内容正文:
2025届高三三轮冲刺高频考点复习讲义
圆锥曲线:定点问题
高频考点分析
定点问题--解析几何中直线过定点或曲线过定点问题是指不论直线和曲线(中的参数)如何变化,直线和曲线都经过某一个定点
定点问题的两种解法:一是从特殊入手,求出定点,再进行一般性的证明.二是把直线或曲线方程中的变量、当作常数看待,把相关的参数整理在一起,同时方程一端化为零,既然是过定点,那么这个方程就要对任意参数都成立,这时参数的系数就要全部等于零,这样就得到一个关于、的方程组,这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点.
1.利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤:
(1)设直线方程,设交点坐标为、;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算 ;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、的形式;
(5)代入韦达定理求解.
2.直线过定点问题
思路一:设所求直线的一般方程:,然后利用题中条件整理出的关系,若,代入得,则该直线过定点.
思路二:设与所求直线相关的直线方程,翻译题目条件,整理出所求直线上两点的坐标,用两点式方程整理出直线方程,则该直线过定点.
思路三:过圆外一点作的两条切线,切点为、,求直线所过定点,求出以为圆心,为半径的的方程,再根据线段为和的公共弦,将两圆的方程相减可得直线的方程,令直线方程中参数项的自变量为得解.
3.圆过定点问题
圆过定点问题的常见类型是以为直径的圆过定点P,求解思路是把问题转化为,也可以转化为.
4. 与定点问题有关的基本结论(拓展)
(1)若直线与抛物线交于点,则直线l过定点;
(2) 若直线与抛物线交于点,则直线l过定点;
(3)设点是抛物线上一定点,是该抛物线上的动点,则直线MN过定点。
(4)设点是抛物线上一定点,是该抛物线上的动点,则直线MN过定点;
(5)过椭圆的左顶点P作两条互相垂直的直线与该椭圆交于点,则直线过点;
(6)过椭圆的左顶点P作两条互相垂直的直线与该椭圆交于点,则直线过点;
(7)设点是椭圆C:上一定点,点A,B是椭圆C上不同于P的两点,若,则直线AB过定点;
(8)设点是双曲线C:一定点,点A,B是双曲线C上不同于P的两点,若,则直线AB过定点。
实战演练一:直线过定点问题
1.(24-25高二上·河北邯郸·阶段练习)已知直线过定点,则定点的坐标为( ).
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·山西晋城·期中)已知直线:()恒过定点,则该定点为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·江苏扬州·期中)对于任意的实数,直线恒过定点( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·上海静安·期中)直线必过定点( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·浙江·期中)直线经过的定点坐标是 .
6.(24-25高二上·重庆铜梁·阶段练习)已知直线:,则直线恒过定点 .
7.(23-24高二上·吉林·阶段练习)直线恒过定点 .
8.(24-25高二上·天津红桥·期中)已知直线经过,则该直线过定点 .
实战演练二:设所求直线方程为,翻译条件得与的关系,进而得定点.
1.(2025·重庆·一模)椭圆的离心率为,其左焦点到点的距离为5 .
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆相交于(不是左右顶点),且以为直径的圆过椭圆的左顶点,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
2.(24-25高二上·河南安阳·期中)已知动点在曲线上运动,为坐标原点,为线段中点,记的轨迹为曲线.
(1)求的轨迹方程.
(2)已知及曲线上的两点和,直线和直线的斜率分别为和,且,求证:直线过定点.
3.(2025·辽宁·三模)已知双曲线的两条渐近线的斜率之积为.
(1)求的离心率.
(2)若过点且斜率为1的直线与交于两点(在左支上,在右支上),且.
①求的方程;
②已知不经过点的直线与交于两点,直线的斜率存在且直线与的斜率之积为1,证明:直线过定点.
4.(24-25高二上·河南洛阳·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,右顶点为,且,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点,是曲线上两点(点不同于点),直线,分别交直线于两点,若,证明:直线过定点.
5.(24-25高二上·天津西青·期末)已知椭圆的左焦点为圆的圆心,且椭圆上的点到点距离的最小值为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线与椭圆交于两个不同点,点为椭圆上顶点,直线与轴交于点,直线与轴交于点,若,求证:直线经过定点.
6.(24-25高三上·广东广州·阶段练习)已知椭圆C:(),P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,),P4(1,)四点中恰有三点在椭圆C上.
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)设直线l不经过点且与C相交于A,B两点.若直线与直线的斜率的和为,证明:l过定点.
实战演练三:求所求直线上两点坐标,整理出直线方程,进而得定点.
1.(24-25高三上·北京朝阳·期末)已知椭圆的离心率为,右顶点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过原点且与轴不重合的直线与椭圆交于两点.已知点,直线与椭圆的另一个交点分别为.证明:直线过定点.
2.(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)已知椭圆与抛物线有相同的焦点,为椭圆上一点,分别为椭圆的左、右焦点,且的面积的最大值为,过点做斜率之和为3的两条直线和与椭圆交于两点,与椭圆交于两点,线段的中点分别为.
(1)求的标准方程;
(2)直线是否过定点?若是,求出定点坐标;若不是,请给出理由.
3.(24-25高二上·四川宜宾·期末)已知椭圆的左右焦点分别为,椭圆的离心率为,过的直线l交椭圆于两点,的周长为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)过点垂直于的直线交椭圆于两点,其中在x轴的上方,设弦的中点分别为.
①求四边形面积的最小值;
②判断直线是否过定点,若过定点,则求出该定点坐标,若不过定点,请说明理由.
4.(2025·江西景德镇·三模)已知椭圆的离心率为,右焦点为,过的直线与椭圆交于两点,当直线垂直于轴时,.
(1)求的方程;
(2)记的左顶点为,求面积的最大值;
(3)设,直线分别交于两点,证明:直线过定点.
5.(24-25高三上·天津和平·期末)设椭圆C的左、右顶点分别为,上顶点为,点是椭圆上异于顶点的动点,已知椭圆的离心率短轴长为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与直线交于点,直线与轴交于点,求证:直线恒过某定点,并求出该定点.
6.(24-25高三上·广东深圳·阶段练习)已知A、B分别为椭圆E:(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;
(2)证明:直线CD过定点.
实战演练四:以圆为背景的定点问题
1.(24-25高二上·广东肇庆·期末)已知圆,为圆外的动点.过点作圆的切线,切点为,满足.记动点的轨迹为.
(1)求的轨迹方程;
(2)设点为直线上的一点.过点作轨迹的两条切线,切点为.
(i)证明:直线过定点;
(ii)求线段长度的最小值.
2.(24-25高三上·云南·阶段练习)古希腊数学家阿波罗尼斯的著作《圆锥曲线论》中给出圆的另一种定义:平面内,到两个定点的距离之比值为常数的点的轨迹是圆,我们称之为阿波罗尼斯圆.已知点到的距离是点到的距离的3倍.记点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设曲线与轴的负半轴交于点为坐标原点,若点不在轴上,直线分别与直线交于两点,探究以为直径的圆是否过定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
3.(24-25高二上·山东·期中)已知圆C过点,,圆心C在直线上.
(1)求圆C的标准方程.
(2)若M为y轴上的一个动点,过M作圆C的两条切线、,切点为A、B,求证:直线过定点.
4.(24-25高二上·安徽蚌埠·阶段练习)已知,,圆的圆心在直线:上,圆与直线相切,线段为圆与圆的公共弦.
(1)求圆与圆的方程;
(2)若直线:与圆、圆交于非原点的点,,求证:以线段为直径的圆恒过定点.
5.(24-25高二上·山西太原·阶段练习)已知平面内的动点与两个定点的距离的比为,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程,并说明其形状;
(2)已知,过直线上的动点分别作曲线的两条切线(为切点),证明:直线过定点,并求该定点坐标;
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圆锥曲线:定点问题
高频考点分析
定点问题--解析几何中直线过定点或曲线过定点问题是指不论直线和曲线(中的参数)如何变化,直线和曲线都经过某一个定点
定点问题的两种解法:一是从特殊入手,求出定点,再进行一般性的证明.二是把直线或曲线方程中的变量、当作常数看待,把相关的参数整理在一起,同时方程一端化为零,既然是过定点,那么这个方程就要对任意参数都成立,这时参数的系数就要全部等于零,这样就得到一个关于、的方程组,这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点.
1.利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤:
(1)设直线方程,设交点坐标为、;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算 ;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、的形式;
(5)代入韦达定理求解.
2.直线过定点问题
思路一:设所求直线的一般方程:,然后利用题中条件整理出的关系,若,代入得,则该直线过定点.
思路二:设与所求直线相关的直线方程,翻译题目条件,整理出所求直线上两点的坐标,用两点式方程整理出直线方程,则该直线过定点.
思路三:过圆外一点作的两条切线,切点为、,求直线所过定点,求出以为圆心,为半径的的方程,再根据线段为和的公共弦,将两圆的方程相减可得直线的方程,令直线方程中参数项的自变量为得解.
3.圆过定点问题
圆过定点问题的常见类型是以为直径的圆过定点P,求解思路是把问题转化为,也可以转化为.
4. 与定点问题有关的基本结论(拓展)
(1)若直线与抛物线交于点,则直线l过定点;
(2) 若直线与抛物线交于点,则直线l过定点;
(3)设点是抛物线上一定点,是该抛物线上的动点,则直线MN过定点。
(4)设点是抛物线上一定点,是该抛物线上的动点,则直线MN过定点;
(5)过椭圆的左顶点P作两条互相垂直的直线与该椭圆交于点,则直线过点;
(6)过椭圆的左顶点P作两条互相垂直的直线与该椭圆交于点,则直线过点;
(7)设点是椭圆C:上一定点,点A,B是椭圆C上不同于P的两点,若,则直线AB过定点;
(8)设点是双曲线C:一定点,点A,B是双曲线C上不同于P的两点,若,则直线AB过定点。
实战演练一:直线过定点问题
1.(24-25高二上·河北邯郸·阶段练习)已知直线过定点,则定点的坐标为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】直线可化为,则时有,即恒过定点.
故选:D
2.(24-25高二上·山西晋城·期中)已知直线:()恒过定点,则该定点为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】直线的方程可整理为,令时,,则恒过定点,
故选:.
3.(24-25高二上·江苏扬州·期中)对于任意的实数,直线恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】直线,
即,
令,解得,
即直线恒过定点,
故选:B.
4.(24-25高二下·上海静安·期中)直线必过定点( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据题意,直线,
即,
令,得,
故直线必过定点.
故选:B
5.(24-25高二上·浙江·期中)直线经过的定点坐标是 .
【答案】
【详解】化直线方程为:,即定点坐标为.
故答案为:.
6.(24-25高二上·重庆铜梁·阶段练习)已知直线:,则直线恒过定点 .
【答案】
【详解】由题意可得,令,解得,
所以直线恒过定点,
故答案为:
7.(23-24高二上·吉林·阶段练习)直线恒过定点 .
【答案】
【详解】依题意,直线,由,解得,
所以直线恒过定点.
故答案为:
8.(24-25高二上·天津红桥·期中)已知直线经过,则该直线过定点 .
【答案】
【详解】由可化为,即直线恒过点.
故答案为:
实战演练二:设所求直线方程为,翻译条件得与的关系,进而得定点.
1.(2025·重庆·一模)椭圆的离心率为,其左焦点到点的距离为5 .
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆相交于(不是左右顶点),且以为直径的圆过椭圆的左顶点,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析,
【详解】(1)设左焦点,
∴,解得,
,,由,
∴椭圆方程为.
(2)
由(1)可知椭圆左顶点,
设,,∵以为直径的圆过,
∴即,∴,
∵,,
∴①
联立直线与椭圆方程:
,整理得
∴,,
∴,
,代入到①
,
∴,
∴,即,
∴或,
当时,:,∴恒过
当时,:,∴恒过,但为椭圆左顶点,不符题意,故舍去,
∴恒过.
2.(24-25高二上·河南安阳·期中)已知动点在曲线上运动,为坐标原点,为线段中点,记的轨迹为曲线.
(1)求的轨迹方程.
(2)已知及曲线上的两点和,直线和直线的斜率分别为和,且,求证:直线过定点.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设,,是的中点,
,,又,
代入得.故点的轨迹方程是.
(2)由题意点坐标适合,即点A在C上,
由题意可知BD斜率不会为0,设直线:,
联立,消去并整理得,
需满足,即,
设,,则,,
因为,,
所以,
所以,将,代入得,
即,
所以直线:,即,
所以直线BD经过定点.
3.(2025·辽宁·三模)已知双曲线的两条渐近线的斜率之积为.
(1)求的离心率.
(2)若过点且斜率为1的直线与交于两点(在左支上,在右支上),且.
①求的方程;
②已知不经过点的直线与交于两点,直线的斜率存在且直线与的斜率之积为1,证明:直线过定点.
【答案】(1)2
(2)①;②证明见解析
【详解】(1)由题意可知,
则.
(2)①解:直线的方程为,
联立得,
.
设,则,
由,得,
代入,得,
则的方程为.
②证明:设的方程为.
联立得,
,且,
.
因为,
所以,
即,
则,
整理得,
即.
因为点不在直线上,所以,则,
则,
故直线过定点.
4.(24-25高二上·河南洛阳·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,右顶点为,且,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点,是曲线上两点(点不同于点),直线,分别交直线于两点,若,证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)设椭圆的半焦距为,由题意知,
解得,所以椭圆C的方程为.
(2)由题意知,直线斜率不为,设直线的方程为,()
,,,联立方程,
消去整理得,
所以,
易知直线为,令,得到,则,
同理可得,
所以
,
将代入,化简整理得,
解得(舍)或,
所以直线恒过定点.
5.(24-25高二上·天津西青·期末)已知椭圆的左焦点为圆的圆心,且椭圆上的点到点距离的最小值为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线与椭圆交于两个不同点,点为椭圆上顶点,直线与轴交于点,直线与轴交于点,若,求证:直线经过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)由题意得圆方程为:圆心为,
即,∴.
又椭圆上的点到点的距离的最小值为,∴,解得:,
,则.
椭圆方程为.
(2),
设,
则直线的方程为.
令,得点的横坐标.所以点
同理,点.
由得.
则.
所以
又,所以.
解得,此时,
所以直线经过定点.
6.(24-25高三上·广东广州·阶段练习)已知椭圆C:(),P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,),P4(1,)四点中恰有三点在椭圆C上.
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)设直线l不经过点且与C相交于A,B两点.若直线与直线的斜率的和为,证明:l过定点.
【答案】(1) .
(2)证明见解析.
【详解】试题分析:(1)根据,两点关于y轴对称,由椭圆的对称性可知C经过,两点.另外由知,C不经过点P1,所以点P2在C上.因此在椭圆上,代入其标准方程,即可求出C的方程;(2)先设直线P2A与直线P2B的斜率分别为k1,k2,再设直线l的方程,当l与x轴垂直时,通过计算,不满足题意,再设l:(),将代入,写出判别式,利用根与系数的关系表示出x1+x2,x1x2,进而表示出,根据列出等式表示出和的关系,从而判断出直线恒过定点.
试题解析:(1)由于,两点关于y轴对称,故由题设知C经过,两点.又由知,C不经过点P1,所以点P2在C上.
因此,解得.
故C的方程为.
(2)设直线P2A与直线P2B的斜率分别为k1,k2,
如果l与x轴垂直,设l:x=t,由题设知,且,可得A,B的坐标分别为(t,),(t,).
则,得,不符合题设.
从而可设l:().将代入得
由题设可知.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=.
而
.
由题设,故.
即.
解得.
当且仅当时,,欲使l:,即,
所以l过定点(2,)
实战演练三:求所求直线上两点坐标,整理出直线方程,进而得定点.
1.(24-25高三上·北京朝阳·期末)已知椭圆的离心率为,右顶点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过原点且与轴不重合的直线与椭圆交于两点.已知点,直线与椭圆的另一个交点分别为.证明:直线过定点.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【详解】(1)由题意可得,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)设点,则,且.
直线,即.
由,得.
所以,则.
所以.
所以.同理.
依题意,所以.
所以直线的方程为,整理得.
所以直线过定点.
2.(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)已知椭圆与抛物线有相同的焦点,为椭圆上一点,分别为椭圆的左、右焦点,且的面积的最大值为,过点做斜率之和为3的两条直线和与椭圆交于两点,与椭圆交于两点,线段的中点分别为.
(1)求的标准方程;
(2)直线是否过定点?若是,求出定点坐标;若不是,请给出理由.
【答案】(1)
(2)过定点,
【详解】(1)抛物线的焦点坐标为,则椭圆焦点,
设点的纵坐标为,则,,
于是,,
所以的标准方程为.
(2)设直线的方程为,直线的方程为,点,
由消去得,
则,
于是点,同理点,而,
因此直线的斜率为
直线的方程为,
即
而
,因此直线:过定点,
所以直线恒过定点.
3.(24-25高二上·四川宜宾·期末)已知椭圆的左右焦点分别为,椭圆的离心率为,过的直线l交椭圆于两点,的周长为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)过点垂直于的直线交椭圆于两点,其中在x轴的上方,设弦的中点分别为.
①求四边形面积的最小值;
②判断直线是否过定点,若过定点,则求出该定点坐标,若不过定点,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②直线恒过点
【详解】(1)依题意有,
又因为,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)①设,
则,
联立,得,
,
由弦长公式可得:,
同理可得:,
所以,
令,则,
当时,四边形面积的最小值是;
②,
,用代替m,得,
当,即时,,过点,
当,即时,,
,
当时,,经验证直线过点,
综上,直线恒过点
4.(2025·江西景德镇·三模)已知椭圆的离心率为,右焦点为,过的直线与椭圆交于两点,当直线垂直于轴时,.
(1)求的方程;
(2)记的左顶点为,求面积的最大值;
(3)设,直线分别交于两点,证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【详解】(1)设(),由的离心率为,得,,①
在中,令,得,
则当垂直于轴时,,②
由①,②,解得,则,,
∴的方程为.
(2)由题意,知,,
显然与轴不重合,可设:,设,,
联立,消去x并整理,得,
由韦达定理,得,,
则,
则面积,
而,当且仅当,即时等号成立,∴面积的最大值为.
(3)设,,,
直线与椭圆联立可得,,
根据韦达定理可得,,∴,,
即,同理,,
根据对称性,直线过定点,
则,∵,,
∴,∴,解得,
即直线过定点.
5.(24-25高三上·天津和平·期末)设椭圆C的左、右顶点分别为,上顶点为,点是椭圆上异于顶点的动点,已知椭圆的离心率短轴长为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与直线交于点,直线与轴交于点,求证:直线恒过某定点,并求出该定点.
【答案】(1)
(2)答案见解析,定点
【详解】(1)由题意可知,,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)由(1)可知,,设,
设直线的方程为且,
直线的方程为且,
则直线与轴的交点为,
直线的方程为,
则直线与直线的交点为,
将代入方程,得,
则点的横坐标为,点的纵坐标为,
将点的坐标代入直线的方程,
整理得,
因为,
所以,即,
由点坐标可得直线的方程为:
,
即,则直线过定点.
6.(24-25高三上·广东深圳·阶段练习)已知A、B分别为椭圆E:(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;
(2)证明:直线CD过定点.
【答案】(1);(2)证明详见解析.
【详解】(1)依据题意作出如下图象:
由椭圆方程可得:, ,
,
,
椭圆方程为:
(2)[方法一]:设而求点法
证明:设,
则直线的方程为:,即:
联立直线的方程与椭圆方程可得:,整理得:
,解得:或
将代入直线可得:
所以点的坐标为.
同理可得:点的坐标为
当时,
直线的方程为:,
整理可得:
整理得:
所以直线过定点.
当时,直线:,直线过点.
故直线CD过定点.
[方法二]【最优解】:数形结合
设,则直线的方程为,即.
同理,可求直线的方程为.
则经过直线和直线的曲线的方程可写为.
可化为.④
易知A,B,C,D四个点满足上述方程,同时A,B,C,D又在椭圆上,则有,代入④式可得.
故,可得或.
其中表示直线,则表示直线.
令,得,即直线恒过点.
实战演练四:以圆为背景的定点问题
1.(24-25高二上·广东肇庆·期末)已知圆,为圆外的动点.过点作圆的切线,切点为,满足.记动点的轨迹为.
(1)求的轨迹方程;
(2)设点为直线上的一点.过点作轨迹的两条切线,切点为.
(i)证明:直线过定点;
(ii)求线段长度的最小值.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)
【详解】(1)连接,则为直角三角形,且.
则.
所以点是以为圆心,半径为2的圆.所以的轨迹方程为.
(2)
(i)设点.
以为直径圆的方程为,即.
以为直径圆与圆的方程相减即为直线的方程,即.
整理得.
令,解得.
所以直线过定点.
(ii)记圆的半径为,(即坐标原点)到直线的距离为,则.
则当取最大值时,有最小值.
由几何性质知的最大值为,当且仅当时取到.
所以的最小值为.
2.(24-25高三上·云南·阶段练习)古希腊数学家阿波罗尼斯的著作《圆锥曲线论》中给出圆的另一种定义:平面内,到两个定点的距离之比值为常数的点的轨迹是圆,我们称之为阿波罗尼斯圆.已知点到的距离是点到的距离的3倍.记点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设曲线与轴的负半轴交于点为坐标原点,若点不在轴上,直线分别与直线交于两点,探究以为直径的圆是否过定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
【答案】(1)
(2)以为直径的圆过定点,或,理由见解析
【详解】(1)设,由题意得,
即,化简得,
所以曲线的方程为;
(2)以为直径的圆过定点,或,理由如下,
令,可得,或,所以,
设,直线的方程分别为、,
因为,所以,可得,
由得,由得,
可得的中点为,,
以为直径的圆的方程为
,
整理得,
由,得或,
可得以为直径的圆过定点,或.
3.(24-25高二上·山东·期中)已知圆C过点,,圆心C在直线上.
(1)求圆C的标准方程.
(2)若M为y轴上的一个动点,过M作圆C的两条切线、,切点为A、B,求证:直线过定点.
【答案】(1);
(2)证明见解析
【详解】(1)由,可得,的中点,,
所以,线段的中垂线斜率为1,
所以线段的中垂线方程为:,
联立可得,圆心C点坐标为,
圆C的半径,
所以圆C的标准方程为:.
(2)依题意,设点,因为、与圆C相切,连结、,可知,,
所以,
,
所以,以M为圆心,以、为半径的圆的方程为:,
联立,两式作差并化简得直线的方程为:,
当时,,所以,直线过定点(3,0).
另解1:依题意,设点,因为、与圆C相切,连结、,
可知,,,则点A,B在以为直径的圆上,
由点,可知为直径的圆的方程为,
联立,可得直线的方程为:,
当时,,所以,直线过定点(3,0).
另解2:依题意,设点,,,
因为与圆C相切,则,
而,所以,即
整理得,
而,则,
因为与圆C相切,则,
而,所以,即
整理得,
而,则,
所以点A,B都在直线上,即直线的方程为:,
当时,,所以,直线过定点(3,0).
4.(24-25高二上·安徽蚌埠·阶段练习)已知,,圆的圆心在直线:上,圆与直线相切,线段为圆与圆的公共弦.
(1)求圆与圆的方程;
(2)若直线:与圆、圆交于非原点的点,,求证:以线段为直径的圆恒过定点.
【答案】(1)圆方程为,圆的方程为;
(2)证明见解析.
【详解】(1)线段为圆与圆的公共弦,所以圆心均在线段的中垂线上,
设,则,,半径为,
设,则,解得,半径为,
所以圆方程为,圆的方程为;
(2)设,,,
由,解得,即
由,解得,即,
则,
所以,
所以,即以为直径的圆恒过点.
5.(24-25高二上·山西太原·阶段练习)已知平面内的动点与两个定点的距离的比为,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程,并说明其形状;
(2)已知,过直线上的动点分别作曲线的两条切线(为切点),证明:直线过定点,并求该定点坐标;
【答案】(1),曲线是以为圆心,半径为2的圆;
(2)证明见解析,
【详解】(1)设,
由,得,
化简得,即
故曲线是以为圆心,半径为2的圆;
(2)由题意知,与圆相切,为切点,
则,则四点共圆
在以为直径的圆上,
,又,
则的中点为,
以线段为直径的圆的方程为,
整理得,①,
又在上,②,
由两圆方程作差即②-①得:.
所以,切点弦所在直线的方程为.
则恒过坐标点.
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