圆锥曲线:斜率问题、向量问题、三点共线问题专项训练-2026届高三数学一轮复习
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圆锥曲线:斜率问题、向量问题、三点共线问题专项训练
圆锥曲线:斜率问题、向量问题、三点共线问题专项训练
考点目录
圆锥曲线中的斜率问题
圆锥曲线中的向量问题
圆锥曲线中的三点共线问题
考点一 圆锥曲线中的斜率问题
1.(25-26高三上·广西桂林·开学考试)已知椭圆:的离心率为,且过点.
(1)求的方程;
(2)直线:与交于A,B两点,过上的点(与A,B不重合且不在坐标轴上)作轴的平行线交线段于点(与A,B不重合),直线的斜率为(为坐标原点),的面积为,的面积为,若,直线,的斜率都存在,分别记为,.
(i)求证:;
(ii)判断是否为定值?并说明理由.
2.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知双曲线:的实轴长为2,右焦点F到双曲线的渐近线距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点作直线交双曲线的右支于A,B两点,连接并延长交双曲线左支于点P(O为坐标原点),求的面积的最小值;
(3)设定点,过点T的直线交双曲线于M,N两点,M,N不是双曲线的顶点,若在双曲线上存在一点S,使得直线的斜率与直线的斜率之和为定值,求实数t的取值范围.
3.(25-26高三上·重庆·开学考试)已知双曲线的虚轴长为2,一条渐近线方程为.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知是上的三个不同点.
①若,点在双曲线的同一支上,且是等边三角形,求;
②若(异于原点)是外接圆的圆心,直线的斜率均存在,并分别记为,求的值.
4.(25-26高三上·重庆·开学考试)如图,在椭圆中,,分别为椭圆的左、右焦点,B、D分别为椭圆的左、右顶点,A为椭圆在第一象限内的任意一点,直线交椭圆于另一点C,交y轴于点E,且点、三等分线段.
(1)求a的值;
(2)设,,已知,求直线的斜率.
5.(2025·江苏泰州·模拟预测)在平面直角坐标系xOy中,已知点D为双曲线E:的右顶点,,在双曲线上.
(1)求双曲线E的方程;
(2)过点且斜率为的直线l与双曲线E的左支交于A,B两点,的外接圆的圆心为P,直线OP的斜率为,证明:为定值.
6.(2025·广东湛江·模拟预测)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,焦点在x轴上的椭圆C的上顶点为,线段的中垂线交C于两点,且.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)点E为椭圆C上位于直线上方(不与点重合)的动点,过点B作直线的平行线交椭圆C于点F,点M为直线与的交点,点N为直线与的交点.证明:直线与直线的斜率之积为定值;
7.(24-25高二下·广西南宁·期末)已知双曲线的离心率为,点在双曲线上.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)直线与双曲线交于点,其中点在第二象限.
①求;
②已知双曲线的左、右顶点分别为,设直线的斜率分别为,求的值.
8.(24-25高二下·重庆沙坪坝·期末)椭圆的左、右焦点分别为,点为椭圆上动点,的值域为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆的上下顶点分别为,直线交椭圆于另一点,点和点位于轴两侧,若四点构成的四边形面积为,求直线的斜率.
考点二 圆锥曲线中的向量问题
1.(25-26高三上·重庆·阶段练习)已知椭圆过点,离心率为,过点的直线l与椭圆交于不同的两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若的面积为,且,求实数的值.
2.(24-25高二下·重庆·期末)已知曲线C到两个定点和的距离和为定值4.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线l(斜率存在且不为0)与C交于M,N两点,N关于x轴的对称点为P.已知.
(ⅰ)证明:P、M、Q三点共线;
(ⅱ)求的取值范围.
3.(2025·辽宁鞍山·模拟预测)设,分别是直线和上的动点,且,动点为线段的中点.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)已知线段是圆的一条直径,求的最大值.
4.(24-25高二下·贵州黔西·阶段练习)已知双曲线的离心率是,焦距为6.
(1)求的方程;
(2)若直线与相交于两点,且(为坐标原点),求的方程.
5.(24-25高二下·云南昆明·期中)已知双曲线的左、右顶点分别为,离心率为2.
(1)求双曲线C的方程;
(2)O为坐标原点,过点且斜率不为0的直线l交双曲线C于P,Q两点(点P在第一象限,点Q在第二象限),直线OQ交双曲线C于点,求.
6.(24-25高三上·云南昭通·阶段练习)已知双曲线的左、右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.
(1)若离心率,求的值.
(2)若为等腰三角形时,且点在第二象限,求点的坐标;
(3)连接并延长,交双曲线于点,若,求的取值范围.
7.(24-25高二上·湖北武汉·期末)已知直线与双曲线的右支交于不同的两点,.
(1)求实数的取值范围;
(2)直线与轴交于点,是否存在实数使得成立?若存在,求出实数的值;若不存在,请说明理由.
8.(24-25高三下·湖南永州·开学考试)已知椭圆椭圆的离心率.左顶点为A,下顶点为,是线段的中点,其中.
(1)求椭圆E的方程.
(2)设M为椭圆E上一动点,求的最大值.
(3)过点的动直线与椭圆E有两个交点,.在轴上是否存在点使得恒成立.若存在求出这个点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.
考点三 圆锥曲线中的三点共线问题
1.(24-25高二下·湖南长沙·期末)已知动点到点的距离比它到直线的距离小,记动点的轨迹为.
(1)求轨迹的方程.
(2)直线与分别与轨迹交于点和点(与同向),且,线段与交于点,线段与的中点分别为.
(ⅰ)求证:三点共线;
(ⅱ)若,,求四边形ABCD的面积.
2.(2025·宁夏石嘴山·三模)已知抛物线的焦点与椭圆的上顶点重合,点为坐标原点.
(1)求抛物线的标准方程及其准线方程;
(2)过点的直线交抛物线于两点,且,求直线的方程;
(3)设点是抛物线的准线上任意一点,直线分别与抛物线相切于点,证明:三点共线.
3.(2025·重庆·模拟预测)二次函数的图象是抛物线, 现在我们用 “图象平移” 的方式讨论其焦点与准线, 举例如下: 二次函数的图象可以由的图象沿向量平移得到; 抛物线,即的焦点坐标为,准线方程为 ; 故二次函数的焦点坐标为,准线方程为 .
(1)求二次函数的焦点坐标和准线方程;
(2)求二次函数的焦点坐标和准线方程;
(3)设过的直线与抛物线的另一个交点为,直线与直线交于点,过点作轴的垂线交抛物线于点. 是否存在定点,使得三点共线? 若存在,请求出定点的坐标; 若不存在,请说明理由.
4.(25-26高三上·福建·开学考试)已知双曲线的右焦点为,离心率为2,圆与恰有两个交点.
(1)求的方程;
(2)设为的左顶点,过且斜率存在的直线交的右支于两点,直线分别交圆的另一点于.
(i)证明:三点共线;
(ii)设直线与直线交于,证明:点在定直线上.
5.(2025·北京昌平·二模)已知椭圆的长轴长为,以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形的面积为6.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)过点且斜率为的直线与椭圆交于两点,点与点关于轴对称.在轴上是否存在定点,使三点共线?若存在,求实数的值,若不存在,说明理由.
6.(2025·辽宁本溪·模拟预测)已知椭圆的右焦点为,A为C上一点,的最小值为1.
(1)求C的方程;
(2)设点,斜率不为0的直线与C交于另一点B.
(i)若弦中点的纵坐标为,求直线的斜率;
(ii)若D为C上一点,且点D与点A关于x轴对称,证明:三点共线.
7.(24-25高三上·安徽·阶段练习)已知圆M:,动圆D过定点且与圆M内切,圆心D的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)曲线C上三个不同的动点P,E,F满足与的倾斜角互补,且P不与曲线C的顶点重合,记P关于x轴的对称点为,线段的中点为H,O为坐标原点,证明:,H,O三点共线.
8.(24-25高二上·江苏淮安·阶段练习)已知曲线上任意一点满足.
(1)求曲线的方程;
(2)曲线上三个不同的动点,,满足与的倾斜角互补,且不与曲线的顶点重合,过点且垂直于轴的直线与曲线的另一个交点为,记线段的中点为,为坐标原点,求证:,,三点共线.
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圆锥曲线:斜率问题、向量问题、三点共线问题专项训练
考点目录
圆锥曲线中的斜率问题
圆锥曲线中的向量问题
圆锥曲线中的三点共线问题
考点一 圆锥曲线中的斜率问题
1.(25-26高三上·广西桂林·开学考试)已知椭圆:的离心率为,且过点.
(1)求的方程;
(2)直线:与交于A,B两点,过上的点(与A,B不重合且不在坐标轴上)作轴的平行线交线段于点(与A,B不重合),直线的斜率为(为坐标原点),的面积为,的面积为,若,直线,的斜率都存在,分别记为,.
(i)求证:;
(ii)判断是否为定值?并说明理由.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析(ii),理由见解析
【详解】(1)由题意,得,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)(i)因为,
则,
因此,
而,有,即平分,
故直线的斜率互为相反数,则.
(ii)设,
由,得,
因,设
则有,而,
化简得,
即
,
于是,
故,
化简得,
又因在椭圆上,则,即则,
从而,
整理得,
又因不在直线上,即,
则得,即,因,
于是,故为定值.
2.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知双曲线:的实轴长为2,右焦点F到双曲线的渐近线距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点作直线交双曲线的右支于A,B两点,连接并延长交双曲线左支于点P(O为坐标原点),求的面积的最小值;
(3)设定点,过点T的直线交双曲线于M,N两点,M,N不是双曲线的顶点,若在双曲线上存在一点S,使得直线的斜率与直线的斜率之和为定值,求实数t的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)因为双曲线的实轴长为2,故,
而双曲线的渐近线为,
故右焦点到渐近线的距离为,
故双曲线的方程为:.
(2)
显然直线与轴不垂直,设:,,,
由双曲线的对称性知的中点为,故,
联立
故,,
由于A,均在双曲线右支,故,故,
而,
代入韦达定理得,
令,则,
易知在上为减函数,则当时,,
综上:的面积的最小值为12.
(3)不妨设,,,
若直线的斜率为,则直线与双曲线的交点为双曲线的顶点,与条件矛盾,
所以可设直线的方程为,且,
联立,消可得,
方程的判别式,
所以,
所以,,
所以,
,
,
,
所以
所以
所以,
因为直线的斜率与直线的斜率之和为定值,
所以,故,
故为定值,
所以,
因为或,,,
所以或,存在双曲线上的点满足,
使得直线的斜率与直线的斜率之和为定值,定值为,
所以的范围为.
3.(25-26高三上·重庆·开学考试)已知双曲线的虚轴长为2,一条渐近线方程为.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知是上的三个不同点.
①若,点在双曲线的同一支上,且是等边三角形,求;
②若(异于原点)是外接圆的圆心,直线的斜率均存在,并分别记为,求的值.
【答案】(1)
(2)①;②
【详解】(1)由题意,且,所以,
故曲线的方程为.
(2)如图,
①若,设,
因为,所以.
因为在双曲线上,所以.
以上三个方程联立,解得或.
当时,则,由,得,
再由,可解得.
此时.
当时,因为在同一支上,则不满足条件,舍,
所以.
②根据条件均存在知均不为零,
设点,三角形外心,
则有,
两两相减可得:,
则的中垂线为,
将代入则:,整理得,
又点在直线上,所以有①
同理有的中垂线为,
又点在直线上,所以有②
由①②得,,
整理得:,即,
则有.
4.(25-26高三上·重庆·开学考试)如图,在椭圆中,,分别为椭圆的左、右焦点,B、D分别为椭圆的左、右顶点,A为椭圆在第一象限内的任意一点,直线交椭圆于另一点C,交y轴于点E,且点、三等分线段.
(1)求a的值;
(2)设,,已知,求直线的斜率.
【答案】(1)3;
(2)2.
【详解】(1)设,而,由点、三等分线段,得,
则,即,由椭圆,得,解得,
所以.
(2)由(1)知,椭圆左焦点,设直线的方程为,
由消去得,
设,则,
,
由,得,则,解得,而,所以.
5.(2025·江苏泰州·模拟预测)在平面直角坐标系xOy中,已知点D为双曲线E:的右顶点,,在双曲线上.
(1)求双曲线E的方程;
(2)过点且斜率为的直线l与双曲线E的左支交于A,B两点,的外接圆的圆心为P,直线OP的斜率为,证明:为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)因为,在双曲线E上,
所以,故,所以E的标准方程为.
(2)如图:
设直线l:,由
得,①
所以,因为直线l与双曲线E的左支交于A,B两点,
所以,且,故,
设圆P:,,由,
得,②
由双曲线的右顶点D在圆上得,
由①②得.
由,可得③
由,可得④
所以3④③可得,即.
6.(2025·广东湛江·模拟预测)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,焦点在x轴上的椭圆C的上顶点为,线段的中垂线交C于两点,且.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)点E为椭圆C上位于直线上方(不与点重合)的动点,过点B作直线的平行线交椭圆C于点F,点M为直线与的交点,点N为直线与的交点.证明:直线与直线的斜率之积为定值;
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)设椭圆,由椭圆的上顶点为,得,
线段的中垂线方程为,由,则,,解得
所以椭圆.
(2)
由,且点位于直线上方,得直线与直线的斜率相等,且,
设直线,代入椭圆,
整理得,
,
当时,直线与椭圆相切,则,
设,,,
设,同理得,,
由为直线与的交点,则设,
当直线的斜率不存在时,,
整理可得,解得,则,
直线的斜率,所以;
当直线的斜率存在时,,解得,
直线的斜率,则;
所以直线与直线的斜率之积为定值,即为.
7.(24-25高二下·广西南宁·期末)已知双曲线的离心率为,点在双曲线上.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)直线与双曲线交于点,其中点在第二象限.
①求;
②已知双曲线的左、右顶点分别为,设直线的斜率分别为,求的值.
【答案】(1)
(2)①;②
【详解】(1)因为点在双曲线上,所以.
离心率为,解得.
故双曲线的标准方程为.
(2)①设.
联立得,则.
故.
②.
由题意得点都在双曲线的左支上,且点在第二象限,所以,
则.
故.
8.(24-25高二下·重庆沙坪坝·期末)椭圆的左、右焦点分别为,点为椭圆上动点,的值域为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆的上下顶点分别为,直线交椭圆于另一点,点和点位于轴两侧,若四点构成的四边形面积为,求直线的斜率.
【答案】(1);
(2).
【详解】(1)设,则,故,
又,
故,
由题可得,,故,
故椭圆的标准方程为;
(2)若直线的斜率为0,则,不满足条件,
斜率不为0时,设直线为,直线的斜率为,
联立,消去整理得,
则,
根据点和点所在位置,如图:
如图,可得,
又四边形的面积为
,
又,即,
故,所以直线的斜率为.
考点二 圆锥曲线中的向量问题
1.(25-26高三上·重庆·阶段练习)已知椭圆过点,离心率为,过点的直线l与椭圆交于不同的两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若的面积为,且,求实数的值.
【答案】(1);
(2)或
【详解】(1)由题意得,解得,椭圆C:;
(2)由题知直线的斜率不为0,故设直线,,
由可得,故,
且,,
故,
解得,所以,
若,则,,解得或,
因为,所以,
若,则,若,则,
若,同理可得或,
综上,或.
2.(24-25高二下·重庆·期末)已知曲线C到两个定点和的距离和为定值4.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线l(斜率存在且不为0)与C交于M,N两点,N关于x轴的对称点为P.已知.
(ⅰ)证明:P、M、Q三点共线;
(ⅱ)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)
【详解】(1)因为,由椭圆定义可知,曲线C为以和为两焦点的椭圆,
其中,解得,,故C的方程为;
(2)(ⅰ)依题意可设直线l的方程为,,,.
联立得,
由韦达定理得,,
则直线PM的方程为,
即,
其中
,
则直线PM的方程为,
故直线PM过定点,即P、M、Q三点共线;
(ⅱ),
,
因为,所以,,
所以的取值范围为.
3.(2025·辽宁鞍山·模拟预测)设,分别是直线和上的动点,且,动点为线段的中点.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)已知线段是圆的一条直径,求的最大值.
【答案】(1)
(2).
【详解】(1),分别是直线和上的动点,
设,,,
点为线段的中点,则,,
又,
,即,
动点的轨迹方程为.
(2)线段是圆的一条直径,圆心为,半径为,
,
,
,当时,取得最大值.
4.(24-25高二下·贵州黔西·阶段练习)已知双曲线的离心率是,焦距为6.
(1)求的方程;
(2)若直线与相交于两点,且(为坐标原点),求的方程.
【答案】(1).
(2)或.
【详解】(1)因为双曲线的离心率是,焦距为6,
所以,,其中,解得,,所以.
因此,的方程为.
(2)设,,
联立方程消去,得,
因为直线与相交于两点,
所以即且,
由韦达定理,得,,
又,,
所以,
即,所以,
将韦达定理代入上式,得,即,
解得,满足且,
因此,的方程为或.
5.(24-25高二下·云南昆明·期中)已知双曲线的左、右顶点分别为,离心率为2.
(1)求双曲线C的方程;
(2)O为坐标原点,过点且斜率不为0的直线l交双曲线C于P,Q两点(点P在第一象限,点Q在第二象限),直线OQ交双曲线C于点,求.
【答案】(1)
(2)0
【详解】(1)由双曲线的左、右顶点
分别为可知,
又由离心率为2,即,可得,
又在双曲线中,可得,
所以双曲线C的方程为.
(2)
因为直线过点且斜率不为0,
且直线l交双曲线C于P,Q两点(点P在第一象限,点Q在第二象限),
所以设直线的方程为(其中为直线斜率的倒数),
(由双曲线C的方程为可知其渐近线方程为,
所以直线的斜率,解得).
设,因为直线OQ交双曲线C于点,所以,
所以, ,
联立,可得,
所以由韦达定理可得,
所以
,
所以.
6.(24-25高三上·云南昭通·阶段练习)已知双曲线的左、右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.
(1)若离心率,求的值.
(2)若为等腰三角形时,且点在第二象限,求点的坐标;
(3)连接并延长,交双曲线于点,若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题意得,则;
因此.
(2)当时,双曲线,其中,
如下图所示:
因为为等腰三角形,则
当以为底时,显然点在直线上,这与点在第二象限矛盾,故舍去;
当以为底时,,
设,则点的轨迹是以为圆心,半径为3的圆,
其方程为;
联立,解得或或;
因为点在第二象限,显然不合题意,舍去;
当以为底时,,
设,其中,则点的轨迹是以为圆心,半径为3的圆,
其方程为;
则有解得.
综上所述:点的坐标为.
(3)由题知,
当直线的斜率为0时,此时,不合题意,则,
则设直线,
设点,根据延长线交双曲线于点,
根据双曲线对称性知,
联立有,可得,
显然二次项系数,
其中,
①,②,
可得,
则,因为在直线上,
则,
即,
将①②代入有,
即,
所以,代入到,得.
且,解得,则,
因此.
所以的取值范围为.
7.(24-25高二上·湖北武汉·期末)已知直线与双曲线的右支交于不同的两点,.
(1)求实数的取值范围;
(2)直线与轴交于点,是否存在实数使得成立?若存在,求出实数的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由,得,
由,得成立.
设,则,
因为直线与双曲线的右支相交于不同的两点,
所以,即,
所以,综上得,
解得.
(2)令得,依题意,
因为,且,
因为,所以,
所以,所以,
所以,
所以,计算得,又因为,
所以.
8.(24-25高三下·湖南永州·开学考试)已知椭圆椭圆的离心率.左顶点为A,下顶点为,是线段的中点,其中.
(1)求椭圆E的方程.
(2)设M为椭圆E上一动点,求的最大值.
(3)过点的动直线与椭圆E有两个交点,.在轴上是否存在点使得恒成立.若存在求出这个点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【详解】(1)因为椭圆的离心率为,故,,其中为半焦距,
所以,,,
故,
故,所以,,故椭圆方程为:.
(2)设M点坐标为,满足,又C点坐标为,
所以:,其中
所以当时,有最大值,所以的最大值为.
(3)若过点的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:,
设,
由,可得,
故且
而,
故
,
因为恒成立,故,解得.
若过点的动直线的斜率不存在,则或,
此时需,两者结合可得.
综上,存在,使得恒成立.
考点三 圆锥曲线中的三点共线问题
1.(24-25高二下·湖南长沙·期末)已知动点到点的距离比它到直线的距离小,记动点的轨迹为.
(1)求轨迹的方程.
(2)直线与分别与轨迹交于点和点(与同向),且,线段与交于点,线段与的中点分别为.
(ⅰ)求证:三点共线;
(ⅱ)若,,求四边形ABCD的面积.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)18
【详解】(1)动点到点的距离比它到直线的距离小,
点到的距离与到直线的距离相等,
则动点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线,
所以轨迹的方程为.
(2)(ⅰ)设,,,,
则直线的斜率为,,
直线的方程为,即,
直线的斜率为,,
直线的方程为,即,
,,,即,故.
又直线的斜率为,
直线的方程为,即,
令,得,
直线的斜率为,
直线的方程为,即,
令,得,
所以直线与的交点和直线与的交点重合,即为点.
所以三点共线;
(ⅱ),,
,,得,
,
,
上面两式相减得,
由(ⅰ)知,即,,
过点作交于点,
,,,,,
则,,
又,不妨设,则,
四边形是平行四边形,,
分别是的中点,,,
,,
设的边上的高为,的边上的高为,则,
,,
,
,,,
.
2.(2025·宁夏石嘴山·三模)已知抛物线的焦点与椭圆的上顶点重合,点为坐标原点.
(1)求抛物线的标准方程及其准线方程;
(2)过点的直线交抛物线于两点,且,求直线的方程;
(3)设点是抛物线的准线上任意一点,直线分别与抛物线相切于点,证明:三点共线.
【答案】(1),准线方程为;
(2)或;
(3)证明见解析.
【详解】(1)椭圆的上顶点为,则抛物线的焦点,
所以抛物线的标准方程为,其准线方程为.
(2)设直线方程为:,,
由消去,得,,
则,解得,
所以直线的方程为或.
(3)依题意,设,,
由,求导得,因此抛物线在点处切线方程为,
即,整理得,同理抛物线在点处切线方程为,
而点是二切线的交点,则,,
于是直线的方程为,显然直线过点,
所以三点共线.
3.(2025·重庆·模拟预测)二次函数的图象是抛物线, 现在我们用 “图象平移” 的方式讨论其焦点与准线, 举例如下: 二次函数的图象可以由的图象沿向量平移得到; 抛物线,即的焦点坐标为,准线方程为 ; 故二次函数的焦点坐标为,准线方程为 .
(1)求二次函数的焦点坐标和准线方程;
(2)求二次函数的焦点坐标和准线方程;
(3)设过的直线与抛物线的另一个交点为,直线与直线交于点,过点作轴的垂线交抛物线于点. 是否存在定点,使得三点共线? 若存在,请求出定点的坐标; 若不存在,请说明理由.
【答案】(1)焦点坐标为,准线方程为.
(2)焦点坐标为,准线方程为.
(3)存在,
【详解】(1)二次函数,
它的图象可以由抛物线沿向量平移得到;
抛物线即的焦点坐标为,准线方程为;
所以二次函数的焦点坐标为,准线方程为.
(2)二次函数,
它的图象可以由抛物线沿向量平移得到;
抛物线即的焦点坐标为,准线方程为;
所以二次函数的焦点坐标为,
准线方程为;
即二次函数的焦点坐标为,准线方程为.
(3)由(1)知抛物线可以由抛物线沿向量平移得到;
先考虑如下问题:过的直线与抛物线的另一个交点为,直线与直线交于点,过点作x轴的垂线交抛物线于点,讨论是否存在定点,使得三点共线;
设,又,则直线的方程为:,化简得:,
与直线联立得:,代入得:,即,
则直线的方程:,
化简得;
当时,恒成立,所以直线恒过定点,即存在定点,使得三点共线;
故存在定点,使得三点共线.
4.(25-26高三上·福建·开学考试)已知双曲线的右焦点为,离心率为2,圆与恰有两个交点.
(1)求的方程;
(2)设为的左顶点,过且斜率存在的直线交的右支于两点,直线分别交圆的另一点于.
(i)证明:三点共线;
(ii)设直线与直线交于,证明:点在定直线上.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析(ii)证明见解析
【详解】(1)因为圆与恰有两个交点,
由双曲线及圆的对称性知,圆过双曲线的左右顶点,
所以,
又,所以,故,
所以双曲线的方程为.
(2)(i)由(1)知,,
设过的直线方程为,,如图,
由,可得,
,其中,
,
,
,为圆的一条直径,
三点共线.
(ii)不妨设直线,其中,
由(i)可知,
由,可得,解得,
故可得,即,
,
直线,
由,可解得,
点在定直线上.
5.(2025·北京昌平·二模)已知椭圆的长轴长为,以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形的面积为6.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)过点且斜率为的直线与椭圆交于两点,点与点关于轴对称.在轴上是否存在定点,使三点共线?若存在,求实数的值,若不存在,说明理由.
【答案】(1),
(2)存在;
【详解】(1)由题意得,解得.
所以椭圆的方程为,离心率.
(2)
设直线的方程为,点,点.
由,得.
依据题意,,
因为点与点关于轴对称,所以点.
若在轴上存在定点,使三点共线,则.
由,得.
由,得.
因为
,解得.
故在轴上存在定点,使三点共线.
6.(2025·辽宁本溪·模拟预测)已知椭圆的右焦点为,A为C上一点,的最小值为1.
(1)求C的方程;
(2)设点,斜率不为0的直线与C交于另一点B.
(i)若弦中点的纵坐标为,求直线的斜率;
(ii)若D为C上一点,且点D与点A关于x轴对称,证明:三点共线.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)证明见解析
【详解】(1)由题意得
解得,
所以的方程为.
(2)由题可知直线的斜率存在且不为0,
设直线,则,
联立,消去,可得,
则,解得,
所以.
(i)因为弦中点的纵坐标为,
所以,
解得或(舍),
所以直线的斜率为.
(ii)由题得,
因为
,
所以,
又与有公共点,所以三点共线.
7.(24-25高三上·安徽·阶段练习)已知圆M:,动圆D过定点且与圆M内切,圆心D的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)曲线C上三个不同的动点P,E,F满足与的倾斜角互补,且P不与曲线C的顶点重合,记P关于x轴的对称点为,线段的中点为H,O为坐标原点,证明:,H,O三点共线.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)如图,
已知圆M的圆心为,半径为4;设动圆的圆心为,半径为,
则,
所以点的轨迹是以为分别为左右焦点,且长轴为4的椭圆,
设椭圆方程为,则有,
则曲线C的方程为.
(2)
设,
由题意,可知
,两式相减得,,
而,所以,
设直线的方程为,的方程为
将的方程代入得,,
整理得,①
因为是方程①的一个根,所以,②
将的方程代入得,,
整理得,③
因为是方程③的一个根,所以,④
②-④可得,,⑤
②+④可得,,⑥
,⑦
将⑤⑥代入⑦式可得,,⑧
显然,得,⑨
将⑨代入⑧得,,
而,所以,
又因为,所以,
即,H,O三点共线.
8.(24-25高二上·江苏淮安·阶段练习)已知曲线上任意一点满足.
(1)求曲线的方程;
(2)曲线上三个不同的动点,,满足与的倾斜角互补,且不与曲线的顶点重合,过点且垂直于轴的直线与曲线的另一个交点为,记线段的中点为,为坐标原点,求证:,,三点共线.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)设,,
又因为,所以的轨迹是以为焦点,长轴长为的椭圆,
所以,所以,
所以曲线的方程为.
(2)设,
由题意可知,,且,
因为,所以两式相减可得,所以,
所以,
而,所以,
设直线的方程为,则直线的方程为,
将的方程代入可得,
整理得①,
因为是方程①的一个实根,所以②,
将的方程代入可得,
整理得③,
因为是方程③的一个实根,所以④,
②④可得⑤,
②④可得⑥,
所以⑦,
将⑤⑥代入⑦式可得⑧,
因为,所以⑨,
将⑨代入⑧式中可得,
又因为,所以,
所以,
即三点共线.
2
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