内容正文:
解析几何:定点问题、定值问题、定直线问题专项训练
解析几何:定点问题、定值问题、定直线问题专项训练
考点一 定点问题
1.(2025高三下·甘肃白银·学业考试)已知椭圆:,点,,,中恰有两点在C上.
(1)求C的方程;
(2)C的左、右焦点分别为,,过点且斜率存在的直线与C交于P,Q两点.
(i)若的面积为,求的斜率;
(ii)过点P作直线:的垂线PR,垂足为R,试问直线是否过定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
2.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)已知抛物线C:经过点,C的焦点F在x轴的正半轴上,点A,B在C上运动.
(1)求C的方程.
(2)若直线AB的方程为,求内切圆的半径r.
(3)设点,且EF平分,试问直线AB:是否过定点?若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由.
3.(24-25高二下·山西·期末)已知抛物线的焦点为,是上一点,且.椭圆的左、右顶点分别为A,B,右焦点为,是上一点.
(1)求,的方程;
(2)已知为上的一点(异于A,B两点),直线,分别与直线相交于P,Q两点,求的最小值;
(3)已知直线与交于M,N两点,直线和的斜率分别为,,且,证明:直线过定点,并求出该定点的坐标.
4.(24-25高二下·陕西西安·期末)已知双曲线的左顶点为,右焦点为,,是上的两点,线段的中点为.当时,.
(1)求的标准方程;
(2)若,求直线的斜截式方程;
(3)若,,三点不共线,且,证明:直线过定点.
5.(24-25高二下·浙江·期末)已知抛物线,且过抛物线焦点作直线交抛物线于,两点,弦长最小值为4
(1)求抛物线的方程;
(2)过点作直线交抛物线于点,且直线过定点,连接直线并交抛物线于点,请问直线是否经过定点,若是请求出定点坐标,若不是请说明理由.
6.(24-25高二下·云南·期末)已知双曲线的离心率为为坐标原点,过点的直线交于,两点,其中点在第一象限.
(1)求的标准方程.
(2)设.
①求直线的方程.
②过点作斜率分别为的两条直线,且直线与交于另一点,直线与交于另一点.若,证明直线过定点,并求该定点坐标.
7.(24-25高二下·河南南阳·期末)已知分别是双曲线的左、右焦点,是的右顶点,,且与椭圆有相同的焦点.
(1)求的方程;
(2)若直线与的公共点个数为1,求的值;
(3)已知是上不同的两点,直线的斜率分别为不在直线上,且,证明:直线过定点.
8.(2025·河北邢台·三模)椭圆:的离心率为,点在上.
(1)求的方程;
(2)圆:在椭圆内,过的右顶点作圆的两条切线,,斜率分别为,,且分别与交于,两点(均不与点重合).
①求的值;
②当变化时,证明:直线与轴交于定点.
考点二 定值问题
1.(24-25高二下·江西新余·期末)已知双曲线的左顶点为,离心率为,过点作直线与交于,两点,当直线的斜率为时,的面积为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若,求直线的方程;
(3)若直线,分别与直线交于,两点,试探究在直线上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出定点的坐标和定值;若不存在,请说明理由.
2.(24-25高二下·广西崇左·期末)已知双曲线:(,)的焦距为,,且点在上.
(1)求的方程;
(2)若直线:与的右支交于点(),求的取值范围;
(3)若,是上不同的两点(异于点),的平分线垂直于(为坐标原点),证明:直线的倾斜角为定值.
3.(24-25高二下·上海闵行·期末)在直角坐标系中,已知椭圆()的长轴长为,离心率为,直线与轴交于点,与相交于、两点.
(1)求的标准方程;
(2)若的斜率为,且,求的值;
(3)是否存在,使恒为定值?若存在,请求出与的值,若不存在,请说明理由.
4.(2025·安徽芜湖·模拟预测)在平面直角坐标系中,双曲线的左、右焦点分别为,,离心率为2,过点且倾斜角为45度的直线交双曲线于,两点(在轴右侧)且,.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线是过的右支上点的切线,且不与轴垂直,过,分别作直线的垂线,垂足为,.
①求证:点,均在以为圆心的定圆上,且,;
②求证:是定值.
5.(24-25高二下·上海青浦·期末)已知椭圆分别是椭圆短轴的上下两个端点,是椭圆左焦点,是椭圆上异于点的点,是边长为的等边三角形.
(1)写出椭圆的标准方程和离心率;
(2)当直线的一个法向量是时,求以为直径的圆的标准方程;
(3)设点满足:,求证:为定值.
6.(2025·湖北武汉·模拟预测)已知圆,圆.若动圆与圆外切,且与圆内切,设动圆圆心的轨迹为.不过原点O的动直线与曲线交于两点,平面上一点满足,连接交于点(点在线段上且不与端点重合),若.
(1)求轨迹的方程;
(2)试问:直线OA,OB的斜率乘积是否为定值,若是,求出定值;若不是,说明理由.
(3)试问:四边形的面积否为定值,若是,求出定值;若不是,说明理由.
7.(24-25高二下·北京顺义·期中)椭圆的左、右顶点分别为A,B过右焦点F的直线l与椭圆交于C,D两点(与A,B重合),设.
(1)求椭圆的离心率e与右焦点F的坐标.
(2)求证:为定值.
8.(2025·甘肃甘南·模拟预测)已知双曲线过点分别为圆:的两条切线,且分别交双曲线于点.
(1)求双曲线的离心率;
(2)证明:直线的斜率为定值.
考点三 定直线问题
1.(24-25高二下·广西桂林·期末)已知椭圆的右焦点为,左、右顶点分别为,,且.
(1)求的方程;
(2)设过点的直线与交于,两点(不与,两点重合).
(i)若的面积为,求的方程;
(ii)若直线与直线交于点,证明:在一条定直线上.
2.(24-25高二下·安徽宣城·期末)已知椭圆的离心率为,A,B分别为椭圆的左,右顶点,为椭圆的上顶点,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点作斜率不为0的直线交椭圆于M,N两点,直线与相交于点.
(i)证明:点在定直线上;
(ii)求的最大值.
3.(2025·甘肃白银·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,上、下顶点分别为,,四边形为正方形,点,且的面积为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过的直线与交于,两点,求证:;
(3)已知直线交椭圆于,两点,直线,相交于点.试判断点是否在定直线上,若在,请求出定直线的方程;若不在,请说明理由.
4.(2025·安徽蚌埠·三模)已知椭圆的离心率为,点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点的直线(非y轴)交椭圆于A,B两点,过点A作y轴的垂线与直线BP相交于点D,求证:线段AD的中点在定直线上.
5.(24-25高二下·重庆渝中·期中)已知双曲线的离心率和焦距分别为和,设点的坐标分别为.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知是双曲线的左支上异于点的一个动点,直线交的右支于点是坐标原点.
(i)记和的面积分别为,且,求直线的方程;
(ii)设直线与直线的交点为,证明:点在一条定直线上.
6.(24-25高二下·上海宝山·阶段练习)已知双曲线的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.记的左、右顶点分别为、.
(1)求双曲线的方程;
(2)双曲线上任意一点(不与、重合),求证:为定值;
(3)过点的直线与的左支交于、两点,直线与交于点.证明:点在定直线上.
7.(2025·甘肃白银·二模)已知抛物线的焦点为F,点是C上一点,且,记O为坐标原点,过点F的直线与C相交于A,B两点.
(1)求抛物线C的方程与准线l的方程;
(2)求的最小值;
(3)已知P,M分别是抛物线C与准线l上的动点,若C在点P处的切线交y轴于点Q,且,试判断点N是否在定直线上,若在,请求出定直线的方程;若不在,请说明理由.
8.(2025·湖南岳阳·三模)已知抛物线的顶点在坐标原点处,对称轴为轴,且过点,,是上两个动点.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)已知是上一点,且的焦点为的重心,设的横坐标为,求的取值范围;
(3)已知为直线在第二象限内一点,直线,与抛物线分别相切于,两点,设,与轴分别交于,两点,证明:直线与直线的交点在定直线上.
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$$解析几何:定点问题、定值问题、定直线问题专项训练
解析几何:定点问题、定值问题、定直线问题专项训练
考点一 定点问题
1.(2025高三下·甘肃白银·学业考试)已知椭圆:,点,,,中恰有两点在C上.
(1)求C的方程;
(2)C的左、右焦点分别为,,过点且斜率存在的直线与C交于P,Q两点.
(i)若的面积为,求的斜率;
(ii)过点P作直线:的垂线PR,垂足为R,试问直线是否过定点?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)(i);(ii)直线过定点.
【详解】(1)由题可知,,中有且仅有一点在椭圆C上,
故或.
若点在椭圆C上,则,不符合题意,
故点一定不在椭圆C上,
所以点一定在椭圆C上.
当点,在椭圆C上时,
,解得.
则椭圆C的方程为;
当点,在椭圆C上时,
,方程组无解.
综上,椭圆C的方程为.
(2)(i)由题意知直线的斜率不为0,故设其方程为,,
联立,可得,过点,则,
设,故,
则,
故,
即得,设,则,解得或(舍去),
解得,故l方程为,即;
(ⅱ)由(i)知当直线的斜率存在且不为0时,,
且,则.
所以直线的方程为.
由对称性可知,若直线过定点,则定点在轴上,
令,得
.
所以直线过点.
当直线的斜率为0时,直线:,过点.
综上,直线过定点.
2.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)已知抛物线C:经过点,C的焦点F在x轴的正半轴上,点A,B在C上运动.
(1)求C的方程.
(2)若直线AB的方程为,求内切圆的半径r.
(3)设点,且EF平分,试问直线AB:是否过定点?若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)是,
【详解】(1)因为抛物线C:经过点,所以,
解得或,
又C的焦点F在x轴的正半轴上,所以,则,则C的方程为.
(2)设,.
由得,,则
,
.
因为点到直线AB的距离,
所以的面积,
所以.
(3)是,定点坐标为,
因为EF平分,所以,
设,,
则,
因为,,所以,
整理得,
则,
即.①
将代入,得,
则
代入①可得,
因为,所以,即,
所以直线方程为,
所以直线AB过定点.
3.(24-25高二下·山西·期末)已知抛物线的焦点为,是上一点,且.椭圆的左、右顶点分别为A,B,右焦点为,是上一点.
(1)求,的方程;
(2)已知为上的一点(异于A,B两点),直线,分别与直线相交于P,Q两点,求的最小值;
(3)已知直线与交于M,N两点,直线和的斜率分别为,,且,证明:直线过定点,并求出该定点的坐标.
【答案】(1),的方程为
(2)6.
(3)证明见解析,定点.
【详解】(1)因为,且,所以,解得,
所以抛物线,,
设的半焦距为,则由题意得解得
所以的方程为.
(2)
设,,,
因为A,R,P三点共线,所以,
又,,所以,
所以,同理,
所以.
因为点在,所以,所以,
所以,
令,则,
代入并整理,得,
所以,
解得,所以,即的最小值为6.
(3)
设,,
联立消去并整理,得,
所以,化简得,
由韦达定理得,,
所以,
此时,即,
因为,,所以,
所以,因为,所以,
所以直线过定点.
4.(24-25高二下·陕西西安·期末)已知双曲线的左顶点为,右焦点为,,是上的两点,线段的中点为.当时,.
(1)求的标准方程;
(2)若,求直线的斜截式方程;
(3)若,,三点不共线,且,证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【详解】(1)设双曲线的半焦距为,则,由题意,
当时,过点且垂直于轴的直线为,
将代入双曲线方程,得,解得;又,则,
又,所以,结合,得,
解得或,
所以,所以双曲线的标准方程为;
(2)易知直线的斜率存在,设,
则,作差可得,
所以,
因为线段AB的中点坐标为,所以,
所以,所以直线的斜率为,
所以直线的斜截式方程为,即.
(3)由,,三点不共线,故设直线,
联立,得,
则,,,
因为,则,所以,则,
因,,
所以,
即,
即,
即,
得,解得或,
若,则直线,过点,不符合题意;
若,则直线,满足,则过定点,
则直线过定点.
5.(24-25高二下·浙江·期末)已知抛物线,且过抛物线焦点作直线交抛物线于,两点,弦长最小值为4
(1)求抛物线的方程;
(2)过点作直线交抛物线于点,且直线过定点,连接直线并交抛物线于点,请问直线是否经过定点,若是请求出定点坐标,若不是请说明理由.
【答案】(1)
(2)直线经过定点
【详解】(1)因为抛物线,所以焦点坐标为:,
过该焦点的直线方程为:,与抛物线的交点为:,,
与抛物线方程联立得:,则,
而由抛物线的定义可知,
因为,所以当时,有最小值,所以,
所以抛物线方程为.
(2)
由(1)得,直线方程为,且①
设直线方程为,
与抛物线方程联立得:,则②
设直线方程为,,同理可得③
联立①②③可得
设直线方程为
与抛物线方程联立得:,则
因为,所以,所以直线经过定点
6.(24-25高二下·云南·期末)已知双曲线的离心率为为坐标原点,过点的直线交于,两点,其中点在第一象限.
(1)求的标准方程.
(2)设.
①求直线的方程.
②过点作斜率分别为的两条直线,且直线与交于另一点,直线与交于另一点.若,证明直线过定点,并求该定点坐标.
【答案】(1)
(2)①;②证明见解析,
【详解】(1)因为的离心率为,所以,解得,
所以的标准方程为.
(2)
①由,得点在以为圆心,5为半径的圆上.
设,则解得即,
所以直线的斜率为,直线的方程为,即.
②当直线的斜率不存在时,点关于轴对称,设,
由,得,即,解得,不符合题意,
所以直线的斜率存在.
设直线,由得,
则,即.
设,则,
因为,所以,即,
得,
所以,即,
所以或.
当时,直线的方程为,经过定点,不符合题意;
当时,直线的方程为,经过定点.
综上,直线过定点,且定点坐标为.
7.(24-25高二下·河南南阳·期末)已知分别是双曲线的左、右焦点,是的右顶点,,且与椭圆有相同的焦点.
(1)求的方程;
(2)若直线与的公共点个数为1,求的值;
(3)已知是上不同的两点,直线的斜率分别为不在直线上,且,证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)或
(3)证明见解析
【详解】(1)椭圆的焦点为,所以双曲线的焦点也为,即.
因为,所以,所以,
故双曲线的方程为.
(2)联立,得,即.
①当,即时,直线与的渐近线平行,只有1个交点;
②当,即时,
直线与相切,只有1个交点.
综上,当直线与的公共点个数为1时,或;
(3)
易知,如图,设,
显然直线不与轴垂直,则设的方程为,且.
联立,消去得,
显然,
所以,
因为,
所以,
化简得,即,
又,化简得,所以直线过定点.
8.(2025·河北邢台·三模)椭圆:的离心率为,点在上.
(1)求的方程;
(2)圆:在椭圆内,过的右顶点作圆的两条切线,,斜率分别为,,且分别与交于,两点(均不与点重合).
①求的值;
②当变化时,证明:直线与轴交于定点.
【答案】(1)
(2)①1;②证明见解析
【详解】(1)由题意可得,且,
又,解得,,,故的方程为.
(2)①由题可得,设直线,的斜率分别为,,
则直线的方程为,
由直线与圆相切可知,圆心到直线的距离,
整理得,同理,
则,为方程的两个根,所以.
②证明:设,,由得,
则,即,所以,
所以,
同理得,
直线的斜率
,
所以直线的方程为,
令,得,
所以直线与轴交于定点.
考点二 定值问题
1.(24-25高二下·江西新余·期末)已知双曲线的左顶点为,离心率为,过点作直线与交于,两点,当直线的斜率为时,的面积为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若,求直线的方程;
(3)若直线,分别与直线交于,两点,试探究在直线上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出定点的坐标和定值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,定点,定值为1
【详解】(1)因为当直线的斜率为时,的面积为.
所以的面积为,
由对称性得,点坐标为,
则
结合,得,,
所以双曲线的标准方程为.
(2)因为双曲线的左顶点为,则,
因为直线斜率不存在时不满足题意,
所以设直线,,的斜率分别为,,,直线的方程为,
则,
双曲线,即,
所以,则,
所以,
即,
所以,
设,,
则,
若,则,
则直线的方程为,即.
(3)设直线:,
令,得,则,同理可得,
假设存在点满足题设,
则为定值,
所以,所以,且,
即存在定点,使得为定值.
2.(24-25高二下·广西崇左·期末)已知双曲线:(,)的焦距为,,且点在上.
(1)求的方程;
(2)若直线:与的右支交于点(),求的取值范围;
(3)若,是上不同的两点(异于点),的平分线垂直于(为坐标原点),证明:直线的倾斜角为定值.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见详解
【详解】(1)由题知,
则的方程为.
(2)因为直线:与的右支交于点(),
所以,
,
则的取值范围为.
(3)证明:根据题意直线斜率存在,
设,,
,
,
,
,
由(1)知,又的平分线垂直于,
所以直线的斜率互为相反数,
即
,
,
异于点,点不在直线上,
即,
所以,
即直线的倾斜角为定值.
3.(24-25高二下·上海闵行·期末)在直角坐标系中,已知椭圆()的长轴长为,离心率为,直线与轴交于点,与相交于、两点.
(1)求的标准方程;
(2)若的斜率为,且,求的值;
(3)是否存在,使恒为定值?若存在,请求出与的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3),
【详解】(1)由已知椭圆的长轴长为,即,
又椭圆的离心率,则,
所以,
故椭圆方程为;
(2)由已知直线的斜率为,且过点,则直线的方程为,
设,,
联立直线与椭圆,得,
则,即,
且,,
则,
则,
解得;
(3)当直线斜率存在时,设直线,即,
联立直线与椭圆,得,
则,
且,,
则,,
则,
又恒为定值,
则,解得,即,
且;
当直线斜率不存在时,直线,
则,则,,
此时,
则,
易知当时,.
4.(2025·安徽芜湖·模拟预测)在平面直角坐标系中,双曲线的左、右焦点分别为,,离心率为2,过点且倾斜角为45度的直线交双曲线于,两点(在轴右侧)且,.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线是过的右支上点的切线,且不与轴垂直,过,分别作直线的垂线,垂足为,.
①求证:点,均在以为圆心的定圆上,且,;
②求证:是定值.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②证明见解析
【详解】(1),,,
设,,,
,
设,,则,
,
所以直线与双曲线交点位于两支上,即点在轴左侧,
又,,
解得:,
又,
即,又,解得,
,
.
(2)(2)①设,,
由双曲线光学性质,,
,,
,均为等腰三角形,
,,,
又,分别为,的中位线,
,,
又,
,同理,,
,在以原点为圆心的单位圆上.
②法一:设关于的对称点为点,设处双曲线的切线交于,
由对称性:,
由于的左右顶点为,
故,,,,均在单位圆上,如图,
由圆的性质得;
法二、设,过的直线
,
即,故,
又,故,
所以,即,解得,
,
又,
,
,
∴.
5.(24-25高二下·上海青浦·期末)已知椭圆分别是椭圆短轴的上下两个端点,是椭圆左焦点,是椭圆上异于点的点,是边长为的等边三角形.
(1)写出椭圆的标准方程和离心率;
(2)当直线的一个法向量是时,求以为直径的圆的标准方程;
(3)设点满足:,求证:为定值.
【答案】(1),;
(2);
(3)证明见解析.
【详解】(1)因为是边长为的等边三角形,所以,,
又,所以,,
故椭圆的标准方程为,离心率为;
(2)因为的一个法向量是且直线过点,
所以直线方程为,
联立直线方程与椭圆方程,得,解得,
所以线段中点为,线段长度为,
故以为直径的圆的标准方程为;
(3)由题意,点为直线过点的垂线与直线过点的垂线的交点,
设点,所以直线为:,直线为,
则直线为,直线为,
联立直线方程与直线方程,消去,得,
整理得,即,解得,
因为,
所以,得证.
6.(2025·湖北武汉·模拟预测)已知圆,圆.若动圆与圆外切,且与圆内切,设动圆圆心的轨迹为.不过原点O的动直线与曲线交于两点,平面上一点满足,连接交于点(点在线段上且不与端点重合),若.
(1)求轨迹的方程;
(2)试问:直线OA,OB的斜率乘积是否为定值,若是,求出定值;若不是,说明理由.
(3)试问:四边形的面积否为定值,若是,求出定值;若不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)不是,理由见解析
(3)是定值,
【详解】(1)设动圆的半径为R,动圆与圆外切,则,
又因为动圆与圆内切,结合图象可知:,,
所以,
由椭圆的定义可知,动点在以、为焦点,为长轴长的椭圆上,
设椭圆的方程为,半焦距为,
则,,,
又可知圆与圆内切,所以点C不能在切点处,即椭圆应去掉点,
曲线C的方程为.
(2)直线OA,OB的斜率乘积不是定值,理由如下:设,则,
因为,所以,进而,
由点F在曲线E上得,
所以,
又因为点A,B均在E上,即,带入上式得,
所以不为定值;
(3)因为点A,B均在E上,所以,
两式同向相乘得,整理得:,
由(2)知,带入上式解得:,
又因为
,
所以.
7.(24-25高二下·北京顺义·期中)椭圆的左、右顶点分别为A,B过右焦点F的直线l与椭圆交于C,D两点(与A,B重合),设.
(1)求椭圆的离心率e与右焦点F的坐标.
(2)求证:为定值.
【答案】(1),.
(2)证明见解析
【详解】(1)由椭圆方程得,,
则,.
所以离心率.
椭圆右焦点坐标为.
(2)由题,,
如图,当直线l的斜率时, 设,
则, ,
联立,消x得,
且,则.
所以,代入得,
,
当直l的斜率时,可得, 不能做比值,所以情况不存在;
所以为定值,得证.
8.(2025·甘肃甘南·模拟预测)已知双曲线过点分别为圆:的两条切线,且分别交双曲线于点.
(1)求双曲线的离心率;
(2)证明:直线的斜率为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)解:将的坐标代入,得,
所以双曲线的离心率.
(2)证明:由题意知,直线的斜率都存在且不为0,
设直线的方程为,直线的方程为.
由消去,整理得.
由,得,
由,得.
由题意,解得,所以,
所以,同理.
由题意,,得.
因为,所以,故,
所以直线的斜率,即直线的斜率为定值.
考点三 定直线问题
1.(24-25高二下·广西桂林·期末)已知椭圆的右焦点为,左、右顶点分别为,,且.
(1)求的方程;
(2)设过点的直线与交于,两点(不与,两点重合).
(i)若的面积为,求的方程;
(ii)若直线与直线交于点,证明:在一条定直线上.
【答案】(1);
(2)(i)或;(ii)证明见解析.
【详解】(1)由题意,,即,解得,则,
所以,椭圆的方程为.
(2)
由题意,直线不与轴重合,且过点,设直线,
联立,可得,
则,
设,则.
(i)因为,所以,
则,即,
整理可得,即,
解得或(舍去),所以,,
所以直线的方程为,即或.
(ii)由题意,,
所以直线,直线,
联立两直线方程,消去可得,即,
整理得,即,
,
即,解得,
所以,直线与直线的交点在定直线上.
2.(24-25高二下·安徽宣城·期末)已知椭圆的离心率为,A,B分别为椭圆的左,右顶点,为椭圆的上顶点,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点作斜率不为0的直线交椭圆于M,N两点,直线与相交于点.
(i)证明:点在定直线上;
(ii)求的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)
【详解】(1)由题意知,,,
所以,即.
又,所以,.
所以椭圆的标准方程为.
(2)(i)由于直线过点且斜率不为0,所以可设直线的方程为.
由,得,
设,,则,,
所以.
因为椭圆的左,右顶点分别为,,
所以直线的方程为,
直线的方程为,
所以,
解得,所以点在定直线上.
(ii)设直线的倾斜角分别为,则,
由(i)知,
所以,
所以
当且仅当时取等号,所以的最大值为.
3.(2025·甘肃白银·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,上、下顶点分别为,,四边形为正方形,点,且的面积为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过的直线与交于,两点,求证:;
(3)已知直线交椭圆于,两点,直线,相交于点.试判断点是否在定直线上,若在,请求出定直线的方程;若不在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)在,
【详解】(1)解:由四边形为正方形,点,且的面积为,
可得,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)解:证明:由(1)可得,,
若直线与轴重合,则,为椭圆长轴的端点,
不妨设点,则,所以,,
所以成立;
②若直线不与轴重合,设直线的方程为,
联立方程组,整理得,
设点,,所以,
且,,
则
,
所以轴平分,
在中,由正弦定理得,
在中,由正弦定理得,
又,
所以,两式相除得.
(3)解:由(1)可得,,
联立方程组,整理得,
则,可得,
设点,,则,,
直线的方程为,直线的方程为,
设直线和的交点为,
则,
把,代入上式得,整理得,
所以点在定直线上,定直线的方程为.
4.(2025·安徽蚌埠·三模)已知椭圆的离心率为,点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点的直线(非y轴)交椭圆于A,B两点,过点A作y轴的垂线与直线BP相交于点D,求证:线段AD的中点在定直线上.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)由,得,则,所以,
将点代入椭圆方程,得,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)易知直线AB斜率存在,设直线AB的方程为,
并设点,AD的中点坐标设为.
联立方程,消去y,得,
所以,且即或,
由条件,,点B,P,D共线,其中,,
则,
所以,
,
,
,
而,
所以,可得,
而,故,
又,所以,
即线段AD的中点在定直线上.
5.(24-25高二下·重庆渝中·期中)已知双曲线的离心率和焦距分别为和,设点的坐标分别为.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知是双曲线的左支上异于点的一个动点,直线交的右支于点是坐标原点.
(i)记和的面积分别为,且,求直线的方程;
(ii)设直线与直线的交点为,证明:点在一条定直线上.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)证明见解析
【详解】(1)由题意:,解得,
所以双曲线的方程为:.
(2)
(i)因为与A不重合,所以直线的斜率不为0,故可设直线的方程为,
联立得,设,
因为点在双曲线的左支上,所以,解得,
又,则,
即有,则,解得,
满足,所以,于是直线的方程为.
(ii)由(i),则,故.
,则,所以直线的方程为,
同理,所以直线的方程为:,
故点的横坐标满足:,
显然,由题意得:,
则,
则,故点在定直线上.
6.(24-25高二下·上海宝山·阶段练习)已知双曲线的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.记的左、右顶点分别为、.
(1)求双曲线的方程;
(2)双曲线上任意一点(不与、重合),求证:为定值;
(3)过点的直线与的左支交于、两点,直线与交于点.证明:点在定直线上.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【详解】(1)设双曲线的方程为,
由题意可得,解得,所以,双曲线的方程为.
(2)由(1)可得、,设,则,可得,
因为,,所以,为定值.
(3)设点、,
若直线与轴重合,此时,直线与双曲线的交点为双曲线的左、右顶点,不合乎题意,
设直线的方程为,
联立可得,
由于直线与双曲线的左支有两个不同的交点,
则,解得,
由韦达定理可得,,
直线的方程为,直线的方程为,
联立直线与直线的方程可得:
,
由可得,即,据此可得点在定直线上运动.
7.(2025·甘肃白银·二模)已知抛物线的焦点为F,点是C上一点,且,记O为坐标原点,过点F的直线与C相交于A,B两点.
(1)求抛物线C的方程与准线l的方程;
(2)求的最小值;
(3)已知P,M分别是抛物线C与准线l上的动点,若C在点P处的切线交y轴于点Q,且,试判断点N是否在定直线上,若在,请求出定直线的方程;若不在,请说明理由.
【答案】(1);;
(2);
(3)N在定直线上,直线方程为:.
【详解】(1)由是C上一点,且,结合抛物线定义,
可得准线方程为:,则焦点为,则;
(2)由题可得点F的直线的斜率存在,
设过点F的直线方程为:,将直线方程与抛物线方程联立,
可得,判别式为.
设,由韦达定理,可得,则.
又由抛物线定义可得,
当且仅当,即时取等号;
(3)设,,
则在处的切线方程为:.
令,得,设,则.
又注意到,,
则.因,
则,从而,即N在定直线上,
直线方程为:.
8.(2025·湖南岳阳·三模)已知抛物线的顶点在坐标原点处,对称轴为轴,且过点,,是上两个动点.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)已知是上一点,且的焦点为的重心,设的横坐标为,求的取值范围;
(3)已知为直线在第二象限内一点,直线,与抛物线分别相切于,两点,设,与轴分别交于,两点,证明:直线与直线的交点在定直线上.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【详解】(1)设抛物线方程为,代入点,得,得,
所以抛物线的标准方程为;
(2)设,,,
则重心坐标公式可知,,,
得,,
且,,,
所以,且,
所以,得且,
综上可知,的取值范围是;
(3)直线的斜率,直线的方程为,
设,,,
两边求导,,得,
设,,
抛物线在点处的切线方程为,即,
因为切线过点,即,
整理得,
同理,抛物线在点处的切线方程为,
所以是方程的两个根,则,,
切线,令,得,得,同理,
直线的方程为,即,
同理,直线的方程为,
设直线与直线的交点为,
联立直线与直线的方程为,
,得,
且,代入上式化简为,①
代回直线得,,
得
即,②
由①②可得,
所以直线与直线的交点在定直线上上.
2
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