(diǎn)在雙曲線上,得,即由消去y得:,則,顯然,所以該直線與雙曲線有且只有1個(gè)公共點(diǎn).(2)(i)由(1)知,直線與雙曲線相切于點(diǎn),所以過(guò)雙曲線上一點(diǎn)的切線方程為.證明如下:顯然,即,由消去y得:,于是,因此直線與雙曲線相切于點(diǎn),所以過(guò)雙曲線上一點(diǎn)的切線方程為.(ii)當(dāng)時(shí),直線的斜率不存在,由對(duì)稱性知,點(diǎn)為線段的中點(diǎn);當(dāng)時(shí),設(shè),線段的中點(diǎn),由消去y得:,由,得,則,又,于是,即點(diǎn)與點(diǎn)重合,所以點(diǎn)為線段的中點(diǎn).考點(diǎn)04拋物線的切線與切點(diǎn)弦問(wèn)題(共4小題)13.(2025·甘肅臨夏·一模)過(guò)點(diǎn)P(?1,2)作兩條直線與拋物線C:y2=4x相切于點(diǎn)A,B,則弦長(zhǎng)|AB|A.8 B.6 C.4 D.2【答案】A【分析】利用直線與拋物線相切設(shè)直線方程求切點(diǎn),利用兩點(diǎn)距離公式計(jì)算即可.【詳解】由題意直線斜率存在,可設(shè)過(guò)點(diǎn)P(?1,2)的切線方程為y=kx+1與拋物線方程聯(lián)立可得:y2所以Δ=2k

如圖所示,設(shè)Ax1,當(dāng)k=2?1時(shí),x1當(dāng)k=?2?1時(shí),x2所以AB=故選:A.14.(24-25高三上·北京·階段練習(xí))已知拋物線,為直線上一點(diǎn),過(guò)作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)分別為,則的值為(

)A.0 B.1 C.-2 D.-1【答案】A【詳解】設(shè),由求導(dǎo)得,則直線方程為,即,同理可得直線的方程為,聯(lián)立直線與直線的方程可得,由點(diǎn)在直線上,得,即故選:A.15.(24-25高二上·吉林·期末)已知拋物線:的準(zhǔn)線與軸相交于點(diǎn),(1)求拋物線的方程;(2)若過(guò)點(diǎn)的直線與拋物線相切,求直線的方程.【答案】(1)(2)或【詳解】(1)拋物線:的準(zhǔn)線與軸相交于點(diǎn),所以,則,拋物線方程為;(2)當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),也拋物線無(wú)交點(diǎn),不合要求,當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)為,與拋物線聯(lián)立,得,因?yàn)橹本€與拋物線相切,所以,解得或,所以切線方程為或.16.(24-25高三上·貴州遵義·階段練習(xí))已知拋物線的焦點(diǎn)為,且F與圓上點(diǎn)的距離的最小值為2.(1)求;(2)已知點(diǎn),,是拋物線的兩條切線,,是切點(diǎn),求.【答案】(1)2(2)【詳解】(1)因?yàn)椋ǎ瑒t其到圓心距離減去半徑為2,故.(2)由(1)可知,拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為:.如圖:

因?yàn)檫^(guò)點(diǎn)的切線一定有斜率,故設(shè)切線方程為:,即,代入得:,整理得:.因?yàn)橹本€與拋物線相切,所以或.當(dāng)時(shí),由,所以切點(diǎn);當(dāng)時(shí),由,所以切點(diǎn).所以考點(diǎn)05兩曲線的公切線問(wèn)題(共3小題)17.(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))已知橢圓,圓,則橢圓與圓的公切線段長(zhǎng)的最大值為(

)A.1 B.2 C. D.【答案】A【分析】運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想,判斷圓與橢圓的位置關(guān)系,再聯(lián)立方程組進(jìn)行運(yùn)算.【詳解】由題意可得橢圓與圓不可能相離或內(nèi)含;當(dāng)橢圓與圓相切即有如圖所示的交點(diǎn),由圖顯然可知公切線段長(zhǎng)為0;當(dāng)橢圓與圓相交有下圖所示的公切線,故而存在公切線段長(zhǎng);設(shè)點(diǎn)所在公共切線的方程為,,聯(lián)立,,,聯(lián)立,,,所以,,又,,.因?yàn)?,?dāng)時(shí),取最大值為1.綜上所述,當(dāng)時(shí),.故選:A18.(24-25高二上·云南楚雄·期末)若直線與單位圓(圓心在原點(diǎn))和曲線均相切,則直線的一個(gè)方程可以是【答案】(或,,,只需寫出一個(gè)答案即可)【詳解】顯然直線存在斜率,設(shè)直線:,聯(lián)立方程組,得因?yàn)橹本€與曲線相切,所以,即.因?yàn)橹本€與單位圓相切,所以聯(lián)立方程組解得,故直線的方程可能是,,,19.(2025·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))寫出與橢圓x245+y220=1【答案】x+3y+15=0或x?3y+15=0【詳解】由已知,公切線斜率不為0,設(shè)公切線方程為x=my+t.聯(lián)立x=my+t,20其判別式Δ1即?20m2聯(lián)立.x=my+t,y其判別式Δ2=聯(lián)立①②,解得m=±3,t=?15,所以橢圓和拋物線的公切線方程為x+3y+15=0或x?3y+15=0.故答案為:x+3y+15=0或x?3y+15=0.考點(diǎn)06切線、切點(diǎn)弦與離心率的綜合(共3小題)20.(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))簡(jiǎn)化北京奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”的鋼結(jié)構(gòu)俯視圖,如圖所示,內(nèi)外兩圈的鋼骨架是離心率相同的橢圓,由外層橢圓頂點(diǎn)向內(nèi)層橢圓引切線.設(shè)內(nèi)層橢圓方程為,則外層橢圓方程可設(shè)為.若直線與的斜率之積為,則橢圓的離心率為(

)A. B. C. D.【答案】A【詳解】先證明:橢圓上一點(diǎn),的切線方程為.由橢圓,可得,,當(dāng)時(shí),,求導(dǎo)可得:,當(dāng)時(shí),,切線方程為,整理為:,兩邊同時(shí)除以得:.同理可證:時(shí),切線方程也為.當(dāng)時(shí),切線方程為滿足.綜上,過(guò)橢圓上一點(diǎn),的切線方程為.設(shè),則切線與的方程分別為,則,將分別代入與的方程中得,解得,將代入橢圓中,得,結(jié)合圖形可得,故,,由于橢圓在運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中,直線與的斜率之積為常數(shù),,故,即,故可得.故選:A.21.(2024高三·全國(guó)·專題練習(xí))過(guò)雙曲線上一點(diǎn)作雙曲線的切線,若直線OP與直線的斜率均存在,且斜率之積為,則雙曲線的離心率為.【答案】/【詳解】設(shè),由于雙曲線在點(diǎn)處的切線方程為,故切線的斜率,因?yàn)?,則,則,即雙曲線的離心率.故答案為:.故答案為:.22.(24-25高三上·浙江杭州·期末)過(guò)點(diǎn)能作雙曲線的兩條切線,則該雙曲線離心率的取值范圍為.【答案】【詳解】當(dāng)過(guò)點(diǎn)的直線的斜率不存在時(shí),直線的方程為,由可得,故直線與雙曲線相交,不合乎題意;當(dāng)過(guò)點(diǎn)的直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線方程為,即,聯(lián)立可得,因?yàn)檫^(guò)點(diǎn)能作雙曲線的兩條切線,則,可得,由題意可知,關(guān)于的二次方程有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根,所以,,可得,又因?yàn)?,即,因此,關(guān)于的方程沒(méi)有的實(shí)根,所以,且,解得,即,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,綜上所述,該雙曲線的離心率的取值范圍是.考點(diǎn)07切線、切點(diǎn)弦過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題(共3小題)23.(25-26高二上·河南·階段練習(xí))已知直線與圓交于兩點(diǎn),且.(1)求.(2)過(guò)上且在圓外的一動(dòng)點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為.(i)當(dāng)點(diǎn)的坐標(biāo)為時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);(ii)證明:直線過(guò)定點(diǎn).【答案】(1)2(2)(i);(ii)證明見(jiàn)解析【分析】(1)根據(jù)圓心到直線距離與弦長(zhǎng),利用勾股定理直接計(jì)算即可得半徑;(2)(i)結(jié)合(1)中結(jié)論可知,由點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,利用對(duì)稱性可求得點(diǎn)的坐標(biāo);(ii)由題意知在以為直徑的圓上,其方程為,求出直線方程為,即可得直線過(guò)定點(diǎn).【詳解】(1)圓的圓心為,半徑為.點(diǎn)到的距離為,所以.(2)(i)因?yàn)榉謩e是過(guò)點(diǎn)的兩條切線與圓的切點(diǎn),所以點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱.由(1)知點(diǎn)的坐標(biāo)為,則,由得;則,所以直線的方程為.設(shè),則;解得,即.(ii)設(shè)點(diǎn).由題意知,所以在以為直徑的圓上,如下圖所示:以為直徑的圓的方程為,與作差,可得直線的方程為,整理得,由,解得即直線過(guò)定點(diǎn).24.(24-25高二上·湖南衡陽(yáng)·期末)已知曲線上的動(dòng)點(diǎn)滿足,且.(1)求的方程;(2)已知直線與交于兩點(diǎn),過(guò)分別作的切線,若兩切線交于點(diǎn),且點(diǎn)在直線上,證明:經(jīng)過(guò)定點(diǎn).【答案】(1)(2)證明見(jiàn)解析【詳解】(1)因?yàn)?,所以曲線是以為焦點(diǎn),以2為實(shí)軸長(zhǎng)的雙曲線,所以實(shí)半軸長(zhǎng),半焦距,虛半軸長(zhǎng),所以曲線的方程為.(2)由題知切線斜率均存在,所以設(shè)過(guò)點(diǎn)所作的切線分別為,由題意知且,由得,因?yàn)榕c相切,所以,且,整理得.此時(shí)可得,即.同理.由得.直線的斜率為,所以的方程為,令,得,即經(jīng)過(guò)定點(diǎn).25.(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))如圖,過(guò)拋物線內(nèi)部一點(diǎn)作拋物線的中點(diǎn)弦(為中點(diǎn)),兩條切線、交于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作直線,且,點(diǎn)是直線上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作拋物線的兩條切線、,求證:直線過(guò)定點(diǎn).【答案】證明見(jiàn)解析【詳解】設(shè)、、,因?yàn)辄c(diǎn)為線段的中點(diǎn),所以,因?yàn)棰?,②,由①②可得.所以,直線的斜率為,又因?yàn)橹本€過(guò)點(diǎn),所以直線的方程為,即,聯(lián)立,解得或,不妨取點(diǎn)、,由圖可知,拋物線在點(diǎn)處的切線的斜率存在,設(shè)拋物線在點(diǎn)處的切線方程為,聯(lián)立可得,即,,解得,所以拋物線在點(diǎn)處的切線方程為,即,即,故直線的方程為,同理可知直線的方程為,聯(lián)立,可得,即點(diǎn),所以,直線的方程為,即,設(shè)點(diǎn),則,設(shè)點(diǎn)、,由上可知,直線的方程為,直線的方程為,因?yàn)辄c(diǎn)為直線、的公共點(diǎn),所以,所以點(diǎn)、的坐標(biāo)滿足方程,所以直線的方程為,即.當(dāng)時(shí),,所以過(guò)定點(diǎn),即點(diǎn).考點(diǎn)08與切線、切點(diǎn)弦有關(guān)的面積問(wèn)題(共3小題)26.(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))過(guò)點(diǎn)作拋物線的兩條切線,與y軸分別交于點(diǎn)C,D,則外接圓的面積為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】首先利用過(guò)點(diǎn)的切線方程與拋物線方程聯(lián)立,利用直線與拋物線的位置關(guān)系求切線方程,再判斷的形狀,即可求外接圓的半徑,并求外接圓的面積.【詳解】不妨取點(diǎn)C位于x軸上方,如圖.易知兩切線斜率均不為零,設(shè)過(guò)點(diǎn)P的切線方程為,代入拋物線方程,化簡(jiǎn)得,令,得,解得.所以直線:,直線:,所以直線與直線的斜率之積,所以,故的外接圓是以為直徑的圓.在直線:中,令,得,故.在直線:中,令,得,故.故,所以外接圓的面積為.故選:B27.(2025·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))已知橢圓E:的左焦點(diǎn)為F,過(guò)點(diǎn)分別作E的切線、,切點(diǎn)分別為A、B,則面積最大值為(

)A. B. C.2 D.【答案】A【分析】根據(jù)橢圓上一點(diǎn)的切線方程求出直線的方程,然后聯(lián)立直線與橢圓方程,利用韋達(dá)定理將表示出來(lái),然后列出三角形面積表達(dá)式,最后根據(jù)不等式的性質(zhì)求出三角形面積的最大值.【詳解】因?yàn)闄E圓方程為,設(shè)切點(diǎn),則切線的方程為,.因?yàn)榍芯€過(guò)點(diǎn),所以,切線的方程變?yōu)椋?,因?yàn)辄c(diǎn)都在直線上,所以直線的方程為.該直線必過(guò)點(diǎn)剛好是橢圓的右焦點(diǎn).聯(lián)立直線方程和橢圓方程為:,化簡(jiǎn)得.根據(jù)韋達(dá)定理.而所以.因?yàn)?,要使得面積取得最大值,則應(yīng)取最小值,根據(jù)不等式,所以當(dāng)時(shí),三角形的面積最大,最大值為.故選:A.28.(23-24高二上·遼寧·期末)過(guò)雙曲線上一點(diǎn)作兩條漸近線的垂線,垂足分別為,且.(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若動(dòng)直線的斜率存在,且與雙曲線相切,切點(diǎn)為與雙曲線的兩條漸近線分別交于點(diǎn),設(shè)原點(diǎn)O關(guān)于點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為,求四邊形的面積.【答案】(1)(2)2【詳解】(1)雙曲線的漸近線方程為,,因?yàn)?,所以,故雙曲線的方程為(2)當(dāng)動(dòng)直線的斜率存在時(shí),且斜率時(shí),不妨設(shè)直線,故由,從而,化簡(jiǎn)得又因?yàn)殡p曲線的漸近線方程為,故由,從而點(diǎn).同理可得,,故MN中點(diǎn)橫坐標(biāo)為,所以為的中點(diǎn),故四邊形MONQ為矩形設(shè)四邊形MONQ面積為,則考點(diǎn)09與切線、切點(diǎn)弦有關(guān)的定值問(wèn)題(共4小題)29.(24-25高三上·廣東揭陽(yáng)·期末)如圖所示,已知是雙曲線右支上任意一點(diǎn),雙曲線在點(diǎn)處的切線分別與兩條漸近線交于兩點(diǎn),則.【答案】1【詳解】如下圖所示,設(shè)雙曲線漸近線上的點(diǎn),點(diǎn),當(dāng)時(shí),過(guò)點(diǎn)的切線方程為,當(dāng)時(shí),設(shè)過(guò)點(diǎn)的切線方程為,即,代入雙曲線方程化簡(jiǎn)為,則且,因?yàn)?,所以,所以,在點(diǎn)處的切線方程為,當(dāng)也符合;且點(diǎn)A,B又在切線l上,,30.(23-24高三上·浙江·期中)已知雙曲線:(,)過(guò)點(diǎn),且離心率為2,,為雙曲線的上、下焦點(diǎn),雙曲線在點(diǎn)處的切線與圓:()交于A,B兩點(diǎn).(1)求的面積;(2)點(diǎn)為圓上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)能作雙曲線的兩條切線,設(shè)切點(diǎn)分別為,,記直線和的斜率分別為,,求證:為定值.【答案】(1)(2)證明見(jiàn)解析【詳解】(1)

∵,∴,∴設(shè)過(guò)曲線上一點(diǎn)的切線的方程為:,由可得,則,即.又因?yàn)榍悬c(diǎn)為Q,所以,所以解得,則過(guò)點(diǎn)的切線的方程為:.設(shè),,∴交軸于點(diǎn),聯(lián)立直線與圓的方程消得,∴,.∴,∴.(2)

設(shè),,,則設(shè)過(guò)點(diǎn)的雙曲線的切線方程為:,由(1)可知,又因?yàn)?,則,即(*)而,所以,,則(*)式可化為,即可得,,則切線方程為,整理可得過(guò)點(diǎn)M的雙曲線的切線方程為.同理可得過(guò)點(diǎn)的雙曲線的切線方程為.又兩切線均過(guò)點(diǎn),則,因此,直線的方程為聯(lián)立直線與雙曲線的方程,消可得,故所以因?yàn)?,則,則所以.31.(24-25高三上·廣東深圳·期末)在平面直角坐標(biāo)系中,過(guò)拋物線焦點(diǎn)的直線l,交于兩點(diǎn),且.(1)求的方程:(2)若在M,N處的切線交于點(diǎn),設(shè)切線GM,GN的斜率分別為.(i)證明:為定值:(ii)求面積的最小值.【答案】(1)(2)(i)證明見(jiàn)詳解;(ii)4【詳解】(1)由題意可知:拋物線的焦點(diǎn)為,且直線l的斜率可能不存在,但不為0,此時(shí)直線l與拋物線必相交,設(shè),聯(lián)立方程,消去x可得,則,可得,且,可得,所以拋物線的方程為.(2)(i)由(1)可知:,設(shè)拋物線在處的切線斜率不為0,設(shè)為,聯(lián)立方程,消去x可得,則,可得,所以;(ii)由(i)可知:拋物線在處的切線方程為,則切線,聯(lián)立方程,解得,即,則點(diǎn)到直線的距離,且,所以面積,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,所以面積的最小值為4.32.(2025·江西萍鄉(xiāng)·二模)已知橢圓的焦距為,離心率為,點(diǎn)在上.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若點(diǎn)在橢圓上,點(diǎn)在圓上,直線為和的公切線,求線段的長(zhǎng)度;(3)直線交橢圓于兩點(diǎn),交軸于點(diǎn).為直線上一點(diǎn),滿足,其中為坐標(biāo)原點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作直線的垂線交于點(diǎn),問(wèn)是否存在一點(diǎn),使得的長(zhǎng)度為定值?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo)和該定值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)(2)(3),定值【詳解】(1)依題意可得,解得,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為;(2)設(shè),,根據(jù)對(duì)稱性,不妨設(shè)直線,則,整理得,所以,則,此時(shí),同理由點(diǎn)在圓和直線上且與圓相切可得,,所以,,則,所以,所以,所以線段的長(zhǎng)度為;

(3)顯然,設(shè),,由,可得為線段的中點(diǎn),由,整理得,所以,而,,所以,則直線,在直線中,令得,所以,因?yàn)?,所以直線,所以,即,即,所以存在點(diǎn),使得的長(zhǎng)度為定值.

考點(diǎn)10與切線、切點(diǎn)弦有關(guān)的最值、范圍問(wèn)題(共5小題)33.(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))點(diǎn)是拋物線的對(duì)稱軸與準(zhǔn)線的交點(diǎn),點(diǎn)為拋物線的焦點(diǎn),點(diǎn)在拋物線上.在中,,則的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】先利用幾何條件轉(zhuǎn)化,得,求出的范圍,結(jié)合基本不等式可得答案.【詳解】過(guò)點(diǎn)作準(zhǔn)線的垂線,垂足為,則由拋物線的定義可得,由,在中由正弦定理可知,所以,所以,設(shè)的傾斜角為,則,當(dāng)取得最大值時(shí),最小,此時(shí)直線與拋物線相切,設(shè)直線的方程為,則聯(lián)立可得即,所以,所以,即,則.可得,即,所以,當(dāng)時(shí)取等.當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;由對(duì)勾函數(shù)的性質(zhì)可得則.故選:B.34.(25-26高三上·江蘇南京·開(kāi)學(xué)考試)已知點(diǎn),線段為的一條直徑.設(shè)過(guò)點(diǎn)且與相切的兩條直線的斜率分別為,則()A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)可得圓心和半徑,進(jìn)而根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式,結(jié)合相切即可求解.【詳解】由于點(diǎn),線段為的一條直徑,故圓心,即,圓的半徑為,由題意可知兩條切線的斜率均存在,故設(shè)切線方程為,由相切可得,化簡(jiǎn)可得,故是方程的兩個(gè)根,故故選:D35.(24-25高二上·江蘇徐州·期末)已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分

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