2026年高二數(shù)學(xué)寒假自學(xué)課(人教A)專題07 圓錐曲線中的定點(diǎn)、定值、定直線的問題(解析版)_第1頁
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專題07圓錐曲線中的定點(diǎn)、定值、定直線的問題內(nèi)容導(dǎo)航串講知識:思維導(dǎo)圖串講知識點(diǎn),有的放矢重點(diǎn)速記:知識點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)梳理,查漏補(bǔ)缺考點(diǎn)鞏固:必考題型講透練透,能力提升復(fù)習(xí)提升:真題感知+提升專練,全面突破知識點(diǎn)1:定點(diǎn)問題找到動(dòng)直線(或動(dòng)點(diǎn))方程中參數(shù)(如斜率k)的“不變部分”。將方程整理為關(guān)于參數(shù)的恒等式,令其系數(shù)為零,即可求出定點(diǎn)(或定直線)。一、直接推導(dǎo)設(shè)參:設(shè)出動(dòng)直線的方程。通常已知直線過某個(gè)定點(diǎn)或已知斜率,常用點(diǎn)斜式:y=kx+m。尋找關(guān)系:利用題目條件(如直線與圓錐曲線相切、相交,或與其他幾何條件如垂直、中點(diǎn)等相關(guān)),找到一個(gè)關(guān)于k和m的關(guān)系式。消參定型:將找到的k和m關(guān)系式代回原始的直線方程y=kx+m中。得到只含一個(gè)參數(shù)的解析式。關(guān)鍵步驟:將此方程整理為關(guān)于參數(shù)k的方程,要使這個(gè)方程對所有k值都成立,則k的系數(shù)和常數(shù)項(xiàng)必須同時(shí)為零。對于y?C=k(x?D)形式,定點(diǎn)顯然是(D,C)。對于更復(fù)雜的形式,將方程按k的冪次項(xiàng)整理,令各項(xiàng)系數(shù)為零,解方程組即可求出定點(diǎn)(x,y)。二、先猜后證法當(dāng)直接推導(dǎo)復(fù)雜或難以進(jìn)行時(shí),此方法能指明方向,簡化計(jì)算。猜定點(diǎn):特殊位置法:取參數(shù)(如斜率k)的兩個(gè)特殊值(如0,斜率不存在(豎直直線),1,-1等),畫出兩條對應(yīng)的特殊位置直線。求交點(diǎn):解這兩條特殊直線的交點(diǎn),該點(diǎn)即為猜測的定點(diǎn)(x0證定點(diǎn):則動(dòng)直線的方程可以化簡為y?y0=f(k)(x?x0)知識點(diǎn)2:定值問題將待證的目標(biāo)量(如斜率積、線段乘積、面積等)用參數(shù)(通常是斜率

k)表示出來,通過代數(shù)運(yùn)算消去參數(shù),若結(jié)果是一個(gè)常數(shù)常見的定值類型有:1、斜率的和、積、比為定值2、線段長度、乘積或倒數(shù)和為定值3、面積為定值4、向量數(shù)量積為定值“先猜后證”:取參數(shù)的特殊值(如

k=0,

k=1,

k→∞),快速計(jì)算出目標(biāo)量的值。這個(gè)值很可能就是定值。這不僅能預(yù)知結(jié)果、增強(qiáng)信心,還能用來驗(yàn)證最終化簡結(jié)果是否正確。“設(shè)而不求”的極致運(yùn)用:不僅對交點(diǎn)坐標(biāo)“設(shè)而不求”,對于復(fù)雜的中間量,也保持其整體形式,在后續(xù)運(yùn)算中可能會(huì)相互抵消。參數(shù)關(guān)系式的挖掘:定值問題的核心往往在于題目中隱藏的參數(shù)關(guān)系。知識點(diǎn)3:定直線問題將動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)表示為某個(gè)參數(shù)(通常是斜率k)的函數(shù),然后消參,得到一個(gè)關(guān)于x,y的二元一次方程,即為定直線方程。主要步驟為:1、設(shè)參并表示動(dòng)點(diǎn)2、建立關(guān)系3、消參4、得到定直線方程在解題過程中,可以使用幾何性質(zhì)轉(zhuǎn)化,先猜后證等方法幫助解決計(jì)算問題【題型1直線過定點(diǎn)問題】高妙技法找到動(dòng)點(diǎn)方程中參數(shù)方程,整理為關(guān)于參數(shù)的恒等式,令其系數(shù)為零,即可求出定點(diǎn)(或定直線)。1.(25-26高二上·浙江衢州·期中)已知拋物線,斜率為的直線交于兩點(diǎn),且線段中點(diǎn)縱坐標(biāo)為4.(1)求拋物線的方程;(2)若直線不過點(diǎn),且直線交于另一點(diǎn),記直線的斜率為,(i)求證:;(ii)求證:直線過定點(diǎn).【答案】(1)(2)(i)證明見解析;(ii)證明見解析【分析】(1)聯(lián)立方程組并利用韋達(dá)定理得到,再結(jié)合題意求解參數(shù),得到拋物線方程即可.(2)(i)法一直接利用斜率公式結(jié)合韋達(dá)定理得到定值,法二利用齊次化結(jié)合直線系方程求解定值,(ii)法一結(jié)合已證定值,求出直線方程,進(jìn)而求解定點(diǎn),法二結(jié)合齊次化得到的定值求出直線方程,最后求出定點(diǎn)即可.【詳解】(1)設(shè)直線的方程為,代入得,設(shè)點(diǎn),則,而線段中點(diǎn)縱坐標(biāo)為4,則,解得,故的方程為.(2)(i)法一:由(1),且,則所以.法二:設(shè)直線方程為,拋物線的方程可表示為,由,得,,,直線的斜率為,,.(ii)法一:如圖,作出符合題意的圖形,

由已知得,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立,可得,,,,整理得,即,當(dāng)時(shí),直線與直線重合,舍去,直線的方程,直線過定點(diǎn).法二:由已知得,,,(舍)或,直線的方程是,直線過定點(diǎn).2.(25-26高三上·湖南長沙·月考)已知分別為橢圓的上、下焦點(diǎn),,點(diǎn)為橢圓C上一點(diǎn).(1)求橢圓C的方程;(2)橢圓C與直線有唯一公共點(diǎn)M,過點(diǎn)M且與l垂直的直線分別交x軸、y軸于兩點(diǎn).(i)當(dāng)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)時(shí),求點(diǎn)的軌跡方程;(ii)已知以橢圓上一點(diǎn)為切點(diǎn)的切線方程為,若直線l交直線于點(diǎn)由點(diǎn)Q引橢圓C的另一條切線,切點(diǎn)為N,求證:直線過定點(diǎn).【答案】(1);(2)(i),(ii).【分析】(1)由得到,將代入橢圓,聯(lián)立方程組求解即可;(2)(i)直線和橢圓聯(lián)立方程組,消去,整理得到,由橢圓C與直線有唯一公共點(diǎn)M,得到,即得,同時(shí)從方程中解出,將其代入解得,從而得到的坐標(biāo),求出過點(diǎn)M且與l垂直的直線方程,從而得到點(diǎn)的坐標(biāo),則點(diǎn)中的和分別為點(diǎn)的橫縱坐標(biāo),通過計(jì)算得到和的方程,即為所求;(ii)分別求出,為切點(diǎn)的切線方程,又這兩條切線都過,將代入這兩條切線方程得到直線的方程,將代入直線得到,代入直線的方程從而求出直線過的定點(diǎn).【詳解】(1),,,為橢圓上一點(diǎn),,聯(lián)立方程組,解得,橢圓C的方程為;(2)(i)直線和橢圓聯(lián)立方程組,消去,(3)(4)整理得到,橢圓C與直線有唯一公共點(diǎn)M,,,,且的解為,代入解得,則,,,,過點(diǎn)M且與l垂直的直線方程為,設(shè),則,則,設(shè),則,則,中的,,,,,,;(ii)橢圓C的方程為,引橢圓C的另一條切線,切點(diǎn)為N,設(shè),則為切點(diǎn)的切線方程為,則為切點(diǎn)的切線方程為,這兩條切線都過,,直線的方程為,在直線上,,,直線的方程為,,,,,直線過定點(diǎn).

3.(25-26高二上·浙江·期中)已知橢圓過點(diǎn),左焦點(diǎn)為,且.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)已知不與軸垂直的直線交橢圓于,兩點(diǎn)(,異于點(diǎn)),直線,分別與軸交于,兩點(diǎn),若,的橫坐標(biāo)的乘積為,則直線是否過定點(diǎn)?若是,求出該定點(diǎn)的坐標(biāo);若不是,請說明理由.【答案】(1)(2)直線恒過定點(diǎn)【分析】(1)根據(jù)橢圓的性質(zhì)和已知條件求出、、的值,進(jìn)而得到橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)出直線的方程,與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理表示出,再根據(jù)直線、與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)乘積為,求出直線所過的定點(diǎn)?!驹斀狻浚?)設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為已知橢圓過點(diǎn),則,左焦點(diǎn),由可得,,解得,所以,故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為;(2)設(shè)直線的方程為,,,由消去得,當(dāng)時(shí),,,

由,得,則直線的方程為,令,得點(diǎn)的橫坐標(biāo),直線的方程為,令,得點(diǎn)的橫坐標(biāo),于是,即,則有,化簡得,解得或(舍去),所以直線的方程為,直線恒過定點(diǎn).4.(25-26高二上·吉林長春·期中)已知橢圓分別是的左、右焦點(diǎn),是橢圓上一點(diǎn),的最大值為3,當(dāng)為橢圓上頂點(diǎn)時(shí),為等邊三角形.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)分別是橢圓的左、右頂點(diǎn),若直線與交于點(diǎn),且,①若直線交于點(diǎn),證明點(diǎn)在定直線上,并求出該定直線的方程;②證明:直線過定點(diǎn),并求出此定點(diǎn)坐標(biāo).【答案】(1)(2)①證明見詳解,;②證明見詳解,.【分析】(1)根據(jù)條件得出的關(guān)系,求解方程可得答案;(2)①根據(jù)斜率關(guān)系分別設(shè)出直線方程,求解交點(diǎn)可證;②聯(lián)立方程分別求出的坐標(biāo),寫出直線方程,化簡可得直線過定點(diǎn).【詳解】(1)設(shè)橢圓的焦距為,因?yàn)榈淖畲笾禐?,所以;因?yàn)楫?dāng)為橢圓上頂點(diǎn)時(shí),為等邊三角形,所以,解得,所以,即橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)①證明:由(1)知,;設(shè)直線的斜率為,則直線的斜率為,直線的方程為,直線的方程為,聯(lián)立,可得,即點(diǎn)在定直線上.②證明:設(shè),聯(lián)立,得,則有,解得,,即;聯(lián)立,得,由得,,即;設(shè)直線的斜率為,當(dāng)時(shí),即時(shí),則.所以直線的方程為,即,所以直線過定點(diǎn).當(dāng),若,則,,此時(shí)直線的方程為;若,則,,此時(shí)直線的方程為;綜上可得,直線恒過定點(diǎn).【題型2定點(diǎn)存在問題與位置關(guān)系】高妙技法與角度、位置關(guān)系等有關(guān)的存在性問題,假設(shè)存在,然后根據(jù)題目幾何條件列出方程,根據(jù)假設(shè)條件求解,看解是否在合理范圍內(nèi)。1.(25-26高三上·重慶·月考)橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,離心率為;點(diǎn)為橢圓上的兩個(gè)不同動(dòng)點(diǎn),面積的最大值為.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)直線的斜率為,直線的斜率為.(i)若在軸上方,且,求證:直線過定點(diǎn);(ii)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中,是否存在某些位置使得且?若存在,求出此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)(i)證明見解析;(ii)【分析】(1)由離心率及面積的最大值列出等式求得即可求解;(2)(i)設(shè)直線方程為:,聯(lián)立橢圓方程,由韋達(dá)定理結(jié)合,求得即可求證;(ii)設(shè),由,得到直線的方程為:,直線的方程為:,聯(lián)立求得,結(jié)合點(diǎn),點(diǎn)在橢圓上,列出等式求解即可.【詳解】(1)由題意,即,當(dāng)點(diǎn)位于短軸端點(diǎn)時(shí),面積的最大值,得:,即,又,所以,即解得:,故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(2)

(i)設(shè)直線方程為:,由得:,,因?yàn)椋?,即所以,整理得:,代入韋達(dá)定理,化簡得:所以直線方程為:,恒過定點(diǎn);(ii)設(shè),顯然,則直線斜率為,直線的斜率為.因?yàn)?,所以直線斜率為,直線的斜率為.所以直線的方程為:直線的方程為:,兩方程聯(lián)立解得:,即,因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以,即或,又點(diǎn)在橢圓上,,聯(lián)立無解,聯(lián)立,解得:,所以符合條件的點(diǎn)得坐標(biāo)為.2.(25-26高二上·貴州·期中)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為、,左頂點(diǎn)為,為坐標(biāo)原點(diǎn),若,橢圓的離心率為,過點(diǎn)作斜率為的直線與橢圓交于另一點(diǎn),交軸于點(diǎn).(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)為的中點(diǎn),在軸上是否存在定點(diǎn),對于任意的都有?若存在,求出定點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在,【分析】(1)由題意求出,即可求得橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)直線,與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理以及中點(diǎn)坐標(biāo)公式得到P點(diǎn)坐標(biāo),利用從而求得結(jié)果.【詳解】(1)由題意則,由于,則,,則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)設(shè)直線令,則,將*代入整理得,設(shè),則,,設(shè),為的中點(diǎn),,,,,,當(dāng)時(shí),恒成立,所以存在定點(diǎn)使得對于任意的都有.3.(25-26高二上·湖南長沙·期中)已知橢圓的離心率為分別為橢圓的左?右焦點(diǎn),點(diǎn)是橢圓上一動(dòng)點(diǎn),且的最大值為6.(1)求橢圓的方程;(2)已知直線與橢圓交于兩點(diǎn).(i)求的取值范圍;(ii)已知點(diǎn),直線與直線分別交于點(diǎn),平面內(nèi)是否存在一定點(diǎn),使得四邊形為平行四邊形?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)(i)或;(ii)存在,.【分析】(1)利用橢圓定義和基本不等式求,結(jié)合離心率求解可得;(2)(i)直線方程聯(lián)立橢圓方程消元,利用判別式求解可得;(ii)利用直線表示出點(diǎn)的坐標(biāo),結(jié)合韋達(dá)定理求出中點(diǎn)坐標(biāo),結(jié)合為平行四邊形求解可得.【詳解】(1)因?yàn)殡x心率為,所以,由橢圓的定義知,由基本不等式得,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號成立,故,所以,所以,故橢圓的方程為.(2)(i)設(shè),由得,由直線與橢圓交于兩點(diǎn),知,得,所以或.(ii)存在點(diǎn)使得四邊形為平行四邊形,理由如下:因?yàn)樵跈E圓上,所以易知,設(shè)直線的方程為,令,得,同理,又由(i)知,所以,所以,所以線段的中點(diǎn)坐標(biāo)為,連接,若四邊形為平行四邊形,則線段的中點(diǎn)坐標(biāo)也為,由于,可得得,所以點(diǎn)的坐標(biāo)為.4.(25-26高三上·廣東惠州·月考)已知為坐標(biāo)原點(diǎn),橢圓的右焦點(diǎn)為的長軸長為4,直線過點(diǎn)且與交于兩點(diǎn).(1)求的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)當(dāng)直線的斜率為時(shí),求的面積:(3)在軸上是否存在一個(gè)定點(diǎn),使得直線關(guān)于軸對稱?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo):若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)(3)存在,【分析】(1)根據(jù)題意求出即可;(2)先求出直線方程,聯(lián)立方程,設(shè),利用韋達(dá)定理求出,再根據(jù)求解即可;(3)設(shè),聯(lián)立橢圓方程,韋達(dá)定理,結(jié)合斜率公式利用斜率相反化簡求得的坐標(biāo),即可求解.【詳解】(1)由題意可得,,所以,故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為;(2)直線的方程為,聯(lián)立,消得,設(shè),則,所以;(3)設(shè),易得直線的斜率不為零,可設(shè),聯(lián)立,得,,設(shè),則,,因?yàn)橹本€關(guān)于軸對稱,所以時(shí),,所以(也符合),所以,所以,所以,化簡得,與無關(guān),所以,故,故存在,使得直線關(guān)于軸對稱.

【題型3定點(diǎn)存在問題與線段定值】高妙技法與線段為定值有關(guān)的存在性問題,假設(shè)存在,然后根據(jù)題目幾何條件列出方程,根據(jù)假設(shè)條件求解,看解是否在合理范圍內(nèi)。1.(2025高三·全國·專題練習(xí))已知雙曲線的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),左焦點(diǎn)為,且的一條漸近線的斜率為2.(1)求的方程;(2)如圖,記的右頂點(diǎn)為,過點(diǎn)作直線與的左支分別交于兩點(diǎn),且為垂足.證明:存在定點(diǎn),使得為定值,并求出點(diǎn)坐標(biāo).【答案】(1)(2)證明見解析,【分析】(1)根據(jù)題意,列出方程組,求得的值,即可求解;(2)設(shè)直線MN方程為,聯(lián)立方程組,得到,根據(jù),整理得到,求得,得到直線MN過定點(diǎn),再由直線MN的斜率不存在時(shí),設(shè)直線方程為,得到過定點(diǎn),再由,即可求解.【詳解】(1)由雙曲線的左焦點(diǎn)為,一條漸近線的斜率為2,可得,解得,所以的方程為.(2)由(1)知,如圖,當(dāng)直線斜率存在時(shí),設(shè)方程為,聯(lián)立得,,即,設(shè),由韋達(dá)定理可得因?yàn)?,所以,可得,即,即,整理得,即,即,可得,解得或,將代入,得,此時(shí)直線過定點(diǎn),不合題意;將代入,得,如圖,此時(shí)直線過定點(diǎn),當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),需要討論直線斜率不存在的情況.不妨設(shè)直線方程為,因?yàn)?,所以為等腰直角三角形,此時(shí)點(diǎn)坐標(biāo)為,所以,故,則(舍)或,此時(shí)過定點(diǎn),綜上可知,直線恒過定點(diǎn),因?yàn)?,此時(shí)存在以為斜邊的直角三角形,所以存在定點(diǎn)為中點(diǎn)滿足,此時(shí).2.(25-26高二上·山東日照·期中)已知?jiǎng)狱c(diǎn)到定點(diǎn)的距離與它到定直線的距離之比為.(1)求點(diǎn)的軌跡的方程;(2)已知直線的方程為,直線上有一動(dòng)點(diǎn),求的最大值;(3)若,為軌跡上不同的兩點(diǎn),線段的中點(diǎn)為,當(dāng)面積取最大值時(shí),是否存在兩定點(diǎn),,使為定值?若存在,求出這個(gè)定值,若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)2(3)存在兩定點(diǎn)S,T,使為定值.【分析】(1)根據(jù)題意得到方程,化簡后得到軌跡方程;(2)設(shè)為的左焦點(diǎn),由橢圓定義和三點(diǎn)共線轉(zhuǎn)化為直線上找到一點(diǎn),使得最大;(3)考慮直線的斜率存在和不存在兩種情況,求出點(diǎn)的軌跡方程為橢圓,由橢圓定義可知,存在兩定點(diǎn)S,T,分別為或,使為定值.【詳解】(1)由題意得,兩邊平方得,整理得,點(diǎn)的軌跡的方程為;(2)中,,則,為的右焦點(diǎn),設(shè)為的左焦點(diǎn),連接,則,,則,其中當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),取得最小值,為到直線:的距離,所以,所以最大值,故的最大值為.(3)存在兩定點(diǎn)S,T,使為定值,理由如下:當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線方程為,,聯(lián)立直線與橢圓方程得,,即,設(shè),則,故,故當(dāng)時(shí),取得最大值,最大值為,此時(shí),滿足,因?yàn)椋?,故,故,令,兩式相除得,故,將其代入得,結(jié)合得,化簡得,因?yàn)?,所以,故,即,?dāng)直線的斜率不存在時(shí),設(shè),則,則,不妨設(shè)點(diǎn)在第一象限,則當(dāng)時(shí),取得最大值,此時(shí)的中點(diǎn)坐標(biāo)為,滿足,故當(dāng)取得最大值時(shí),點(diǎn)的軌跡方程為橢圓,兩焦點(diǎn)坐標(biāo)為,由橢圓定義可知,存在兩定點(diǎn)S,T,分別為或,使為定值.3.(25-26高三上·浙江·開學(xué)考試)已知橢圓過點(diǎn).(1)求橢圓的方程;(2)斜率為1的直線與橢圓交于兩點(diǎn),點(diǎn)P坐標(biāo)為,直線與橢圓的另一個(gè)交點(diǎn)為點(diǎn)M,直線PD與橢圓的另一個(gè)交點(diǎn)為點(diǎn)N.①已知點(diǎn)M坐標(biāo)為,求點(diǎn)橫坐標(biāo)(用表示);②過點(diǎn)作于點(diǎn)G,是否存在定點(diǎn)Q,使得為定值,若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)①;②存在,【分析】(1)將點(diǎn)代入橢圓方程即可求解;(2)①設(shè)直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立,結(jié)合韋達(dá)定理化簡求解即可;②計(jì)算可得,設(shè),可得,結(jié)合化簡得到,設(shè)直線,進(jìn)而得到直線過定點(diǎn),進(jìn)而求解即可.【詳解】(1)由題意,,解得,所以橢圓的方程為.(2)①設(shè)直線的方程為,且,,即,聯(lián)立,得,則,即,且,則,即點(diǎn)橫坐標(biāo)為.由①知,,,則,即,設(shè),與①同理可得,則,則,設(shè)直線,則,則,又,則,則直線,所以直線過定點(diǎn),則為中點(diǎn)時(shí),則,,則,因此,存在定點(diǎn),使得為定值.4.(25-26高二上·湖南長沙·期中)已知在平面直角坐標(biāo)系中,為原點(diǎn),拋物線的焦點(diǎn)為,、是拋物線上兩個(gè)不同的點(diǎn).(1)求拋物線的方程;(2)若直線斜率為1,且過點(diǎn),求線段的長度;(3)直線與拋物線交于不同于的、兩點(diǎn),若以為直徑的圓經(jīng)過點(diǎn),且于,證明:存在定點(diǎn),使為定值.【答案】(1);(2);(3)證明見解析.【分析】(1)根據(jù)焦點(diǎn)坐標(biāo)為,故,所以拋物線為;(2)聯(lián)立直線和拋物線方程,得到兩根之和,兩根之積,利用焦點(diǎn)弦長公式求出答案;(3)聯(lián)立方程,得到根與系數(shù)的關(guān)系,根據(jù)以線段為直徑的圓經(jīng)過點(diǎn),轉(zhuǎn)化成,可得直線過定點(diǎn),再由,根據(jù)直角三角形的特征即可找到的位置,即可求解.【詳解】(1)拋物線的焦點(diǎn)為,則,即,所以拋物線為;(2)直線的方程為,聯(lián)立拋物線Γ和直線l的方程:,得,,設(shè),由韋達(dá)定理得,故;(3)由題意可知直線斜率不為0,設(shè)其方程為,聯(lián)立方程得:,整理得:,,其中,,因?yàn)橐詾橹睆降膱A經(jīng)過點(diǎn),所以,又因?yàn)椋?,∴,所以直線過定點(diǎn),又因?yàn)?,所以為直角三角形,所以?dāng)為斜邊中點(diǎn)時(shí),為定值,此時(shí),所以定點(diǎn)為,為定值2.【題型4定點(diǎn)存在問題與面積定值】高妙技法與面積定值有關(guān)的存在性問題,先假設(shè)定點(diǎn)存在,然后根據(jù)題目條件求解,判斷解是否在合理范圍。1.(25-26高二上·廣東汕頭·期中)已知橢圓的左右頂點(diǎn)分別為為上一點(diǎn),離心率為為上異于的點(diǎn).(1)求的方程;(2)為橢圓上異于的另一點(diǎn)(不與重合),直線不與坐標(biāo)軸平行,點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對稱的點(diǎn)為.若直線與相交于點(diǎn),直線與直線相交于點(diǎn).證明:在上存在定點(diǎn),使得的面積為定值,并求出該定值;【答案】(1)(2)證明見解析,【分析】(1)根據(jù)已知離心率及點(diǎn)在橢圓上列式計(jì)算求解;(2)設(shè)直線聯(lián)立方程組得出韋達(dá)定理,再應(yīng)用三點(diǎn)共線列式及,再化簡得出的方程,最后應(yīng)用面積得出定值.【詳解】(1)由題知,解得,故的方程為:;(2)設(shè),則,設(shè)直線的方程:代入的方程得:,由共線得,;由共線得;兩式相加得,,故的方程為聯(lián)立與的方程解得,,則在定直線上,則使得的面積為定值的點(diǎn)一定為:過點(diǎn)且與直線平行的直線與的交點(diǎn),此時(shí).

2.(25-26高二上·遼寧大連·期中)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知,平面上一動(dòng)點(diǎn)滿足,點(diǎn)的軌跡為曲線,(1)求曲線的方程;(2)曲線與y軸正負(fù)半軸分別交于兩點(diǎn),不與坐標(biāo)軸平行的直線與曲線交于M、N兩點(diǎn),①若直線斜率之積為,證明直線過定點(diǎn);②若直線方程為,點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對稱點(diǎn)為,直線交于點(diǎn),直線OT與直線交于點(diǎn),曲線上是否存在點(diǎn),使得面積為定值,若存在求出點(diǎn)坐標(biāo),若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)①證明見解析;②.【分析】(1)根據(jù)橢圓的定義求方程即可;(2)①構(gòu)造關(guān)于斜率的一元二次方程,利用韋達(dá)定理得出關(guān)系求解定點(diǎn)即可;②逐步表示出直線、,聯(lián)立與直線,解得點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng),則要使面積為定值,可得點(diǎn)的縱坐標(biāo),代入橢圓方程求出點(diǎn)R即可.【詳解】(1)由題意,則點(diǎn)的軌跡為以為焦點(diǎn),長軸長為4的橢圓,由得,所以曲線的方程為:.(2)①由題意,,設(shè),直線:,變形可得,即,所以,即,除以得,設(shè),則,由于,,則為其兩根,由韋達(dá)定理可得,所以,即直線:,令得,故直線過定點(diǎn).②設(shè),,聯(lián)立由韋達(dá)定理直線:,直線:,代入點(diǎn)得,兩式相加整理得,代入韋達(dá)定理整理得,所以直線:,聯(lián)立得,所以點(diǎn)在直線上運(yùn)動(dòng),使得面積為定值,則與直線平行,即,代入得,所以點(diǎn)符合題意.

3.(24-25高二下·浙江·開學(xué)考試)已知橢圓的離心率為,長軸長為4.(1)求橢圓C的方程:(2)過點(diǎn)的直線交圓于點(diǎn)M、N,直線垂直,且交C于點(diǎn)P、Q,交于點(diǎn)A.記,的面積分別為,.(i)若,求t的取值范圍;(ii)是否存在常數(shù)t,使得為定值?若存在,求出t的值;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)(i);(ii)存在,,理由見解析【分析】(1)由長軸長,離心率,求出,得到橢圓方程;(2)(i)由垂徑定理,由對稱性可知,根據(jù)面積之比得到,A是的中點(diǎn),時(shí),得到,時(shí),聯(lián)立求出點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而得到點(diǎn)坐標(biāo),表達(dá)出直線的方程,求出,并得到,換元后,由對勾函數(shù)單調(diào)性得到,從而得到答案;(ii),由(i)可知,,由垂徑定理得,所以,故當(dāng),即時(shí),即為定值3.【詳解】(1)由題意知:,,解得,,故,所以橢圓C的方程為.(2)(i)由垂徑定理可得A是的中點(diǎn),即,由對稱性可知,易知,,故,所以,故A是的中點(diǎn).①當(dāng)時(shí),易知,故由中點(diǎn)坐標(biāo)公式得,此時(shí);②當(dāng)時(shí),由得,解得,故由條件可知,由中點(diǎn)坐標(biāo)公式得,故直線的方程為:,令得,由直線過點(diǎn),故.由可知得,又,故,此時(shí)令,則,則,任取,,則,因?yàn)椋?,所以,,所以,即,故?dāng)時(shí),t單調(diào)遞減,故.綜上,取值范圍是.(ii)由題得,由(i)可知,故,又,直線,即,所以,故,由垂徑定理得,所以,故當(dāng),即時(shí),,即為定值3.【點(diǎn)睛】圓錐曲線中最值或范圍問題的常見解法:(1)幾何法,若題目的條件和結(jié)論能明顯體現(xiàn)幾何特征和意義,則考慮利用幾何法來解決;(2)代數(shù)法,若題目的條件和結(jié)論能體現(xiàn)某種明確的函數(shù)關(guān)系,則可首先建立目標(biāo)函數(shù),再求這個(gè)函數(shù)的最值或范圍.【題型5定點(diǎn)存在問題與斜率定值】高妙技法與斜率定值有關(guān)的存在性問題,先假設(shè)定點(diǎn)存在,然后根據(jù)題目條件求解,判斷解是否在合理范圍。1.(25-26高二上·湖北荊州·月考)已知橢圓的焦點(diǎn)為,過點(diǎn)且與軸不重合的直線與橢圓交于兩點(diǎn).(1)若,求的周長;(2)①若,求橢圓的方程;②根據(jù)①中所求橢圓方程,在軸是否存在異于的定點(diǎn)Q,使為定值(其中為直線QA,QB的斜率)?若存在,求出Q的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1);(2)①=1;②存在,.【分析】(1)根據(jù)給定條件,利用對稱性及兩點(diǎn)間距離公式求出三角形周長.(2)①根據(jù)給定條件,利用橢圓定義、結(jié)合三角形相似及斜率坐標(biāo)公式求得即可;②設(shè)出直線方程,與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理及斜率坐標(biāo)公式列式求解即可.【詳解】(1)依題意,,則點(diǎn)關(guān)于x軸對稱,所以的周長為.(2)①設(shè),由,得,又,則,又,因此,解得,則,不妨令點(diǎn),直線的斜率,過點(diǎn)B作x軸的垂線,垂足為點(diǎn)P,則,于是,,又,則,由點(diǎn)在橢圓方程上,得,,所以橢圓的方程為.

②由直線AB與x軸不重合,設(shè)直線AB的方程為,由消去并整理得,設(shè),則,,假設(shè)點(diǎn)存在,設(shè),則當(dāng)時(shí),而,則,,所以存在點(diǎn),使得為定值.2.(25-26高三上·廣東·月考)已知橢圓的焦距為,且與直線相切.直線與交于兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),是上的點(diǎn)(異于),直線的斜率分別為.(1)求的方程;(2)若的面積為,求的值;(3)是否存在定點(diǎn),使得為定值?若存在,求出該定點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,說明理由.【答案】(1)(2)或(3)存在,或【分析】(1)由焦距為,可將橢圓方程設(shè)為,隨后將橢圓方程與直線聯(lián)立,由判別式為0,可得橢圓方程;(2)設(shè),將橢圓方程與方程聯(lián)立,由韋達(dá)定理可得的面積關(guān)于t的表達(dá)式,可得答案;(3)設(shè),由題可得,由(2)可得,假設(shè)為定值,最后由等式兩邊恒成立可得答案.【詳解】(1)因?yàn)榈慕咕酁?,所以,由得,則,得,則,則的方程為;(2)設(shè),由,得.,.設(shè)與y軸交于T,則的面積為:.整理得,得或,則或.(3)設(shè),則由(2)知,,,則.假設(shè)為定值,則,要使方程恒成立,則,解得或,且,故存在定點(diǎn)或,使得為定值0.3.(25-26高三上·山西長治·開學(xué)考試)已知拋物線的焦點(diǎn)為,過點(diǎn)的直線交于兩點(diǎn),其中點(diǎn)在第一象限.若的中點(diǎn)到軸的距離為,且(為坐標(biāo)原點(diǎn)).(1)求拋物線的方程;(2)求的面積;(3)過點(diǎn)的直線與拋物線交于兩點(diǎn),問:在軸上是否存在定點(diǎn),設(shè)直線的斜率分別為,使為定值,若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)(3)存在,定點(diǎn)為【分析】(1)根據(jù)條件,用表示出點(diǎn)坐標(biāo),結(jié)合可求的值,得到拋物線的方程.(2)結(jié)合(1)的結(jié)論,寫出直線的方程,與拋物線方程聯(lián)立,可得點(diǎn)坐標(biāo),利用求的面積.(3)設(shè)直線:,代入拋物線方程,利用韋達(dá)定理,表示,,再設(shè),用表示得:,可得時(shí),為定值.【詳解】(1)由題意得的中點(diǎn)到軸的距離為,

又點(diǎn)在拋物線上,,又點(diǎn)在第一象限,即,,,.拋物線的方程:.(2)由(1)可知:,,,所以直線的斜率為,則直線的方程為聯(lián)立拋物線可得,.又,,那么

所以的面積.(3)如圖:設(shè),,,易知直線斜率存在,設(shè)直線,聯(lián)立,消得:

,,由韋達(dá)定理得:,,,為使得為定值,則需滿足與m無關(guān),故,即,,綜上,存在定點(diǎn),使得為定值.4.(24-25高二上·福建福州·期末)已知橢圓的焦點(diǎn)在軸上,經(jīng)過點(diǎn),.(1)求的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)定義:若橢圓上的兩個(gè)點(diǎn),滿足,則稱M,N為該橢圓的一個(gè)“共軛點(diǎn)對”,記作.(i)證明:存在兩個(gè)點(diǎn)使得是的“共軛點(diǎn)對”,并求的坐標(biāo);(ii)設(shè)(i)中的兩個(gè)點(diǎn)分別為,,已知過點(diǎn)的直線與橢圓交于C,D兩點(diǎn),則直線上是否存在定點(diǎn),使得直線與的斜率之積為定值.若存在,求出的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)(i)證明見解析;,;(ii)存在,【分析】(1)由點(diǎn)在橢圓上,代入橢圓方程求解即可;(2)(i)由新定義列出等式求解即可;(ii)設(shè),直線,,,聯(lián)立橢圓方程,結(jié)合韋達(dá)定理得到,再由其為定值得到求解即可.【詳解】(1)設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,依題意,得,解方程組,得,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)(i)設(shè),根據(jù)“共軛點(diǎn)對”定義可知點(diǎn)的坐標(biāo)滿足,解方程組,得或,所以有兩個(gè)點(diǎn)滿足“共軛點(diǎn)對”,且點(diǎn)的坐標(biāo)為,.(ii)由(i)得,直線的方程為.假設(shè)存在定點(diǎn),依題意可知直線斜率存在,設(shè)直線,即,由消去得,,其中,所以,設(shè),,,,所以,設(shè)為定值,則,當(dāng)且僅當(dāng)解得,,所以存在定點(diǎn),使得直線與的斜率之積為定值.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用韋達(dá)定理法解決直線與圓錐曲線相交問題的基本步驟如下:(1)設(shè)直線方程,設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為、;(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關(guān)于(或)的一元二次方程,必要時(shí)計(jì)算;(3)列出韋達(dá)定理;(4)將所求問題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為、的形式;(5)代入韋達(dá)定理求解.【題型6定點(diǎn)存在問題與向量積定值】高妙技法與向量積為定值有關(guān)的存在性問題,先假設(shè)定點(diǎn)存在,然后根據(jù)題目條件求解,判斷解是否在合理范圍。1.(25-26高二上·黑龍江大慶·月考)已知、分別是橢圓的左、右頂點(diǎn),的離心率為,且.(1)求橢圓的方程;(2)已知是線段上一點(diǎn)(異于、),過點(diǎn)的直線與橢圓交于、兩點(diǎn)(異于、),直線、分別交直線于、兩點(diǎn).是否存在點(diǎn),使得為定值?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在,或【分析】(1)根據(jù)條件先求解出的值,再根據(jù)求解出的值,則橢圓方程可求;(2)設(shè)出的方程,聯(lián)立橢圓方程與直線的方程可得縱坐標(biāo)的韋達(dá)定理形式,再表示出的坐標(biāo),根據(jù)向量數(shù)量積運(yùn)算以及韋達(dá)定理進(jìn)行化簡,從而可確定出符合條件的點(diǎn)坐標(biāo).【詳解】(1)由題意可知,,所以,所以,所以橢圓的方程為.(2)設(shè),由題意可知直線的斜率不為,設(shè),聯(lián)立,可得,所以,且,即,直線的方程為,代入,則,所以,同理可得,所以,所以,當(dāng)時(shí),即,此時(shí),當(dāng)時(shí),即(舍去),此時(shí),綜上所述,存在或使得為定值.2.(2025高二上·江蘇·專題練習(xí))已知雙曲線的焦距為4,以原點(diǎn)為圓心,實(shí)半軸長為半徑的圓和直線相切.(1)求雙曲線的方程;(2)已知點(diǎn)為雙曲線的左焦點(diǎn),在軸上存在定點(diǎn),過點(diǎn)任意作一條直線交雙曲線于,兩點(diǎn),使為定值,求出此定值和所有的定點(diǎn)的坐標(biāo).【答案】(1)(2)定點(diǎn),定值1【分析】(1)根據(jù)題意,利用點(diǎn)到直線的距離公式,求得,再由,求得,即可求得雙曲線的方程;(2)法一、假設(shè)存在點(diǎn)滿足條件,當(dāng)直線方程為時(shí),求得;再設(shè)直線,聯(lián)立方程組,由,得到,且和,求得,結(jié)合,求得的值,得到答案;法二:設(shè),聯(lián)立方程組,得到,且和,求得,結(jié)合,求得的值;當(dāng)軸時(shí),求得的坐標(biāo),得到,進(jìn)而得到答案.【詳解】(1)解:由原點(diǎn)到直線的距離,因?yàn)橐栽c(diǎn)為圓心,實(shí)半軸長為半徑的圓和直線相切,所以,又因?yàn)殡p曲線的焦距為4,可得,所以,則,所以雙曲線的方程為.(2)解:法一:假設(shè)存在點(diǎn)滿足條件,①當(dāng)直線方程為時(shí),則,所以;②當(dāng)直線方程不是時(shí),可設(shè)直線,聯(lián)立方程組,整理得,由,即,可得,設(shè),則,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),為定值1,解得,因?yàn)椴粷M足對任意時(shí),所以不合題意,舍去;當(dāng)時(shí),滿足時(shí),綜上可得:過定點(diǎn)任意作一條直線交雙曲線于兩點(diǎn),使為定值1.-法二:當(dāng)直線不垂直軸時(shí),設(shè),聯(lián)立方程組,整理得,由,可得,設(shè),可得,則,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),為定值1,解得,因?yàn)椴粷M足對任意時(shí),所以不合題意,舍去;當(dāng)時(shí),滿足時(shí),當(dāng)直線軸時(shí),,聯(lián)立方程組,解得,可得,且,所以;綜上可得:過定點(diǎn)任意作一條直線交雙曲線于兩點(diǎn),使為定值1.-3.(25-26高二上·黑龍江牡丹江·期中)已知兩定點(diǎn),,動(dòng)點(diǎn)P滿足到A與B的連線斜率乘積為1(1)求P的軌跡方程;(2)過點(diǎn)的直線交的軌跡于A、B,(ⅰ)若A、B在y軸的右側(cè),且的面積為,求的方程;(ⅱ)是否存在軸上的定點(diǎn),使得為定值?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)();(2)(ⅰ);(ⅱ)存在點(diǎn).【分析】(1)結(jié)合斜率公式利用直接法求軌跡方程即可;(2)(?。┰O(shè)直線l:,設(shè),,聯(lián)立直線與軌跡的方程,利用韋達(dá)定理和三角形的面積公式即可求解;(ⅱ)設(shè),利用韋達(dá)定理和向量的數(shù)量積的坐標(biāo)表示,化簡整理,結(jié)合定值思想,可得.【詳解】(1)設(shè),,,由,化簡得().(2)設(shè)直線l:,代入得:,整理得:設(shè),,因?yàn)?,均在雙曲線的右支上,所以,且,所以,.(?。┧裕?,可得,∴直線的方程為:.(ⅱ)假設(shè)存在軸上的定點(diǎn),使得為定值.因?yàn)椋?,所?因?yàn)闉槌?shù),所以,此時(shí).所以存在點(diǎn),使得為定值.4.(2025高二·全國·專題練習(xí))已知橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)與上、下頂點(diǎn)構(gòu)成直角三角形,以橢圓的長軸長為直徑的圓與直線相切.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)過橢圓右焦點(diǎn)且不重合于軸的動(dòng)直線與橢圓相交于、兩點(diǎn),探究在軸上是否存在定點(diǎn),使得為定值?若存在,試求出定值和點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在,定值,【分析】(1)由橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)與上、下頂點(diǎn)構(gòu)成直角三角形,以橢圓的長軸為直徑的圓與直線相切,列出方程組,求得的值,即可求解;(2)①當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線方程為,聯(lián)立方程組,結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系,結(jié)合向量的數(shù)量積的運(yùn)算求得,進(jìn)而得到,確定定點(diǎn),②當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),驗(yàn)證成立,即可得到結(jié)論.【詳解】(1)由題意,橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)與上、下頂點(diǎn)構(gòu)成直角三角形,以橢圓的長軸為直徑的圓與直線相切,可得,解得,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)①當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線方程為,聯(lián)立方程組,整理得,由,且,,假設(shè)軸上存在定點(diǎn),使得為定值,則,要使得為定值,則的值與無關(guān),所以,解得,此時(shí)為定值,定點(diǎn),②當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),,,,則,,可得,綜上所述,在軸上存在定點(diǎn),使得為定值.【題型7證明斜率和、差、積、商的定值】高妙技法使用韋達(dá)定理或者移動(dòng)齊次化可以表示出斜率的和、差、積、商,經(jīng)過整理化簡證明該值與假設(shè)的參數(shù)沒有關(guān)系,難度在運(yùn)算上。1.(25-26高二上·河南駐馬店·月考)在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A,B分別是橢圓的右頂點(diǎn),上頂點(diǎn),若C的離心率為,且O到直線AB的距離為.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過點(diǎn)的直線l與橢圓C交于M,N兩點(diǎn),其中點(diǎn)M在第一象限,點(diǎn)N在x軸下方且不在y軸上,設(shè)直線BM,BN的斜率分別為,,求證:為定值,并求出該定值;【答案】(1)(2)證明見解析,;【分析】(1)根據(jù)題意求出,即可得解;(2)設(shè)直線的方程為,其中,且,設(shè)直線與橢圓交于點(diǎn),聯(lián)立方程,利用韋達(dá)定理求出,,再結(jié)合斜率公式化簡即可得出結(jié)論;【詳解】(1)設(shè)橢圓的焦距為,因?yàn)闄E圓的離心率為,所以,即,據(jù),得,即.所以直線的方程為,即,因?yàn)樵c(diǎn)到直線的距離為,故,解得,所以,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為;(2)設(shè)直線的方程為,其中,且,即,設(shè)直線與橢圓交于點(diǎn),聯(lián)立方程組整理得,所以,,所以為定值,得證;2.(25-26高二上·江蘇南京·期中)已知為坐標(biāo)原點(diǎn),橢圓過點(diǎn),離心率為.過點(diǎn)且與坐標(biāo)軸不垂直的直線交于點(diǎn).(1)求的方程;(2)當(dāng)時(shí),求的方程;(3)設(shè)直線與直線交于點(diǎn),記直線,的斜率分別為,試探究是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請說明理由.【答案】(1)(2)或.(3)答案見解析【分析】(1)根據(jù)題意得到,再解方程組即可.(2)設(shè)直線,,,與橢圓聯(lián)立得到,,,再根據(jù)求解即可.(3),,從而得到,再結(jié)合韋達(dá)定理求即可.【詳解】(1)由題知:,即:(2)設(shè)直線,,,則,方程的判別式,,,因?yàn)?,所以,?解得,即.所以直線或.(3)如圖所示:,,令,則,即.,,因?yàn)椋?即為定值2.3.(25-26高二上·江蘇鹽城·期中)已知橢圓,分別是的左、右頂點(diǎn),點(diǎn)在上,且在軸上方.(1)若為坐標(biāo)原點(diǎn),直線與垂直,求點(diǎn)的坐標(biāo);(2)設(shè)直線交直線于點(diǎn),連接交于點(diǎn).設(shè)直線的斜率分別為,求證:為定值.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)設(shè),根據(jù),結(jié)合點(diǎn)在橢圓上可構(gòu)造方程組求得點(diǎn)坐標(biāo);(2)設(shè),可得直線方程,與橢圓方程聯(lián)立,結(jié)合韋達(dá)定理可求得點(diǎn)坐標(biāo),由此可表示出,結(jié)合可求得,由此可證得結(jié)論.【詳解】(1)由題意知:,,設(shè),則,,,,又,,解得:或,與不重合,,,點(diǎn)的坐標(biāo)為.(2)設(shè),則直線,設(shè),由得:,,解得:,,;,又,,即為定值.4.(25-26高二上·江蘇連云港·月考)已知點(diǎn),的坐標(biāo)分別為,,將圓上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)保持不變,縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼囊话?,得到曲線.(1)求曲線方程;(2)上關(guān)于原點(diǎn)對稱的兩點(diǎn),,射線,分別與圓交于,兩點(diǎn),記直線和直線的斜率分別為,.①求與的斜率的乘積;②問是否為定值,若是,求出該定值;若不是,說明理由.【答案】(1)(2)①;②為定值【分析】(1)設(shè)是曲線上任意點(diǎn),在圓上的對應(yīng)點(diǎn)為,根據(jù)中點(diǎn)得到與的關(guān)系,代入計(jì)算即可;(2)①設(shè)出M、N坐標(biāo),運(yùn)用點(diǎn)M、N在橢圓上進(jìn)行等量代換及斜率公式計(jì)算即可;②設(shè)出直線AM與直線AN的方程,聯(lián)立直線AM方程與橢圓方程可得、,進(jìn)而求得,聯(lián)立直線AM方程與圓方程可得、,同理可得、,進(jìn)而求得,代入計(jì)算可得結(jié)果.【詳解】(1)設(shè)是曲線上任意點(diǎn),在圓上的對應(yīng)點(diǎn)為,則,即,將其代入圓方程得,即,所以曲線的方程為:.(2)①設(shè),,,則,?在橢圓上,,即,直線與直線的斜率存在且不為,,則直線與直線的斜率的乘積為.②設(shè),則直線的方程為,聯(lián)立由韋達(dá)定理,,則,,則,同理,設(shè),則點(diǎn),直線的斜率,,由①知,所以,,由軌跡方程,得,代入得因此,于是故為定值.【題型8證明線段的定值】高妙技法使用韋達(dá)定理表示出線段表達(dá)式,經(jīng)過整理化簡證明該值與假設(shè)的參數(shù)沒有關(guān)系,難度在運(yùn)算上。1.(25-26高三上·山東聊城·開學(xué)考試)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,動(dòng)點(diǎn)P到點(diǎn)的距離與到定直線的距離之比為,記動(dòng)點(diǎn)P的軌跡為C.(1)求軌跡C的方程.(2)已知,點(diǎn)A,B在軌跡C上,且在x軸的同側(cè),,交于點(diǎn)G,證明:為定值.【答案】(1)+=1(2)證明見解析【分析】(1)設(shè)動(dòng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,根據(jù)題意寫出等式,進(jìn)而化簡可得結(jié)果;(2)設(shè)直線的傾斜角為θ,過點(diǎn)A作直線l的垂線,垂足為H,由題意,可求,進(jìn)而結(jié)合,把用的來表示,從而化簡可得證明.【詳解】(1)設(shè)動(dòng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,因?yàn)閯?dòng)點(diǎn)P到點(diǎn)的距離與到定直線的距離之比為,所以,兩邊同時(shí)平方可得,,,即.所以軌跡C的方程為.(2)證明:設(shè)直線的傾斜角為θ,過點(diǎn)A作直線l的垂線,垂足為H,如下圖:

由題知,,因?yàn)?,所以,即,利用對稱性,同理可得,于是.因?yàn)?,所以,所?==,所以,同理可得,所以(定值).2.(25-26高二上·廣東·期末)已知雙曲線過點(diǎn),一條漸近線方程為.(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若點(diǎn)為雙曲線左支上一點(diǎn),,求的最小值;(3)過點(diǎn)的直線與雙曲線的右支交于,兩點(diǎn),求證:為定值.【答案】(1)(2)(3)證明見解析【分析】(1)根據(jù)題意列方程組,即可求得答案;(2)設(shè),,表示出,結(jié)合二次函數(shù)性質(zhì)可得答案;(3)討論直線斜率是否存在,存在時(shí),設(shè)直線方程并聯(lián)立雙曲線方程,可得根與系數(shù)關(guān)系,求出的表達(dá)式,化簡即可證明結(jié)論.【詳解】(1)因?yàn)殡p曲線過點(diǎn),一條漸近線方程為,所以,解得,則雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為;(2)因?yàn)辄c(diǎn)為雙曲線左支上一點(diǎn),設(shè),,則,即,又因?yàn)?,所以,因?yàn)椋?,則時(shí),取得最小值.(3)證明:當(dāng)過點(diǎn)的直線斜率不存在時(shí),直線方程為,此時(shí)可取,,則;當(dāng)過點(diǎn)的直線斜率存在時(shí),設(shè)直線方程為,,,不妨設(shè),,因?yàn)橹本€過雙曲線的右焦點(diǎn),且雙曲線的一條漸近線方程為,則或,聯(lián)立,消去并整理得,所以,由韋達(dá)定理得,所以.綜上所述,為定值.3.(25-26高二上·江蘇南京·期中)如圖,曲線是以原點(diǎn)為中心,為焦點(diǎn)的橢圓的一部分,曲線是以為頂點(diǎn),為焦點(diǎn)的拋物線的一部分,是曲線和的交點(diǎn).(1)求曲線和所在的橢圓和拋物線的方程;(2)過點(diǎn)作一條與軸不垂直的直線,分別與曲線和依次交于四點(diǎn).①求面積的取值范圍.②若是的中點(diǎn),為的中點(diǎn),則是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請說明理由.【答案】(1),(2)①;②是定值,定值為【分析】(1)根據(jù)拋物線焦點(diǎn)坐標(biāo)、橢圓上的點(diǎn)坐標(biāo)可直接求得結(jié)果;(2)①將直線方程與拋物線方程聯(lián)立可得韋達(dá)定理的結(jié)論,由,結(jié)合韋達(dá)定理和的范圍可求得的取值范圍;②將直線方程與橢圓方程聯(lián)立可得韋達(dá)定理的結(jié)論,將所求比值轉(zhuǎn)化為,代入韋達(dá)定理可整理得到定值.【詳解】(1)設(shè)所在拋物線方程為:,為拋物線的焦點(diǎn),,解得:,所在的拋物線方程為:;設(shè)所在橢圓方程為:,代入點(diǎn)得:,解得:(舍)或,所在橢圓方程為:.(2)①設(shè)直線方程為,直線與曲線分別交于四點(diǎn),,;由得:,設(shè),則,,,,,即面積的取值范圍為;②設(shè),由得:,則,,,,為定值.4.(24-25高二下·廣西柳州·開學(xué)考試)已知和為橢圓上兩點(diǎn).(1)求橢圓C的方程;(2)若點(diǎn)H在橢圓C上,、是橢圓C的兩焦點(diǎn),且,求的面積;(3)過點(diǎn)的直線l與橢圓C交于A、B兩點(diǎn),證明:為定值.【答案】(1)(2)(3)證明見解析【分析】(1)將和代入橢圓,即可求解;(2)由橢圓定義得,結(jié)合余弦定理求得,再由三角形面積公式即可求解;(3)當(dāng)l的斜率為0時(shí),直接求解;當(dāng)l不與x軸重合時(shí),設(shè)直線l的方程為,聯(lián)立直線與橢圓方程,結(jié)合韋達(dá)定理得,化簡即可證明.【詳解】(1)由題意得,解得,所以橢圓C的方程為.(2)由題可知.在中,由余弦定理得,則,即,所以,故的面積是.(3)當(dāng)l的斜率為0時(shí),;當(dāng)l不與x軸重合時(shí),設(shè)直線l的方程為,聯(lián)立,得,所以,由韋達(dá)定理可得.,故為定值.【題型9證明面積的定值】高妙技法使用韋達(dá)定理表示面積,經(jīng)過整理化簡證明該值與假設(shè)的參數(shù)沒有關(guān)系,難度在運(yùn)算上。1.(25-26高二上·上海浦東新·期中)已知橢圓.定義第次操作為:經(jīng)過上的點(diǎn)作斜率為的直線與交于另一點(diǎn),記關(guān)于軸的對稱點(diǎn)為,若與重合,則操作停止;否則一直繼續(xù)下去.(1)若,求;(2)若,點(diǎn)是橢圓上一點(diǎn),且位于軸的上方,是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),是等腰三角形,求點(diǎn)的坐標(biāo);(3)若是在第一象限與不重合的一點(diǎn),求證:的面積為定值,并求出該定值.【答案】(1)(2),,(3)證明見解析;定值為【分析】(1)根據(jù)條件寫出橢圓的方程,利用點(diǎn)斜式寫出直線的方程,將兩者聯(lián)立消元得到關(guān)于x的一元二次方程,解出x的值,便可得到坐標(biāo),再由與關(guān)于x軸對稱,所以,坐標(biāo),所以得到得值;(2)先寫出橢圓的方程,得到的長度,是等腰三角形,分三種情況求解,當(dāng)時(shí),點(diǎn)在橢圓的短軸上頂點(diǎn),直接得到點(diǎn)坐標(biāo);當(dāng)時(shí),設(shè)出點(diǎn)坐標(biāo),利用點(diǎn)在橢圓上和列方程求出點(diǎn)坐標(biāo),當(dāng),根據(jù)橢圓的對稱性得到點(diǎn)坐標(biāo);(3)先假設(shè)出的坐標(biāo),利用點(diǎn)斜式得到直線的方程,聯(lián)立橢圓方程,利用韋達(dá)定理得到坐標(biāo),進(jìn)而得到,類比得到坐標(biāo),由兩點(diǎn)間的距離公式得到,點(diǎn)斜式得到直線,算出的高,利用三角形面積公式寫出表達(dá)式,證明其為定值.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),橢圓,因?yàn)椋灾本€為,即,代入橢圓方程,得,即,當(dāng)時(shí),所以,因?yàn)榕c關(guān)于軸對稱,所以,所以.(2)若,則橢圓,焦點(diǎn)為,則,因?yàn)槭堑妊切?當(dāng)時(shí),點(diǎn)在橢圓的短軸上頂點(diǎn),故;當(dāng)時(shí),設(shè),則①因?yàn)樵跈E圓上,所以

②由①、②得到,解得,(舍去),所以.所以;當(dāng)時(shí),根據(jù)橢圓的對稱性得到;綜上得,點(diǎn)的坐標(biāo)為,,(3)證明:設(shè)斜率,過點(diǎn)的直線的方程為,即;聯(lián)立方程得到設(shè)由韋達(dá)定理,所以,代入,得到,所以所以,根據(jù)與的坐標(biāo)關(guān)系,由坐標(biāo)得到,所以;由兩點(diǎn)間的距離公式得到所以由點(diǎn)斜式得到直線的方程為:,即點(diǎn)到直線的距離為,所以的面積為因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以,所以,將其代入三角形面積公式得到.所以的面積為定值.2.(25-26高二上·廣東深圳·期中)已知點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中總滿足關(guān)系式.(1)點(diǎn)的軌跡是什么曲線?寫出它的方程;(2)設(shè)點(diǎn)的軌跡為曲線,求曲線的內(nèi)接菱形的面積的最小值;(3)已知曲線上不共線的三個(gè)點(diǎn)、、,原點(diǎn)為的重心,請?zhí)骄康拿娣e是否為定值.若是,請求出定值;若不是,請說明理由.【答案】(1);(2)8;(3).【分析】(1)利用橢圓的定義確定曲線形狀,再寫出其方程.(2)利用橢圓的對稱性可得菱形與橢圓有相同中心,利用弦長公式及菱形的面積公式建立函數(shù)關(guān)系,再借助二次函數(shù)求出最小值.(3)按直線斜率是否存在分類,設(shè)出直線方程,與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理并結(jié)合原點(diǎn)是三角形重心求出三角形面積即可.【詳解】(1)方程表示點(diǎn)到兩定點(diǎn)距離和為,而,因此點(diǎn)的軌跡是以為左右焦點(diǎn),長軸長為的橢圓,方程為.(2)菱形為橢圓的內(nèi)接菱形,由對稱性知,菱形對角線交點(diǎn)為原點(diǎn),當(dāng)直線的斜率存在且不為0時(shí),設(shè)其方程為,則直線方程為,由得,,同理,因此菱形的面積,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號,當(dāng)直線為坐標(biāo)軸時(shí),,所以曲線的內(nèi)接菱形的面積的最小值8.

(3)當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)其方程為,,由得,,,由為的重心,得,由點(diǎn)在橢圓上,得,化簡得,則,原點(diǎn)到直線的距離為,則點(diǎn)到直線的距離,因此,當(dāng)直線斜率不存在時(shí),直線,則,,所以的面積為定值.3.(25-26高二上·江蘇連云港·期中)已知拋物線的頂點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離為,點(diǎn),過點(diǎn)的直線與拋物線交于兩點(diǎn),直線與拋物線的另一交點(diǎn)分別為.記的面積分別為.(1)求拋物線的方程;(2)若過原點(diǎn)的一條直線與圓相切,且與拋物線的另一交點(diǎn)為,求的值;(3)請問是否為定值?如果是,請求出該定值;如果不是,請說明理由.【答案】(1)(2)(3)是定值,且為9,證明見解析.【分析】(1)由題意得,求出p值,即可得答案.(2)設(shè)直線,根據(jù)相切,圓心到直線的距離等于半徑,列出方程,求出k值,聯(lián)立求出P點(diǎn)坐標(biāo),代入距離公式,即可得答案.(3)設(shè),直線AB方程為,與曲線聯(lián)立,根據(jù)韋達(dá)定理可得,求出直線AN方程,與曲線聯(lián)立,根據(jù)韋達(dá)定理,可得表達(dá)式,同理可得表達(dá)式,根據(jù)弦長公式、點(diǎn)到直線距離公式、面積公式等,分別求出和表達(dá)式,即可求得答案.【詳解】(1)因?yàn)轫旤c(diǎn)到焦點(diǎn)的距離為,所以,解得,所以拋物線的方程為.(2)由題意,直線斜率存在,設(shè)為k,則直線,因?yàn)橹本€與圓相切,所以圓心到直線的距離,解得,根據(jù)對稱性,不妨取,聯(lián)立,得,解得或0(舍),則所以.(3)顯然直線AB斜率不為0,直線AB方程為,設(shè),聯(lián)立,得,所以,.直線AN的斜率,所以直線AN方程為,聯(lián)立,得,因?yàn)闉榉匠痰囊粋€(gè)根,所以,解得,同理,又=N到直線AB的距離,所以,又,,所以,整理得,所以N到CD的距離,所以,又,=,所以,所以.

4.(25-26高二上·福建廈門·期中)已知圓,圓.動(dòng)圓與圓外切,且與圓內(nèi)切,記點(diǎn)的軌跡為.(1)求的方程;(2)過點(diǎn)且斜率不為的直線與相交于點(diǎn),(在的左側(cè)).①設(shè)直線,的斜率分別為,,求證:為定值;②設(shè)直線,相交于點(diǎn),點(diǎn)為的內(nèi)心,記,,的面積分別為,,,證明:為定值.【答案】(1);(2)①;②.【分析】(1)根據(jù)動(dòng)圓與兩定圓的位置關(guān)系得出點(diǎn)滿足橢圓的定義,進(jìn)而求出軌跡方程;(2)①設(shè)出直線的方程并與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理表示出與的比值,化簡得出定值;②根據(jù)三角形內(nèi)心的性質(zhì)和三角形面積公式進(jìn)行推導(dǎo),得出為定值.【詳解】(1)設(shè)動(dòng)圓的半徑為,圓心。已知圓,則圓心,半徑;圓,則圓心,半徑;因?yàn)閯?dòng)圓與圓外切,且與圓內(nèi)切,所以,;則;根據(jù)橢圓的定義可得點(diǎn)的軌跡的方程為;(2)①設(shè)過點(diǎn)的直線方程為,與橢圓聯(lián)立:,消去得:,設(shè),,由韋達(dá)定理得:,;直線的斜率,直線的斜率,因此:,代入,,得:,分子:,分母:,因此,代入斜率比得:,故為定值;②設(shè)的內(nèi)心到三邊的距離為,,因,故,,,因此:,直線:,由①知,故直線可寫為:,即:,直線過和,斜率為,其方程為:,聯(lián)立直線與的方程,消去后解得:,代入的方程得,即;,則:,,因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,故由橢圓方程,得;將代入化簡得:,.由題知在的左側(cè),易得在左半橢圓,故,,,因此:,;故:,因,故,所以,故:.

【題型10證明向量積的定值】高妙技法表示出向量積公式,聯(lián)立方程使用韋達(dá)定理,經(jīng)過整理化簡證明該值與假設(shè)的參數(shù)沒有關(guān)系,難度在運(yùn)算上。1.(25-26高三上·云南昆明·期中)已知橢圓的右焦點(diǎn)為,上、下頂點(diǎn)分別為、,且.(1)求的方程;(2)為坐標(biāo)原點(diǎn),過的直線與交于,兩點(diǎn),(i)若以為直徑的圓過點(diǎn),求的方程;(ii)若與軸交于點(diǎn),直線與直線交于點(diǎn),證明:為定值.【答案】(1)(2)(i)或;(ii)【分析】(1)先利用是等腰直角三角形,得出,進(jìn)行求解;(2)(i)聯(lián)立直線和橢圓的方程,得到關(guān)于y的一元二次方程,利用圓的直徑所對圓周角為直角和平面向量的數(shù)量積為0進(jìn)行求解;(ii)對直線斜率以及兩點(diǎn)位置關(guān)系進(jìn)行分類討論,根據(jù)點(diǎn)共線時(shí)斜率相等整理變形可得,即可求得,為定值.【詳解】(1)因?yàn)闄E圓的右焦點(diǎn)為,所以.又,所以是等腰直角三角形,所以,所以,所以橢圓的方程為;(2)(i)設(shè)直線為,設(shè),,直線與橢圓方程聯(lián)立化簡并整理得,∴,因?yàn)橐詾橹睆降膱A過點(diǎn),所以,∴,即,解得,所以,所以的方程為或;(ii)

由(1)知,由(2)①知,當(dāng)直線的斜率為0時(shí),,分別為的左、右頂點(diǎn),由橢圓的對稱性知,不合題意,故直線的斜率不為0,當(dāng)P異于,時(shí),設(shè),由A,Q,N三點(diǎn)共線,得,由B,Q,M三點(diǎn)共線,得,因?yàn)?,兩式相除,得,解?所以,為定值,當(dāng)P點(diǎn)與A點(diǎn)重合時(shí),,當(dāng)P點(diǎn)與B點(diǎn)重合時(shí),,所以,為定值.2.(2025高二·全國·專題練習(xí))如圖,橢圓有兩頂點(diǎn)、,過其焦點(diǎn)的直線l與橢圓交于C,D兩點(diǎn),并與x軸交于點(diǎn)P.直線AC與直線BD交于點(diǎn)Q.當(dāng)點(diǎn)P異于A,B兩點(diǎn)時(shí),求證:為定值.

【答案】證明見解析【分析】由題設(shè)易得橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為,進(jìn)而結(jié)合曲線系方程求證即可.【詳解】由題意,,則,所以橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為,設(shè)P的坐標(biāo)為,Q的坐標(biāo)為,設(shè),,,因?yàn)闄E圓過二次曲線AC,BD與二次曲線AB,CD的四個(gè)交點(diǎn)A,C,B,D有:四點(diǎn)的曲線系方程為,xy的系數(shù):,y的系數(shù):,聯(lián)立,解得,,則,為定值.3.(25-26高三上·上?!て谥校┮阎獧E圓的左、右焦點(diǎn)分別為、,上頂點(diǎn)為,(1)求橢圓的焦距和離心率.(2)若點(diǎn)是橢圓任意一點(diǎn),判斷是否為定值,并說明理由.(3)斜率為的直線與橢圓交于,兩點(diǎn),的中點(diǎn)為,的中點(diǎn)為,到直線的距離為,橢圓的右頂點(diǎn)到直線的距離為,試判斷是否為定值?若是,請求出該定值;若不是,請說明理由.【答案】(1)焦距為,(2)是定值,理由見解析(3)為定值,.【分析】(1)由方程求出、、,即可求出焦距與離心率;(2)首先得到、的坐標(biāo),再設(shè),則,表示出、,即可得解;(3)設(shè)出直線斜截式方程,求出截距的范圍,設(shè)出B,D兩點(diǎn)坐標(biāo),結(jié)合,的坐標(biāo),寫出的坐標(biāo),轉(zhuǎn)化為直線的方程,寫出表達(dá)式,求出結(jié)果.【詳解】(1)橢圓,則,,所以,則橢圓的焦距,離心率.(2)由(1)可得、,設(shè),則,,,所以,,,所以,因?yàn)?,所以,所以,即為定值;?)設(shè)橢圓的右頂點(diǎn)為,設(shè)直線方程為,聯(lián)立橢圓方程得,消去得,直線與橢圓有交點(diǎn),可知,,解得.設(shè),可知,即,因?yàn)?,所以,,可得直線解析式為,化簡得,,,可得,,,,即為定值,且定值為.【題型11點(diǎn)在定直線上】高妙技法表示定直線的方程需要化簡,這里的消參化簡過程是運(yùn)算復(fù)雜的地方,可以使用先猜后證的方法處理。1.(25-26高二上·河北·期中)在平面直角坐標(biāo)系中,對于橢圓E:(),我們把曲線:()叫橢圓E的共焦共形橢圓簇.(1)證明:曲線為有公共焦點(diǎn)的橢圓;(2)對于任意的橢圓E外一點(diǎn)P,是否存在兩個(gè)不同的k,使曲線過點(diǎn)P?如果存在,求出k的值,若不存在,請說明理由;(3)過曲線外定點(diǎn)作曲線的兩條切線,過兩切點(diǎn)M,N的直線方程為,若線段MN的中點(diǎn)為G.證明:對于符合條件的實(shí)數(shù)k,點(diǎn)G始終在一條定直線上.【答案】(1)證明見解析(2)不存在,理由見解析(3)證明見解析【分析】(1)根據(jù)橢圓的定義進(jìn)行證明即可.(2)先化簡橢圓方程變?yōu)?,然后若存在兩個(gè)不同的k使曲線過點(diǎn)P,判斷是否有滿足①式有兩個(gè)小于的不同解.(3)設(shè)點(diǎn),,代入橢圓方程,結(jié)合中點(diǎn)坐標(biāo)公式即可證明.【詳解】(1)根據(jù)橢圓性質(zhì),設(shè)橢圓E:()的焦點(diǎn)為,,其中.因?yàn)椋栽冢褐?,所以為焦點(diǎn)在x軸的橢圓,又,所以曲線為有公共焦點(diǎn)的橢圓.(2)設(shè)點(diǎn),曲線過點(diǎn)P要滿足,整理得①記,若存在兩個(gè)不同的k使曲線過點(diǎn)P,需滿足①式有兩個(gè)小于的不同解,設(shè)①式有的兩根為,,則,因?yàn)辄c(diǎn)P在橢圓E外,所以,,得又故和不會(huì)同時(shí)成立.又,故不存在兩個(gè)不同的k使曲線過點(diǎn)P,只存在一個(gè)滿足條件的P.(3)當(dāng)點(diǎn)在坐標(biāo)軸上時(shí),明顯點(diǎn)G始終在一條定直線上.當(dāng)點(diǎn)不在坐標(biāo)軸上時(shí),可設(shè)點(diǎn),,可知①,且②①-②得,,因?yàn)榫€段MN的中點(diǎn)為G,可設(shè),則,即,又過M,N的直線方程為,所以綜上.可知點(diǎn)與原點(diǎn)連線斜率為定值.所以對于符合條件的實(shí)數(shù)k,點(diǎn)G始終在一條定直線上.2.(25-26高二上·山東棗莊·期中)已知橢圓:()的左右頂點(diǎn)為,,短軸長為,且上的動(dòng)點(diǎn)滿足直線、的斜率之積為.(1)求的方程;(2)已知,過點(diǎn)的直線與橢圓交于點(diǎn)(異于),求面積的最大值.(3)若過點(diǎn)且斜率不為0的直線與橢圓交于,兩點(diǎn),直線與相交于點(diǎn).試判斷點(diǎn)是否在定直線上?若是,求出該定直線方程,若不是,說明理由.【答案】(1)(2)(3)在定直線上【分析】(1)根據(jù)斜率之積求出即可得出橢圓的方程;(2)根據(jù)面積最大時(shí)點(diǎn)所處的位置,利用求橢圓的切線后,得三角形的高求解;(3)設(shè)直線,聯(lián)立橢圓方程,得出根與系數(shù)的關(guān)系,再聯(lián)立直線方程求的橫坐標(biāo),化簡即可.【詳解】(1)由題意,,設(shè),,,則,解得,所以橢圓的方程為.(2)如圖,

由,可得,直線的方程為:,即,當(dāng)面積的最大時(shí),點(diǎn)在與直線平行且與橢圓相切的直線上,設(shè)切線為,則可得,由,解得(舍去),此時(shí)三角形的高為,所以.(3)設(shè)直線,,,,可得,所以.直線AE的方程:①直線BF的方程:②聯(lián)立①②可得.因?yàn)?,所以所以點(diǎn)G在直線上.3.(25-26高二上·重慶·期中)已知點(diǎn)F為橢圓的右焦點(diǎn),過點(diǎn)F作x軸的垂線交橢圓于點(diǎn).過點(diǎn)P作橢圓的切線,交x軸于點(diǎn)Q.(1)求橢圓的方程;(2)求點(diǎn)Q的坐標(biāo);(3)過點(diǎn)Q的直線交橢圓于A,B兩點(diǎn),過點(diǎn)A作x軸的垂線與直線交于點(diǎn)D,求證:線段的中點(diǎn)在定直線上.【答案】(1)(2)(3)在定直線上【分析】(1)由題中所給的半焦距與半通徑,可解得進(jìn)而確定橢圓方程;(2)設(shè)出過點(diǎn)的直線,與橢圓聯(lián)立后使得判別式,解出直線,再求其與軸的交點(diǎn)即可;(3)設(shè)出過的直線,設(shè)出,與橢圓聯(lián)立后,計(jì)算出的中點(diǎn)坐標(biāo),結(jié)合韋達(dá)定理計(jì)算推理即可.【詳解】(1)由題可知,,又,可得.因此橢圓的方程為.(2)易知過點(diǎn)且與橢圓相切的直線斜率存在,因此可設(shè)該直線為.聯(lián)立直線與橢圓整理得,再令,整理得,解得.則過點(diǎn)的切線方程為:,再令,得.因此點(diǎn)的坐標(biāo)為.(3)

設(shè)過的直線方程,設(shè)點(diǎn),線段的中點(diǎn)為,聯(lián)立,得,令,得,即或.根據(jù)韋達(dá)定理,由,,直線的方程為.則.于是,.,因此點(diǎn)在直線上,即線段中點(diǎn)在定直線上.4.(2025高二上·全國·專題練習(xí))已知A,B分別是雙曲線的左、右頂點(diǎn),P是C上異于A,B的一點(diǎn),直線,的斜率分別為,且.(1)求雙曲線C的方程;(2)已知過點(diǎn)的直線,交C的左,右兩支于D,E兩點(diǎn)(異于A,B).(i)求m的取值范圍;(ii)設(shè)直線與直線交于點(diǎn)Q,求證:點(diǎn)Q在定直線上.【答案】(1)(2)(i)或;(ii)證明見解析【分析】(1)由已知條件去設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo),表示斜率之積,通過點(diǎn)在雙曲線上,代入并消元一個(gè)變量,即可得到,從而求出雙曲線方程;(2)(i)利用過點(diǎn)的直線與雙曲線的左右兩支相交,必滿足,從而去求出的取值范圍;(ii)先用交點(diǎn)坐標(biāo)去表示直線的方程,然后猜想交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為定值,所以消去縱坐標(biāo)得到關(guān)于交點(diǎn)的橫坐標(biāo)的表達(dá)式,最后利用韋達(dá)定理代入化簡,可得定值,即問題可得證.【詳解】(1)

由題意可知,因?yàn)?,所?設(shè),則,所以,又,所以.所以雙曲線C的方程為.(2)(i)由題意知直線l的方程為.聯(lián)立,化簡得,因?yàn)橹本€l與雙曲線左右兩支相交,所以,即滿足:,解得或;

(ii)由(i),直線的方程為直線的方程為.聯(lián)立直線與的方程,得,所以,所以,所以.所以點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)始終為1,故點(diǎn)Q在定直線上.1.(25-26高三上·上?!て谥校┮阎獧E圓的焦距為,點(diǎn)在橢圓上,動(dòng)直線l與橢圓相交于不同兩點(diǎn),且直線的斜率之積為1.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若為直角三角形,求直線的斜率;(3)試問:動(dòng)直線l是否過定點(diǎn)?若過定點(diǎn),求出其坐標(biāo);若不過定點(diǎn),請說明理由.【答案】(1)(2)(3)動(dòng)直線l恒過定點(diǎn)【分析】(1)根據(jù)題意列出方程組,求出,即可得解;(2)設(shè)直線的方程為,聯(lián)立方程組,求出點(diǎn)的橫坐標(biāo),同理求出點(diǎn)的橫坐標(biāo),從而可求出直線的斜率,再分和兩種情況討論即可得解;(3)由(2)可得點(diǎn)的坐標(biāo),利用點(diǎn)斜式可得直線的方程,化簡即可得到直線所過定點(diǎn).【詳解】(1)設(shè)橢圓的半焦距為,則依題意有,解得,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為;(2)設(shè)直線的方程為,由消去,得,解得.因?yàn)橹本€的斜率之積為1,所以直線的方程為,同理可得,故直線的斜率當(dāng)為直角三角形時(shí),只有或,于是或.若,由,可得,從而;若,由,可得,從而.所以存在,直線的斜率為.(3)由(2)可知,直線l的斜率,所以直線l的方程為,即,所以動(dòng)直線l恒過定點(diǎn).2.(25-26高二上·廣東惠州·月考)已知,分別是雙曲線的左、右焦點(diǎn),,是右支上一點(diǎn),已知的最小值為.(1)求的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)經(jīng)過點(diǎn)的直線與交于,兩點(diǎn),過點(diǎn)作直線的垂線,垂足為,過點(diǎn)作(為坐標(biāo)原點(diǎn)),垂足為.則在軸上是否存在定點(diǎn),使得為定值?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在,點(diǎn)坐標(biāo)為【分析】(1)利用焦距及的最小值求出和的值,進(jìn)而求出的值,代入標(biāo)準(zhǔn)方程即可.(2)聯(lián)立直線與雙曲線方程,利用韋達(dá)定理得到兩根之和與兩根之積,代入直線的方程中,求出直線與軸交點(diǎn),則為定值,利用直角三角形中斜邊中線等于斜邊的一半,即可得到定值,求出中點(diǎn)坐標(biāo)即可.【詳解】(1)因?yàn)椋?,所?又是右支上一點(diǎn),所以,即,當(dāng)最小時(shí),即最小,而當(dāng)為右頂點(diǎn)時(shí),最小(最小值為),所以最小值為,所以,故.雙曲線中,,又,故.故的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)由(1)知,,設(shè)過點(diǎn)的直線的方程為,,,則.將代入中,整理得.得到,所以,,直線的斜率為:,直線的方程為,設(shè)直線與軸交點(diǎn)為,令,由,得,則,即直線恒過點(diǎn).又,在中,斜邊長,所以當(dāng)點(diǎn)為中點(diǎn)時(shí),,此時(shí)點(diǎn)坐標(biāo)為.當(dāng)直線斜率不存在時(shí),將代入雙曲線方程得,.設(shè),,則,所以直線的方程為,當(dāng)時(shí),,即直線過點(diǎn),故滿足條件.故在軸上存在定點(diǎn),使得為定值,此時(shí)點(diǎn)坐標(biāo)為.3.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知雙曲線:的實(shí)軸長為2,右焦點(diǎn)F到雙曲線的漸近線距離為.(1)求雙曲線的方程;(2)過點(diǎn)作直線交雙曲線的右支于A,B兩點(diǎn),連接并延長交雙曲線左支于點(diǎn)P(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),求的面積的最小值;(3)設(shè)定點(diǎn),過點(diǎn)T的直線交雙曲線于M,N兩點(diǎn),M,N不是雙曲線的頂點(diǎn),若在雙曲線上存在一點(diǎn)S,使得直線的斜率與直線的斜率之和為定值,求實(shí)數(shù)t的取值范圍.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)根據(jù)實(shí)軸長可求,根據(jù)焦點(diǎn)到漸近線的距離可求,故可得雙曲線方程;(2)設(shè):,,,聯(lián)立直線方程和雙曲線方程消去后結(jié)合韋達(dá)定理可得面積的解析式(用表示),再結(jié)合換元法可求其面積的最大值.(3)設(shè)直線的方程為,聯(lián)立化簡可得,由條件化簡可得,,結(jié)合雙曲線的范圍可得結(jié)論.【詳解】(1)因?yàn)殡p曲線的實(shí)軸長為2,故,而雙曲線的漸近線為,故右焦點(diǎn)到漸近線的距離為,故雙曲線的方程為:.(2)顯然直線與軸不垂直,設(shè):,,,由雙曲線的對稱性知的中點(diǎn)為,故,

聯(lián)立故,,由于A,均在雙曲線右支,故,故,而,代入韋達(dá)定理得,令,則,易知在上為減函數(shù),則當(dāng)時(shí),,綜上:的面積的最小值為12.(3)不妨設(shè),,,若直線的斜率為,則直線與雙曲線的交點(diǎn)為雙曲線的頂點(diǎn),與條件矛盾,所以可設(shè)直線的方程為,且,聯(lián)立,消可得,方程的判別式,所以,所以,,所以,,,,所以所以所以,因?yàn)橹本€的斜率與直線的斜率之和為定值,所以,故,故為定值,所以,因?yàn)榛颍?,,所以或,存在雙曲線上的點(diǎn)滿足,使得直線的斜率與直線的斜率之和為定值,定值為,所以的范圍為.4.(25-26高二上·云南昆明·期中)橢圓:上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)到右焦點(diǎn)的距離的最小值為1,的離心率為.(1)求橢圓的方程;(2)若直線不經(jīng)過原點(diǎn),且不平行于坐標(biāo)軸,與有兩個(gè)交點(diǎn),,線段中點(diǎn)為,證明:直線的斜率與直線的斜率乘積為定值;(3)若直線:與橢圓交于,兩點(diǎn),過點(diǎn)的直線交橢圓于,兩點(diǎn)(在靠近點(diǎn)的一側(cè)).在直線上是否存在一定點(diǎn),使得恒成立?若存在,求出點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1);(2)證明見解析;(3)存在,.【分析】(1)利用兩點(diǎn)間的距離公式以及橢圓方程代入化簡,求出最值即可得,再結(jié)合即可求解求出橢圓方程;(2)利用點(diǎn)差法整理即可得為定值;(3)利用定比點(diǎn)差法得出與的交點(diǎn)滿足,結(jié)合解三角形知識得出,求出方程,再求出與交點(diǎn)即可得點(diǎn).【詳解】(1)設(shè),右焦點(diǎn),則,由于,則,所以,所以當(dāng)時(shí),,又,解得,所以,橢圓的方程為.(2)設(shè),由于中點(diǎn)為,則,由于在橢圓上,則,兩式相減得,整理得,即由于,所以為定值.(3)設(shè),點(diǎn)在線段上,且滿足,則,,則①,②,由點(diǎn)在橢圓上,則,,再除以整理得:,代入可得,即點(diǎn)在直線上,所以點(diǎn)為與的交點(diǎn).,同理,由于,若,則,顯然,則,則,所以,由于直線:,則,

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