专题07 圆锥曲线中的定点、定值、定直线的问题(3重点+11题型+复习提升)(复习讲义)高二数学人教A版

2026-02-26
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精品

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第一册
年级 高二
章节 小结
类型 教案-讲义
知识点 圆锥曲线
使用场景 寒暑假-寒假
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 11.38 MB
发布时间 2026-02-26
更新时间 2026-02-26
作者 bendan1819
品牌系列 上好课·寒假轻松学
审核时间 2025-12-23
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/55578353.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

该高中数学讲义以思维导图系统构建圆锥曲线中定点、定值、定直线问题的知识体系,梳理直接推导、先猜后证等核心方法,通过表格对比呈现题型技法,清晰展现知识点内在联系与重难点分布。 讲义亮点在于11类分层题型设计,如“直线过定点问题”“斜率定值问题”,融入“设而不求”“参数消元”等技巧,培养数学思维与推理能力。例题覆盖不同难度,助力分层提升,为教师精准教学和学生自主复习提供有力支持。

内容正文:

专题07 圆锥曲线中的定点、定值、定直线的问题 内容导航 串讲知识:思维导图串讲知识点,有的放矢 重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺 考点巩固:必考题型讲透练透,能力提升 复习提升:真题感知+提升专练,全面突破 知识点1 :定点问题 找到动直线(或动点)方程中参数(如斜率k)的“不变部分”。将方程整理为关于参数的恒等式,令其系数为零,即可求出定点(或定直线)。 一、直接推导 1. 设参:设出动直线的方程。通常已知直线过某个定点或已知斜率,常用点斜式:。 2. 寻找关系:利用题目条件(如直线与圆锥曲线相切、相交,或与其他几何条件如垂直、中点等相关),找到一个关于和的关系式。 3. 消参定型:将找到的和关系式代回原始的直线方程中。得到只含一个参数的解析式。 关键步骤:将此方程整理为关于参数k的方程,要使这个方程对所有值都成立,则k的系数和常数项必须同时为零。 对于形式,定点显然是(D, C)。 对于更复杂的形式,将方程按k的幂次项整理,令各项系数为零,解方程组即可求出定点(x, y)。 二、先猜后证法 当直接推导复杂或难以进行时,此方法能指明方向,简化计算。 猜定点:特殊位置法:取参数(如斜率k)的两个特殊值(如0,斜率不存在(竖直直线),1,-1等),画出两条对应的特殊位置直线。求交点:解这两条特殊直线的交点,该点即为猜測的定点(。 证定点:则动直线的方程可以化简为。(为参数的解析式) 知识点2:定值问题 将待证的目标量(如斜率积、线段乘积、面积等)用参数(通常是斜率)表示出来,通过代数运算消去参数,若结果是一个常数,则定值得证。 常见的定值类型有: 1、斜率的和、积、比为定值 2、线段长度、乘积或倒数和为定值 3、面积为定值 4、向量数量积为定值 “先猜后证”:取参数的特殊值(如),快速计算出目标量的值。这个值很可能就是定值。这不仅能预知结果、增强信心,还能用来验证最终化简结果是否正确。 “设而不求”的极致运用:不仅对交点坐标“设而不求”,对于复杂的中间量,也保持其整体形式,在后续运算中可能会相互抵消。 参数关系式的挖掘:定值问题的核心往往在于题目中隐藏的参数关系。 知识点3:定直线问题 将动点的坐标表示为某个参数(通常是斜率)的函数,然后消参,得到一个关于的二元一次方程,即为定直线方程。 主要步骤为:1、设参并表示动点2、建立关系3、消参4、得到定直线方程 在解题过程中,可以使用几何性质转化,先猜后证等方法帮助解决计算问题 【题型1 直线过定点问题】 高妙技法 找到动点方程中参数方程,整理为关于参数的恒等式,令其系数为零,即可求出定点(或定直线)。 1.(25-26高二上·浙江衢州·期中)已知抛物线,斜率为的直线交于两点,且线段中点纵坐标为4. (1)求抛物线的方程; (2)若直线不过点,且直线交于另一点,记直线的斜率为, (i)求证:; (ii)求证:直线过定点. 2.(25-26高三上·湖南长沙·月考)已知 分别为椭圆的上、下焦点, ,点 为椭圆C上一点. (1)求椭圆C的方程; (2)椭圆C与直线有唯一公共点M,过点M且与l垂直的直线分别交x轴、y轴于两点. (i)当点M运动时,求点的轨迹方程; (ii)已知以椭圆 上一点为切点的切线方程为 ,若直线l交直线于点 由点Q引椭圆C的另一条切线,切点为N,求证:直线过定点. 3.(25-26高二上·浙江·期中)已知椭圆过点,左焦点为,且. (1)求椭圆的标准方程; (2)已知不与轴垂直的直线交椭圆于,两点(,异于点),直线,分别与轴交于,两点,若,的横坐标的乘积为,则直线是否过定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由. 4.(25-26高二上·吉林长春·期中)已知椭圆分别是的左、右焦点,是椭圆上一点,的最大值为3,当为椭圆上顶点时,为等边三角形. (1)求椭圆的标准方程; (2)设分别是椭圆的左、右顶点,若直线与交于点,且, ①若直线交于点,证明点在定直线上,并求出该定直线的方程; ②证明:直线过定点,并求出此定点坐标. 【题型2 定点存在问题与位置关系】 高妙技法 与角度、位置关系等有关的存在性问题,假设存在,然后根据题目几何条件列出方程,根据假设条件求解,看解是否在合理范围内。 1.(25-26高三上·重庆·月考)椭圆的左、右焦点分别为,离心率为;点 为椭圆 上的两个不同动点, 面积的最大值为 . (1)求椭圆的标准方程; (2)设直线的斜率为,直线的斜率为 . (i)若 在 轴上方,且 ,求证: 直线过定点; (ii)点在运动过程中,是否存在某些位置使得 且 ? 若存在,求出此时点 的坐标; 若不存在,请说明理由. 2.(25-26高二上·贵州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为、,左顶点为,为坐标原点,若,椭圆的离心率为,过点作斜率为的直线与椭圆交于另一点,交轴于点. (1)求椭圆的标准方程; (2)设为的中点,在轴上是否存在定点,对于任意的都有?若存在,求出定点的坐标;若不存在,请说明理由. 3.(25-26高二上·湖南长沙·期中)已知椭圆的离心率为分别为椭圆的左、右焦点,点是椭圆上一动点,且的最大值为6. (1)求椭圆的方程; (2)已知直线与椭圆交于两点. (i)求的取值范围; (ii)已知点,直线与直线分别交于点,平面内是否存在一定点,使得四边形为平行四边形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 4.(25-26高三上·广东惠州·月考)已知为坐标原点,椭圆的右焦点为的长轴长为4,直线过点且与交于两点. (1)求的标准方程; (2)当直线的斜率为时,求的面积: (3)在轴上是否存在一个定点,使得直线关于轴对称?若存在,求出点的坐标:若不存在,请说明理由. 【题型3 定点存在问题与线段定值】 高妙技法 与线段为定值有关的存在性问题,假设存在,然后根据题目几何条件列出方程,根据假设条件求解,看解是否在合理范围内。 1.(2025高三·全国·专题练习)已知双曲线的中心为坐标原点,左焦点为,且的一条渐近线的斜率为2. (1)求的方程; (2)如图,记的右顶点为,过点作直线与的左支分别交于两点,且为垂足.证明:存在定点,使得为定值,并求出点坐标. 2.(25-26高二上·山东日照·期中)已知动点到定点的距离与它到定直线的距离之比为. (1)求点的轨迹的方程; (2)已知直线的方程为,直线上有一动点,求的最大值; (3)若,为轨迹上不同的两点,线段的中点为,当面积取最大值时,是否存在两定点,,使为定值?若存在,求出这个定值,若不存在,请说明理由. 3.(25-26高三上·浙江·开学考试)已知椭圆过点. (1)求椭圆的方程; (2)斜率为1的直线与椭圆交于两点,点P坐标为,直线与椭圆的另一个交点为点M,直线PD与椭圆的另一个交点为点N. ①已知点M坐标为,求点横坐标(用表示); ②过点作于点G,是否存在定点Q,使得为定值,若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由. 4.(25-26高二上·湖南长沙·期中)已知在平面直角坐标系中,为原点,抛物线的焦点为,、是抛物线上两个不同的点. (1)求抛物线的方程; (2)若直线斜率为1,且过点,求线段的长度; (3)直线与拋物线交于不同于的、两点,若以为直径的圆经过点,且于,证明:存在定点,使为定值. 【题型4 定点存在问题与面积定值】 高妙技法 与面积定值有关的存在性问题,先假设定点存在,然后根据题目条件求解,判断解是否在合理范围。 1.(25-26高二上·广东汕头·期中)已知椭圆的左右顶点分别为为上一点,离心率为为上异于的点. (1)求的方程; (2)为椭圆上异于的另一点(不与重合),直线不与坐标轴平行,点关于原点对称的点为.若直线与相交于点,直线与直线相交于点.证明:在上存在定点,使得的面积为定值,并求出该定值; 2.(25-26高二上·辽宁大连·期中)在平面直角坐标系xOy中,已知,平面上一动点满足,点的轨迹为曲线, (1)求曲线的方程; (2)曲线与y轴正负半轴分别交于两点,不与坐标轴平行的直线与曲线交于M、N两点, ①若直线斜率之积为,证明直线过定点; ②若直线方程为,点关于原点对称点为,直线交于点,直线OT与直线交于点,曲线上是否存在点,使得面积为定值,若存在求出点坐标,若不存在,请说明理由. 3.(24-25高二下·浙江·开学考试)已知椭圆的离心率为,长轴长为4. (1)求椭圆C的方程: (2)过点的直线交圆于点M、N,直线垂直,且交C于点P、Q,交于点A.记,的面积分别为,. (i)若,求t的取值范围; (ii)是否存在常数t,使得为定值?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由. 【题型5 定点存在问题与斜率定值】 高妙技法 与斜率定值有关的存在性问题,先假设定点存在,然后根据题目条件求解,判断解是否在合理范围。 1.(25-26高二上·湖北荆州·月考)已知椭圆的焦点为,过点且与轴不重合的直线与椭圆交于两点. (1)若,求的周长; (2)①若,求椭圆的方程; ②根据①中所求椭圆方程,在轴是否存在异于的定点Q,使为定值(其中为直线QA,QB的斜率)?若存在,求出Q的坐标;若不存在,请说明理由. 2.(25-26高三上·广东·月考)已知椭圆的焦距为,且与直线相切.直线与交于两点,为坐标原点,是上的点(异于),直线的斜率分别为. (1)求的方程; (2)若的面积为,求的值; (3)是否存在定点,使得为定值?若存在,求出该定点的坐标;若不存在,说明理由. 3.(25-26高三上·山西长治·开学考试)已知抛物线的焦点为,过点的直线交于两点,其中点在第一象限.若的中点到轴的距离为,且(为坐标原点). (1)求抛物线的方程; (2)求的面积; (3)过点的直线与抛物线交于两点,问:在轴上是否存在定点,设直线的斜率分别为,使为定值,若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由. 4.(24-25高二上·福建福州·期末)已知椭圆的焦点在轴上,经过点,. (1)求的标准方程; (2)定义:若椭圆上的两个点,满足,则称M,N为该椭圆的一个“共轭点对”,记作. (i)证明:存在两个点使得是的“共轭点对”,并求的坐标; (ii)设(i)中的两个点分别为,,已知过点的直线与椭圆交于C,D两点,则直线上是否存在定点,使得直线与的斜率之积为定值.若存在,求出的坐标;若不存在,请说明理由. 【题型6 定点存在问题与向量积定值】 高妙技法 与向量积为定值有关的存在性问题,先假设定点存在,然后根据题目条件求解,判断解是否在合理范围。 1.(25-26高二上·黑龙江大庆·月考)已知、分别是椭圆的左、右顶点,的离心率为,且. (1)求椭圆的方程; (2)已知是线段上一点(异于、),过点的直线与椭圆交于、两点(异于、),直线、分别交直线于、两点.是否存在点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 2.(2025高二上·江苏·专题练习)已知双曲线的焦距为4,以原点为圆心,实半轴长为半径的圆和直线相切. (1)求双曲线的方程; (2)已知点为双曲线的左焦点,在轴上存在定点,过点任意作一条直线交双曲线于,两点,使为定值,求出此定值和所有的定点的坐标. 3.(25-26高二上·黑龙江牡丹江·期中)已知两定点,,动点P满足到A与B的连线斜率乘积为1 (1)求P的轨迹方程; (2)过点的直线交的轨迹于A、B, (ⅰ)若A、B在y轴的右侧,且的面积为,求的方程; (ⅱ)是否存在轴上的定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 4.(2025高二·全国·专题练习)已知椭圆的一个焦点与上、下顶点构成直角三角形,以椭圆的长轴长为直径的圆与直线相切. (1)求椭圆的标准方程; (2)设过椭圆右焦点且不重合于轴的动直线与椭圆相交于、两点,探究在轴上是否存在定点,使得为定值?若存在,试求出定值和点的坐标;若不存在,请说明理由. 【题型7 证明斜率和、差、积、商的定值】 高妙技法 使用韦达定理或者移动齐次化可以表示出斜率的和、差、积、商,经过整理化简证明该值与假设的参数没有关系,难度在运算上。 1.(25-26高二上·河南驻马店·月考)在平面直角坐标系中,点A,B分别是椭圆的右顶点,上顶点,若C的离心率为,且O到直线AB的距离为. (1)求椭圆C的标准方程; (2)过点的直线l与椭圆C交于M,N两点,其中点M在第一象限,点N在x轴下方且不在y轴上,设直线BM,BN的斜率分别为,,求证:为定值,并求出该定值; 2.(25-26高二上·江苏南京·期中)已知为坐标原点,椭圆过点,离心率为.过点且与坐标轴不垂直的直线交于点. (1)求的方程; (2)当时,求的方程; (3)设直线与直线交于点,记直线,的斜率分别为,试探究是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由. 3.(25-26高二上·江苏盐城·期中)已知椭圆,分别是的左、右顶点,点在上,且在轴上方. (1)若为坐标原点,直线与垂直,求点的坐标; (2)设直线交直线于点,连接交于点.设直线的斜率分别为,求证:为定值. 4.(25-26高二上·江苏连云港·月考)已知点,的坐标分别为,,将圆上各点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的一半,得到曲线. (1)求曲线方程; (2)上关于原点对称的两点,,射线,分别与圆交于,两点,记直线和直线的斜率分别为,. ①求与的斜率的乘积; ②问是否为定值,若是,求出该定值;若不是,说明理由. 【题型8 证明线段的定值】 高妙技法 使用韦达定理表示出线段表达式,经过整理化简证明该值与假设的参数没有关系,难度在运算上。 1.(25-26高三上·山东聊城·开学考试)在平面直角坐标系xOy中,动点P到点的距离与到定直线的距离之比为,记动点P的轨迹为C. (1)求轨迹C的方程. (2)已知,点A,B在轨迹C上,且在x轴的同侧,,交于点G,证明:为定值. 2.(25-26高二上·广东·期末)已知双曲线过点,一条渐近线方程为. (1)求双曲线的标准方程; (2)若点为双曲线左支上一点,,求的最小值; (3)过点的直线与双曲线的右支交于,两点,求证:为定值. 3.(25-26高二上·江苏南京·期中)如图,曲线是以原点为中心,为焦点的椭圆的一部分,曲线是以为顶点,为焦点的抛物线的一部分,是曲线和的交点. (1)求曲线和所在的椭圆和抛物线的方程; (2)过点作一条与轴不垂直的直线,分别与曲线和依次交于四点. ①求面积的取值范围. ②若是的中点,为的中点,则是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由. 4.(24-25高二下·广西柳州·开学考试)已知和为椭圆上两点. (1)求椭圆C的方程; (2)若点H在椭圆C上,、是椭圆C的两焦点,且,求的面积; (3)过点的直线l与椭圆C交于A、B两点,证明:为定值. 【题型9 证明面积的定值】 高妙技法 使用韦达定理表示面积,经过整理化简证明该值与假设的参数没有关系,难度在运算上。 1.(25-26高二上·上海浦东新·期中)已知椭圆.定义第次操作为:经过上的点作斜率为的直线与交于另一点,记关于轴的对称点为,若与重合,则操作停止;否则一直继续下去. (1)若,求; (2)若,点是椭圆上一点,且位于轴的上方,是椭圆的两个焦点,是等腰三角形,求点的坐标; (3)若是在第一象限与不重合的一点,求证:的面积为定值,并求出该定值. 2.(25-26高二上·广东深圳·期中)已知点在运动过程中总满足关系式. (1)点的轨迹是什么曲线?写出它的方程; (2)设点的轨迹为曲线,求曲线的内接菱形的面积的最小值; (3)已知曲线上不共线的三个点、、,原点为的重心,请探究的面积是否为定值.若是,请求出定值;若不是,请说明理由. 3.(25-26高二上·江苏连云港·期中)已知抛物线的顶点到焦点的距离为,点,过点的直线与抛物线交于两点,直线与抛物线的另一交点分别为.记的面积分别为. (1)求抛物线的方程; (2)若过原点的一条直线与圆相切,且与抛物线的另一交点为,求的值; (3)请问是否为定值?如果是,请求出该定值;如果不是,请说明理由. 4.(25-26高二上·福建厦门·期中)已知圆,圆.动圆与圆外切,且与圆内切,记点的轨迹为. (1)求的方程; (2)过点且斜率不为的直线与相交于点,(在的左侧). ①设直线,的斜率分别为,,求证:为定值; ②设直线,相交于点,点为的内心,记,,的面积分别为,,,证明:为定值. 【题型10 证明向量积的定值】 高妙技法 表示出向量积公式,联立方程使用韦达定理,经过整理化简证明该值与假设的参数没有关系,难度在运算上。 1.(25-26高三上·云南昆明·期中)已知椭圆的右焦点为,上、下顶点分别为、,且. (1)求的方程; (2)为坐标原点,过的直线与交于,两点, (i)若以为直径的圆过点,求的方程; (ii)若与轴交于点,直线与直线交于点,证明:为定值. 2.(2025高二·全国·专题练习)如图,椭圆有两顶点、,过其焦点的直线l与椭圆交于C,D两点,并与x轴交于点P.直线AC与直线BD交于点Q.当点P异于A,B两点时,求证:为定值.    3.(25-26高三上·上海·期中)已知椭圆 的左、右焦点分别为、,上顶点为 , (1)求椭圆的焦距和离心率. (2)若点是椭圆任意一点,判断是否为定值,并说明理由. (3)斜率为的直线与椭圆交于,两点, 的中点为,的中点为,到直线的距离为,椭圆的右顶点到直线的距离为,试判断 是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由. 【题型11 点在定直线上】 高妙技法 表示定直线的方程需要化简,这里的消参化简过程是运算复杂的地方,可以使用先猜后证的方法处理。 1.(25-26高二上·河北·期中)在平面直角坐标系中,对于椭圆E:(),我们把曲线:()叫椭圆E的共焦共形椭圆簇. (1)证明:曲线为有公共焦点的椭圆; (2)对于任意的椭圆E外一点P,是否存在两个不同的k,使曲线过点P?如果存在,求出k的值,若不存在,请说明理由; (3)过曲线外定点作曲线的两条切线,过两切点M,N的直线方程为,若线段MN的中点为G.证明:对于符合条件的实数k,点G始终在一条定直线上. 2.(25-26高二上·山东枣庄·期中)已知椭圆:()的左右顶点为,,短轴长为,且上的动点满足直线、的斜率之积为. (1)求的方程; (2)已知,过点的直线与椭圆交于点(异于),求面积的最大值. (3)若过点且斜率不为0的直线与椭圆交于,两点,直线与相交于点.试判断点是否在定直线上?若是,求出该定直线方程,若不是,说明理由. 3.(25-26高二上·重庆·期中)已知点F为椭圆的右焦点,过点F作x轴的垂线交椭圆于点.过点P作椭圆的切线,交x轴于点Q. (1)求椭圆的方程; (2)求点Q的坐标; (3)过点Q的直线交椭圆于A,B两点,过点A作x轴的垂线与直线交于点D,求证:线段的中点在定直线上. 4.(2025高二上·全国·专题练习)已知A,B分别是双曲线的左、右顶点,P是C上异于A,B的一点,直线,的斜率分别为,且. (1)求双曲线C的方程; (2)已知过点的直线,交C的左,右两支于D,E两点(异于A,B). (i)求m的取值范围; (ii)设直线与直线交于点Q,求证:点Q在定直线上. 1.(25-26高三上·上海·期中)已知椭圆的焦距为,点在椭圆上,动直线l与椭圆相交于不同两点,且直线的斜率之积为1. (1)求椭圆的标准方程; (2)若为直角三角形,求直线的斜率; (3)试问:动直线l是否过定点?若过定点,求出其坐标;若不过定点,请说明理由. 2.(25-26高二上·广东惠州·月考)已知,分别是双曲线的左、右焦点,,是右支上一点,已知的最小值为. (1)求的标准方程; (2)经过点的直线与交于,两点,过点作直线的垂线,垂足为,过点作(为坐标原点),垂足为.则在轴上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 3.(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. 4.(25-26高二上·云南昆明·期中)椭圆:上的一个动点,点到右焦点的距离的最小值为1,的离心率为. (1)求椭圆的方程; (2)若直线不经过原点,且不平行于坐标轴,与有两个交点,,线段中点为,证明:直线的斜率与直线的斜率乘积为定值; (3)若直线:与椭圆交于,两点,过点的直线交椭圆于,两点(在靠近点的一侧).在直线上是否存在一定点,使得恒成立?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由. 5.(2025高二·全国·专题练习)已知,是圆上的一个动点,线段的垂直平分线交线段于点,动点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程. (2)曲线的右顶点为,直线与相交于点,,设直线,的斜率分别为,,且.作,垂足为,是否存在某个定点,使得以为直径的圆经过点?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 6.(25-26高二上·广西贺州·月考)已知椭圆的离心率为,且过点,其左、右顶点分别为,为椭圆上异于的两点. (1)求椭圆的方程. (2)设直线的斜率分别为,且直线过定点. ①设和的面积分别为,求的最大值; ②证明为定值,并求出该定值. 7.(2025·上海崇明·一模)已知椭圆,分别是的左右焦点,点均在上,且点是第一象限点,直线经过点,直线均经过点. (1)求椭圆的离心率; (2)若,直线的方程; (3)求证:为定值. 8.(25-26高二上·河南新乡·期中)已知圆过点,短轴长为2. (1)求椭圆C的方程及离心率; (2)过点的直线交椭圆C于异于点M的A,B两点,设直线MA,MB的斜率分别为,,求证:为定值. 9.(25-26高三上·河北·期中)已知椭圆C 直线与C 交于点 M,N,且线段的中点为 (1)求C 的离心率. (2)若点M在x轴上,点 P,Q(点Q在点 P的右上方)在C上,且直线与直线平行. (i)求直线与直线之间距离的取值范围; (ii)求证:直线,的交点在定直线上. 10.(25-26高二上·江苏连云港·期中)已知椭圆E:的长轴端点为,,斜率为k的直线l与椭圆E交于M,N两点(与长轴端点不重合),记直线AM,AN,BM的斜率分别为,,,且满足. (1)求证:为定值; (2)求证:直线l过定点; (3)判断直线AN,BM的交点P是否在一条定直线上,并证明你的结论. 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题07 圆锥曲线中的定点、定值、定直线的问题 内容导航 串讲知识:思维导图串讲知识点,有的放矢 重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺 考点巩固:必考题型讲透练透,能力提升 复习提升:真题感知+提升专练,全面突破 知识点1 :定点问题 找到动直线(或动点)方程中参数(如斜率k)的“不变部分”。将方程整理为关于参数的恒等式,令其系数为零,即可求出定点(或定直线)。 一、直接推导 1. 设参:设出动直线的方程。通常已知直线过某个定点或已知斜率,常用点斜式:。 2. 寻找关系:利用题目条件(如直线与圆锥曲线相切、相交,或与其他几何条件如垂直、中点等相关),找到一个关于和的关系式。 3. 消参定型:将找到的和关系式代回原始的直线方程中。得到只含一个参数的解析式。 关键步骤:将此方程整理为关于参数k的方程,要使这个方程对所有值都成立,则k的系数和常数项必须同时为零。 对于形式,定点显然是(D, C)。 对于更复杂的形式,将方程按k的幂次项整理,令各项系数为零,解方程组即可求出定点(x, y)。 二、先猜后证法 当直接推导复杂或难以进行时,此方法能指明方向,简化计算。 猜定点:特殊位置法:取参数(如斜率k)的两个特殊值(如0,斜率不存在(竖直直线),1,-1等),画出两条对应的特殊位置直线。求交点:解这两条特殊直线的交点,该点即为猜測的定点(。 证定点:则动直线的方程可以化简为。(为参数的解析式) 知识点2:定值问题 将待证的目标量(如斜率积、线段乘积、面积等)用参数(通常是斜率)表示出来,通过代数运算消去参数,若结果是一个常数,则定值得证。 常见的定值类型有: 1、斜率的和、积、比为定值 2、线段长度、乘积或倒数和为定值 3、面积为定值 4、向量数量积为定值 “先猜后证”:取参数的特殊值(如),快速计算出目标量的值。这个值很可能就是定值。这不仅能预知结果、增强信心,还能用来验证最终化简结果是否正确。 “设而不求”的极致运用:不仅对交点坐标“设而不求”,对于复杂的中间量,也保持其整体形式,在后续运算中可能会相互抵消。 参数关系式的挖掘:定值问题的核心往往在于题目中隐藏的参数关系。 知识点3:定直线问题 将动点的坐标表示为某个参数(通常是斜率)的函数,然后消参,得到一个关于的二元一次方程,即为定直线方程。 主要步骤为:1、设参并表示动点2、建立关系3、消参4、得到定直线方程 在解题过程中,可以使用几何性质转化,先猜后证等方法帮助解决计算问题 【题型1 直线过定点问题】 高妙技法 找到动点方程中参数方程,整理为关于参数的恒等式,令其系数为零,即可求出定点(或定直线)。 1.(25-26高二上·浙江衢州·期中)已知抛物线,斜率为的直线交于两点,且线段中点纵坐标为4. (1)求抛物线的方程; (2)若直线不过点,且直线交于另一点,记直线的斜率为, (i)求证:; (ii)求证:直线过定点. 【答案】(1) (2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析 【分析】(1)联立方程组并利用韦达定理得到,再结合题意求解参数,得到抛物线方程即可. (2)(i)法一直接利用斜率公式结合韦达定理得到定值,法二利用齐次化结合直线系方程求解定值,(ii)法一结合已证定值,求出直线方程,进而求解定点,法二结合齐次化得到的定值求出直线方程,最后求出定点即可. 【详解】(1)设直线的方程为, 代入得, 设点,则, 而线段中点纵坐标为4,则,解得, 故的方程为. (2)(i)法一:由(1),且, 则 所以. 法二:设直线方程为, 抛物线的方程可表示为, 由, 得 , , , 直线的斜率为, , . (ii)法一:如图,作出符合题意的图形,    由已知得, 设直线的方程为, 联立,可得, , , , 整理得, 即, 当时,直线与直线重合,舍去 ,直线的方程, 直线过定点. 法二:由已知得, , , (舍)或, 直线的方程是, 直线过定点. 2.(25-26高三上·湖南长沙·月考)已知 分别为椭圆的上、下焦点, ,点 为椭圆C上一点. (1)求椭圆C的方程; (2)椭圆C与直线有唯一公共点M,过点M且与l垂直的直线分别交x轴、y轴于两点. (i)当点M运动时,求点的轨迹方程; (ii)已知以椭圆 上一点为切点的切线方程为 ,若直线l交直线于点 由点Q引椭圆C的另一条切线,切点为N,求证:直线过定点. 【答案】(1); (2)(i),(ii). 【分析】(1)由得到,将代入椭圆,联立方程组求解即可; (2)(i)直线和椭圆联立方程组,消去,整理得到,由椭圆C与直线有唯一公共点M,得到,即得,同时从方程中解出,将其代入解得,从而得到的坐标,求出过点M且与l垂直的直线方程,从而得到点的坐标,则点中的和分别为点的横纵坐标,通过计算得到和的方程,即为所求; (ii)分别求出,为切点的切线方程,又这两条切线都过,将代入这两条切线方程得到直线的方程,将代入直线得到,代入直线的方程从而求出直线过的定点. 【详解】(1),,, 为椭圆上一点,, 联立方程组,解得,椭圆C的方程为; (2)(i)直线和椭圆联立方程组,消去, (3) (4)整理得到, 椭圆C与直线有唯一公共点M, ,, ,且的解为, 代入解得, 则,,, , 过点M且与l垂直的直线方程为, 设,则,则, 设,则,则, 中的,, ,,, , ; (ii)椭圆C的方程为,引椭圆C的另一条切线,切点为N, 设,则为切点的切线方程为, 则为切点的切线方程为, 这两条切线都过, ,直线的方程为, 在直线上,,, 直线的方程为,, ,,, 直线过定点.    3.(25-26高二上·浙江·期中)已知椭圆过点,左焦点为,且. (1)求椭圆的标准方程; (2)已知不与轴垂直的直线交椭圆于,两点(,异于点),直线,分别与轴交于,两点,若,的横坐标的乘积为,则直线是否过定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由. 【答案】(1) (2)直线恒过定点 【分析】(1)根据椭圆的性质和已知条件求出、、的值,进而得到椭圆的标准方程; (2)设出直线的方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理表示出,再根据直线、与轴交点的横坐标乘积为,求出直线所过的定点。 【详解】(1)设椭圆的标准方程为已知椭圆过点,则, 左焦点,由可得,,解得, 所以,故椭圆的标准方程为; (2)设直线的方程为,,, 由消去得,当时,,,    由,得,则直线的方程为,令,得点的横坐标,直线的方程为,令,得点的横坐标, 于是, 即, 则有,化简得,解得或(舍去),所以直线的方程为,直线恒过定点. 4.(25-26高二上·吉林长春·期中)已知椭圆分别是的左、右焦点,是椭圆上一点,的最大值为3,当为椭圆上顶点时,为等边三角形. (1)求椭圆的标准方程; (2)设分别是椭圆的左、右顶点,若直线与交于点,且, ①若直线交于点,证明点在定直线上,并求出该定直线的方程; ②证明:直线过定点,并求出此定点坐标. 【答案】(1) (2)①证明见详解,;②证明见详解,. 【分析】(1)根据条件得出的关系,求解方程可得答案; (2)①根据斜率关系分别设出直线方程,求解交点可证;②联立方程分别求出的坐标,写出直线方程,化简可得直线过定点. 【详解】(1)设椭圆的焦距为,因为的最大值为3,所以; 因为当为椭圆上顶点时,为等边三角形,所以,解得, 所以,即椭圆的标准方程为. (2)①证明:由(1)知,; 设直线的斜率为,则直线的斜率为,直线的方程为, 直线的方程为, 联立,可得,即点在定直线上. ②证明:设,联立,得, 则有,解得,,即; 联立,得, 由得,,即; 设直线的斜率为, 当时,即时, 则. 所以直线的方程为, 即,所以直线过定点. 当,若,则,,此时直线的方程为; 若,则,,此时直线的方程为; 综上可得,直线恒过定点. 【题型2 定点存在问题与位置关系】 高妙技法 与角度、位置关系等有关的存在性问题,假设存在,然后根据题目几何条件列出方程,根据假设条件求解,看解是否在合理范围内。 1.(25-26高三上·重庆·月考)椭圆的左、右焦点分别为,离心率为;点 为椭圆 上的两个不同动点, 面积的最大值为 . (1)求椭圆的标准方程; (2)设直线的斜率为,直线的斜率为 . (i)若 在 轴上方,且 ,求证: 直线过定点; (ii)点在运动过程中,是否存在某些位置使得 且 ? 若存在,求出此时点 的坐标; 若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)(i)证明见解析;(ii) 【分析】(1)由离心率及 面积的最大值列出等式求得即可求解; (2)(i)设直线方程为:,联立椭圆方程,由韦达定理结合,求得即可求证;(ii)设,由,得到直线的方程为:,直线的方程为:,联立求得,结合点,点在椭圆上,列出等式求解即可. 【详解】(1)由题意,即, 当点位于短轴端点时, 面积的最大值,得: ,即, 又, 所以,即 解得:, 故椭圆的标准方程为 (2)    (i)设直线方程为:, 由得:, , 因为,所以, 即 所以, 整理得:, 代入韦达定理, 化简得: 所以直线方程为:,恒过定点; (ii)设,显然, 则直线斜率为,直线的斜率为. 因为, 所以直线斜率为,直线的斜率为. 所以直线的方程为: 直线的方程为:, 两方程联立解得:,即, 因为点在椭圆上,所以, 即或, 又点在椭圆上,, 联立无解, 联立,解得:, 所以符合条件的点得坐标为. 2.(25-26高二上·贵州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为、,左顶点为,为坐标原点,若,椭圆的离心率为,过点作斜率为的直线与椭圆交于另一点,交轴于点. (1)求椭圆的标准方程; (2)设为的中点,在轴上是否存在定点,对于任意的都有?若存在,求出定点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)存在, 【分析】(1)由题意求出,即可求得椭圆的标准方程; (2)设直线,与椭圆方程联立,利用韦达定理以及中点坐标公式得到P点坐标,利用从而求得结果. 【详解】(1)由题意则, 由于,则,, 则椭圆的标准方程为. (2)设直线 令,则, 将*代入整理得, 设,则, , 设,为的中点, ,, , , , 当时,恒成立, 所以存在定点使得对于任意的都有. 3.(25-26高二上·湖南长沙·期中)已知椭圆的离心率为分别为椭圆的左、右焦点,点是椭圆上一动点,且的最大值为6. (1)求椭圆的方程; (2)已知直线与椭圆交于两点. (i)求的取值范围; (ii)已知点,直线与直线分别交于点,平面内是否存在一定点,使得四边形为平行四边形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)(i)或;(ii)存在,. 【分析】(1)利用椭圆定义和基本不等式求,结合离心率求解可得; (2)(i)直线方程联立椭圆方程消元,利用判别式求解可得;(ii)利用直线表示出点的坐标,结合韦达定理求出中点坐标,结合为平行四边形求解可得. 【详解】(1)因为离心率为,所以,由椭圆的定义知, 由基本不等式得, 当且仅当时等号成立, 故,所以,所以, 故椭圆的方程为. (2)(i)设, 由得, 由直线与椭圆交于两点,知,得, 所以或. (ii)存在点使得四边形为平行四边形,理由如下: 因为在椭圆上,所以易知,设直线的方程为, 令,得,同理, 又由(i)知,所以, 所以 , 所以线段的中点坐标为, 连接,若四边形为平行四边形,则线段的中点坐标也为, 由于,可得得,所以点的坐标为. 4.(25-26高三上·广东惠州·月考)已知为坐标原点,椭圆的右焦点为的长轴长为4,直线过点且与交于两点. (1)求的标准方程; (2)当直线的斜率为时,求的面积: (3)在轴上是否存在一个定点,使得直线关于轴对称?若存在,求出点的坐标:若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2) (3)存在, 【分析】(1)根据题意求出即可; (2)先求出直线方程,联立方程,设,利用韦达定理求出,再根据求解即可; (3)设,联立椭圆方程,韦达定理,结合斜率公式利用斜率相反化简求得的坐标,即可求解. 【详解】(1)由题意可得,,所以, 故椭圆的标准方程为; (2)直线的方程为, 联立,消得, 设,则, 所以 ; (3)设, 易得直线的斜率不为零,可设, 联立,得,, 设,则, , 因为直线关于轴对称, 所以时,, 所以(也符合), 所以, 所以, 所以, 化简得,与无关,所以,故, 故存在,使得直线关于轴对称.    【题型3 定点存在问题与线段定值】 高妙技法 与线段为定值有关的存在性问题,假设存在,然后根据题目几何条件列出方程,根据假设条件求解,看解是否在合理范围内。 1.(2025高三·全国·专题练习)已知双曲线的中心为坐标原点,左焦点为,且的一条渐近线的斜率为2. (1)求的方程; (2)如图,记的右顶点为,过点作直线与的左支分别交于两点,且为垂足.证明:存在定点,使得为定值,并求出点坐标. 【答案】(1) (2)证明见解析, 【分析】(1)根据题意,列出方程组,求得的值,即可求解; (2)设直线MN方程为,联立方程组,得到,根据,整理得到,求得,得到直线MN过定点,再由直线MN的斜率不存在时,设直线方程为,得到过定点,再由,即可求解. 【详解】(1)由双曲线的左焦点为,一条渐近线的斜率为2, 可得,解得,所以的方程为. (2)由(1)知,如图,当直线斜率存在时,设方程为, 联立得,, 即,设,由韦达定理可得 因为,所以,可得, 即, 即, 整理得, 即, 即,可得,解得或, 将代入,得,此时直线过定点,不合题意; 将代入,得, 如图,此时直线过定点, 当直线的斜率不存在时, 需要讨论直线斜率不存在的情况. 不妨设直线方程为, 因为,所以为等腰直角三角形,此时点坐标为, 所以,故, 则(舍)或,此时过定点, 综上可知,直线恒过定点, 因为,此时存在以为斜边的直角三角形, 所以存在定点为中点满足,此时. 2.(25-26高二上·山东日照·期中)已知动点到定点的距离与它到定直线的距离之比为. (1)求点的轨迹的方程; (2)已知直线的方程为,直线上有一动点,求的最大值; (3)若,为轨迹上不同的两点,线段的中点为,当面积取最大值时,是否存在两定点,,使为定值?若存在,求出这个定值,若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)2 (3)存在两定点S,T,使为定值. 【分析】(1)根据题意得到方程,化简后得到轨迹方程; (2)设为的左焦点,由椭圆定义和三点共线转化为直线上找到一点,使得最大; (3)考虑直线的斜率存在和不存在两种情况,求出点的轨迹方程为椭圆,由椭圆定义可知,存在两定点S,T,分别为或,使为定值. 【详解】(1)由题意得, 两边平方得, 整理得,点的轨迹的方程为; (2)中,,则,为的右焦点, 设为的左焦点, 连接,则,, 则, 其中当三点共线时,取得最小值, 为到直线:的距离,所以, 所以最大值, 故的最大值为. (3)存在两定点S,T,使为定值,理由如下: 当直线的斜率存在时,设直线方程为,, 联立直线与椭圆方程得, ,即, 设,则, 故 , 故当时,取得最大值,最大值为, 此时,满足, 因为,所以, 故, 故, 令,两式相除得,故, 将其代入得,结合得, 化简得, 因为,所以,故,即, 当直线的斜率不存在时,设,则, 则, 不妨设点在第一象限,则当时,取得最大值, 此时的中点坐标为,满足, 故当取得最大值时,点的轨迹方程为椭圆, 两焦点坐标为, 由椭圆定义可知,存在两定点S,T,分别为或, 使为定值. 3.(25-26高三上·浙江·开学考试)已知椭圆过点. (1)求椭圆的方程; (2)斜率为1的直线与椭圆交于两点,点P坐标为,直线与椭圆的另一个交点为点M,直线PD与椭圆的另一个交点为点N. ①已知点M坐标为,求点横坐标(用表示); ②过点作于点G,是否存在定点Q,使得为定值,若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)①;②存在, 【分析】(1)将点代入椭圆方程即可求解; (2)①设直线的方程为,与椭圆方程联立,结合韦达定理化简求解即可; ②计算可得,设,可得,结合化简得到,设直线,进而得到直线过定点,进而求解即可. 【详解】(1)由题意,,解得, 所以椭圆的方程为. (2)①设直线的方程为, 且,,即, 联立,得, 则,即, 且, 则 , 即点横坐标为. 由①知,,, 则,即, 设,与①同理可得, 则 , 则, 设直线, 则, 则, 又,则, 则直线, 所以直线过定点, 则为中点时,则, ,则, 因此,存在定点,使得为定值. 4.(25-26高二上·湖南长沙·期中)已知在平面直角坐标系中,为原点,抛物线的焦点为,、是抛物线上两个不同的点. (1)求抛物线的方程; (2)若直线斜率为1,且过点,求线段的长度; (3)直线与拋物线交于不同于的、两点,若以为直径的圆经过点,且于,证明:存在定点,使为定值. 【答案】(1); (2); (3)证明见解析. 【分析】(1)根据焦点坐标为,故,所以抛物线为; (2)联立直线和抛物线方程,得到两根之和,两根之积,利用焦点弦长公式求出答案; (3)联立方程,得到根与系数的关系,根据以线段为直径的圆经过点,转化成,可得直线过定点,再由,根据直角三角形的特征即可找到的位置,即可求解. 【详解】(1)抛物线的焦点为, 则,即, 所以抛物线为; (2)直线的方程为,联立抛物线Γ和直线l的方程:, 得,,设, 由韦达定理得, 故; (3)由题意可知直线斜率不为0,设其方程为, 联立方程得:, 整理得:,, 其中,, 因为以为直径的圆经过点,所以, 又因为, ∵, ∴, 所以直线过定点, 又因为,所以为直角三角形, 所以当为斜边中点时,为定值, 此时, 所以定点为,为定值2. 【题型4 定点存在问题与面积定值】 高妙技法 与面积定值有关的存在性问题,先假设定点存在,然后根据题目条件求解,判断解是否在合理范围。 1.(25-26高二上·广东汕头·期中)已知椭圆的左右顶点分别为为上一点,离心率为为上异于的点. (1)求的方程; (2)为椭圆上异于的另一点(不与重合),直线不与坐标轴平行,点关于原点对称的点为.若直线与相交于点,直线与直线相交于点.证明:在上存在定点,使得的面积为定值,并求出该定值; 【答案】(1) (2)证明见解析, 【分析】(1)根据已知离心率及点在椭圆上列式计算求解; (2)设直线联立方程组得出韦达定理,再应用三点共线列式及,再化简得出的方程,最后应用面积得出定值. 【详解】(1)由题知,解得, 故的方程为:; (2)设,则, 设直线的方程:代入的方程得: , 由共线得,; 由共线得; 两式相加得 , ,故的方程为 联立与的方程解得,, 则在定直线上, 则使得的面积为定值的点一定为:过点且与直线平行的直线与的交点, 此时.    2.(25-26高二上·辽宁大连·期中)在平面直角坐标系xOy中,已知,平面上一动点满足,点的轨迹为曲线, (1)求曲线的方程; (2)曲线与y轴正负半轴分别交于两点,不与坐标轴平行的直线与曲线交于M、N两点, ①若直线斜率之积为,证明直线过定点; ②若直线方程为,点关于原点对称点为,直线交于点,直线OT与直线交于点,曲线上是否存在点,使得面积为定值,若存在求出点坐标,若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)①证明见解析;②. 【分析】(1)根据椭圆的定义求方程即可; (2)①构造关于斜率的一元二次方程,利用韦达定理得出关系求解定点即可; ②逐步表示出直线、,联立与直线,解得点在上运动,则要使面积为定值,可得点的纵坐标,代入椭圆方程求出点R即可. 【详解】(1)由题意,则点的轨迹为以为焦点,长轴长为4的椭圆, 由得, 所以曲线的方程为:. (2)①由题意,, 设,直线:, 变形可得,即, 所以, 即, 除以得, 设,则, 由于,, 则为其两根, 由韦达定理可得, 所以, 即直线:,令得, 故直线过定点. ②设,, 联立 由韦达定理 直线:, 直线:, 代入点得,两式相加整理得, 代入韦达定理整理得, 所以直线:, 联立得, 所以点在直线上运动, 使得面积为定值,则与直线平行, 即,代入得, 所以点符合题意.    3.(24-25高二下·浙江·开学考试)已知椭圆的离心率为,长轴长为4. (1)求椭圆C的方程: (2)过点的直线交圆于点M、N,直线垂直,且交C于点P、Q,交于点A.记,的面积分别为,. (i)若,求t的取值范围; (ii)是否存在常数t,使得为定值?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)(i);(ii)存在,,理由见解析 【分析】(1)由长轴长,离心率,求出,得到椭圆方程; (2)(i)由垂径定理,由对称性可知,根据面积之比得到,A是的中点,时,得到,时,联立求出点坐标,进而得到点坐标,表达出直线的方程,求出,并得到,换元后,由对勾函数单调性得到,从而得到答案; (ii),由(i)可知,,由垂径定理得,所以,故当,即时,即为定值3. 【详解】(1)由题意知:,,解得,,故, 所以椭圆C的方程为. (2)(i)由垂径定理可得A是的中点,即,由对称性可知, 易知,,故, 所以,故A是的中点. ①当时,易知,故由中点坐标公式得,此时; ②当时,由得, 解得,故 由条件可知,由中点坐标公式得, 故直线的方程为:, 令得, 由直线过点,故. 由可知得,又,故, 此时令,则, 则, 任取,, 则, 因为,,所以,, 所以,即, 故当时,t单调递减, 故. 综上,取值范围是. (ii)由题得, 由(i)可知,故, 又,直线,即, 所以,故, 由垂径定理得, 所以, 故当,即时,, 即为定值3. 【点睛】圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法: (1)几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用几何法来解决; (2)代数法,若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值或范围. 【题型5 定点存在问题与斜率定值】 高妙技法 与斜率定值有关的存在性问题,先假设定点存在,然后根据题目条件求解,判断解是否在合理范围。 1.(25-26高二上·湖北荆州·月考)已知椭圆的焦点为,过点且与轴不重合的直线与椭圆交于两点. (1)若,求的周长; (2)①若,求椭圆的方程; ②根据①中所求椭圆方程,在轴是否存在异于的定点Q,使为定值(其中为直线QA,QB的斜率)?若存在,求出Q的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1); (2)①=1;②存在,. 【分析】(1)根据给定条件,利用对称性及两点间距离公式求出三角形周长. (2)①根据给定条件,利用椭圆定义、结合三角形相似及斜率坐标公式求得即可;②设出直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理及斜率坐标公式列式求解即可. 【详解】(1)依题意,,则点关于x轴对称, 所以的周长为. (2)①设,由,得, 又,则,又, 因此,解得,则,不妨令点, 直线的斜率,过点B作x轴的垂线,垂足为点P,则, 于是,,又,则, 由点在椭圆方程上,得,, 所以椭圆的方程为.    ②由直线AB与x轴不重合,设直线AB的方程为, 由消去并整理得,设, 则,, 假设点存在,设,则 当时,而,则,, 所以存在点,使得为定值. 2.(25-26高三上·广东·月考)已知椭圆的焦距为,且与直线相切.直线与交于两点,为坐标原点,是上的点(异于),直线的斜率分别为. (1)求的方程; (2)若的面积为,求的值; (3)是否存在定点,使得为定值?若存在,求出该定点的坐标;若不存在,说明理由. 【答案】(1) (2)或 (3)存在,或 【分析】(1)由焦距为,可将椭圆方程设为,随后将椭圆方程与直线联立,由判别式为0,可得椭圆方程; (2)设,将椭圆方程与方程联立,由韦达定理可得的面积关于t的表达式,可得答案; (3)设,由题可得,由(2)可得,假设为定值,最后由等式两边恒成立可得答案. 【详解】(1)因为的焦距为,所以, 由得, 则, 得,则,则的方程为; (2)设, 由,得. ,. 设与y轴交于T,则的面积为: . 整理得,得或,则或. (3)设,则 由(2)知,,,则. 假设为定值,则, 要使方程恒成立,则,解得或, 且,故存在定点或,使得为定值0. 3.(25-26高三上·山西长治·开学考试)已知抛物线的焦点为,过点的直线交于两点,其中点在第一象限.若的中点到轴的距离为,且(为坐标原点). (1)求抛物线的方程; (2)求的面积; (3)过点的直线与抛物线交于两点,问:在轴上是否存在定点,设直线的斜率分别为,使为定值,若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2) (3)存在,定点为 【分析】(1)根据条件,用表示出点坐标,结合可求的值,得到抛物线的方程. (2)结合(1)的结论,写出直线的方程,与抛物线方程联立,可得点坐标,利用求的面积. (3)设直线:,代入抛物线方程,利用韦达定理,表示,,再设,用表示得:,可得时,为定值. 【详解】(1)由题意得 的中点到轴的距离为,      又点在抛物线上, ,又点在第一象限,即, ,,. 抛物线的方程:. (2)由(1)可知:,,, 所以直线的斜率为,则直线的方程为 联立抛物线可得,. 又,,那么     所以的面积. (3)如图: 设,,, 易知直线斜率存在,设直线, 联立,消得:     , , 由韦达定理得:,, , 为使得为定值,则需满足与m无关, 故,即,, 综上,存在定点,使得为定值. 4.(24-25高二上·福建福州·期末)已知椭圆的焦点在轴上,经过点,. (1)求的标准方程; (2)定义:若椭圆上的两个点,满足,则称M,N为该椭圆的一个“共轭点对”,记作. (i)证明:存在两个点使得是的“共轭点对”,并求的坐标; (ii)设(i)中的两个点分别为,,已知过点的直线与椭圆交于C,D两点,则直线上是否存在定点,使得直线与的斜率之积为定值.若存在,求出的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)(i)证明见解析;,;(ii)存在, 【分析】(1)由点在椭圆上,代入椭圆方程求解即可; (2)(i)由新定义列出等式求解即可; (ii)设,直线,,,联立椭圆方程,结合韦达定理得到,再由其为定值得到求解即可. 【详解】(1)设椭圆的标准方程为, 依题意,得, 解方程组,得, 所以椭圆的标准方程为. (2)(i)设, 根据“共轭点对”定义可知点的坐标满足, 解方程组,得或, 所以有两个点满足“共轭点对”,且点的坐标为,. (ii)由(i)得,直线的方程为. 假设存在定点,依题意可知直线斜率存在, 设直线,即, 由消去得,, 其中,所以, 设,, ,, 所以 , 设为定值,则, 当且仅当 解得,, 所以存在定点,使得直线与的斜率之积为定值. 【点睛】方法点睛: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如下: (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. 【题型6 定点存在问题与向量积定值】 高妙技法 与向量积为定值有关的存在性问题,先假设定点存在,然后根据题目条件求解,判断解是否在合理范围。 1.(25-26高二上·黑龙江大庆·月考)已知、分别是椭圆的左、右顶点,的离心率为,且. (1)求椭圆的方程; (2)已知是线段上一点(异于、),过点的直线与椭圆交于、两点(异于、),直线、分别交直线于、两点.是否存在点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)存在,或 【分析】(1)根据条件先求解出的值,再根据求解出的值,则椭圆方程可求; (2)设出的方程,联立椭圆方程与直线的方程可得纵坐标的韦达定理形式,再表示出的坐标,根据向量数量积运算以及韦达定理进行化简,从而可确定出符合条件的点坐标. 【详解】(1)由题意可知,,所以,所以, 所以椭圆的方程为. (2)设,由题意可知直线的斜率不为,设, 联立,可得, 所以, 且,即, 直线的方程为,代入,则,所以, 同理可得, 所以, 所以 , 当时,即,此时, 当时,即(舍去),此时, 综上所述,存在或使得为定值. 2.(2025高二上·江苏·专题练习)已知双曲线的焦距为4,以原点为圆心,实半轴长为半径的圆和直线相切. (1)求双曲线的方程; (2)已知点为双曲线的左焦点,在轴上存在定点,过点任意作一条直线交双曲线于,两点,使为定值,求出此定值和所有的定点的坐标. 【答案】(1) (2)定点,定值1 【分析】(1)根据题意,利用点到直线的距离公式,求得,再由,求得,即可求得双曲线的方程; (2)法一、假设存在点满足条件,当直线方程为时,求得;再设直线,联立方程组,由,得到,且和,求得,结合,求得的值,得到答案; 法二:设,联立方程组,得到,且和,求得,结合,求得的值;当轴时,求得的坐标,得到,进而得到答案. 【详解】(1)解:由原点到直线的距离, 因为以原点为圆心,实半轴长为半径的圆和直线相切,所以, 又因为双曲线的焦距为4,可得,所以,则, 所以双曲线的方程为. (2)解:法一:假设存在点满足条件, ①当直线方程为时,则, 所以; ②当直线方程不是时,可设直线, 联立方程组,整理得, 由,即,可得, 设,则, 所以, 当且仅当时,为定值1,解得, 因为不满足对任意时,所以不合题意,舍去; 当时,满足时, 综上可得:过定点任意作一条直线交双曲线于两点,使为定值1.- 法二:当直线不垂直轴时,设, 联立方程组,整理得, 由,可得, 设,可得, 则, 当且仅当时,为定值1,解得, 因为不满足对任意时,所以不合题意,舍去; 当时,满足时, 当直线轴时,,联立方程组,解得, 可得,且, 所以; 综上可得:过定点任意作一条直线交双曲线于两点,使为定值1.- 3.(25-26高二上·黑龙江牡丹江·期中)已知两定点,,动点P满足到A与B的连线斜率乘积为1 (1)求P的轨迹方程; (2)过点的直线交的轨迹于A、B, (ⅰ)若A、B在y轴的右侧,且的面积为,求的方程; (ⅱ)是否存在轴上的定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)(); (2)(ⅰ);(ⅱ)存在点. 【分析】(1)结合斜率公式利用直接法求轨迹方程即可; (2)(ⅰ)设直线l:,设,,联立直线与轨迹的方程,利用韦达定理和三角形的面积公式即可求解; (ⅱ)设,利用韦达定理和向量的数量积的坐标表示,化简整理,结合定值思想,可得. 【详解】(1)设,,, 由,化简得(). (2) 设直线l:,代入得:, 整理得: 设,, 因为,均在双曲线的右支上,所以,且, 所以,. (ⅰ)所以, ,可得, ∴直线的方程为:. (ⅱ)假设存在轴上的定点,使得为定值. 因为,, 所以 . 因为为常数,所以, 此时. 所以存在点,使得为定值. 4.(2025高二·全国·专题练习)已知椭圆的一个焦点与上、下顶点构成直角三角形,以椭圆的长轴长为直径的圆与直线相切. (1)求椭圆的标准方程; (2)设过椭圆右焦点且不重合于轴的动直线与椭圆相交于、两点,探究在轴上是否存在定点,使得为定值?若存在,试求出定值和点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)存在,定值, 【分析】(1)由椭圆的一个焦点与上、下顶点构成直角三角形,以椭圆的长轴为直径的圆与直线相切,列出方程组,求得的值,即可求解; (2)①当直线的斜率存在时,设直线方程为,联立方程组,结合根与系数的关系,结合向量的数量积的运算求得,进而得到,确定定点,②当直线的斜率不存在时,验证成立,即可得到结论. 【详解】(1)由题意,椭圆的一个焦点与上、下顶点构成直角三角形,以椭圆的长轴为直径的圆与直线相切, 可得,解得, 所以椭圆的标准方程为. (2)①当直线的斜率存在时,设直线方程为, 联立方程组,整理得, 由,且,, 假设轴上存在定点,使得为定值, 则, 要使得为定值,则的值与无关, 所以,解得, 此时为定值,定点, ②当直线的斜率不存在时,,,, 则,,可得, 综上所述,在轴上存在定点,使得为定值. 【题型7 证明斜率和、差、积、商的定值】 高妙技法 使用韦达定理或者移动齐次化可以表示出斜率的和、差、积、商,经过整理化简证明该值与假设的参数没有关系,难度在运算上。 1.(25-26高二上·河南驻马店·月考)在平面直角坐标系中,点A,B分别是椭圆的右顶点,上顶点,若C的离心率为,且O到直线AB的距离为. (1)求椭圆C的标准方程; (2)过点的直线l与椭圆C交于M,N两点,其中点M在第一象限,点N在x轴下方且不在y轴上,设直线BM,BN的斜率分别为,,求证:为定值,并求出该定值; 【答案】(1) (2)证明见解析,; 【分析】(1)根据题意求出,即可得解; (2)设直线的方程为,其中,且,设直线与椭圆交于点,联立方程,利用韦达定理求出,,再结合斜率公式化简即可得出结论; 【详解】(1)设椭圆的焦距为, 因为椭圆的离心率为,所以,即, 据,得,即. 所以直线的方程为,即, 因为原点到直线的距离为, 故,解得, 所以, 所以椭圆的标准方程为; (2)设直线的方程为,其中,且,即, 设直线与椭圆交于点, 联立方程组整理得, 所以,, 所以 为定值,得证; 2.(25-26高二上·江苏南京·期中)已知为坐标原点,椭圆过点,离心率为.过点且与坐标轴不垂直的直线交于点. (1)求的方程; (2)当时,求的方程; (3)设直线与直线交于点,记直线,的斜率分别为,试探究是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由. 【答案】(1) (2)或. (3)答案见解析 【分析】(1)根据题意得到,再解方程组即可. (2)设直线,,,与椭圆联立得到,,,再根据求解即可. (3),,从而得到,再结合韦达定理求即可. 【详解】(1)由题知:,即: (2)设直线,,, 则, 方程的判别式 ,, , 因为,所以, 即 . 解得,即. 所以直线或. (3)如图所示: ,, 令,则,即. , , 因为, 所以. 即为定值2. 3.(25-26高二上·江苏盐城·期中)已知椭圆,分别是的左、右顶点,点在上,且在轴上方. (1)若为坐标原点,直线与垂直,求点的坐标; (2)设直线交直线于点,连接交于点.设直线的斜率分别为,求证:为定值. 【答案】(1) (2)证明见解析 【分析】(1)设,根据,结合点在椭圆上可构造方程组求得点坐标; (2)设,可得直线方程,与椭圆方程联立,结合韦达定理可求得点坐标,由此可表示出,结合可求得,由此可证得结论. 【详解】(1)由题意知:,, 设,则,, ,, 又,,解得:或, 与不重合,,, 点的坐标为. (2) 设,则直线,设, 由得:, ,解得:,,; ,又, ,即为定值. 4.(25-26高二上·江苏连云港·月考)已知点,的坐标分别为,,将圆上各点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的一半,得到曲线. (1)求曲线方程; (2)上关于原点对称的两点,,射线,分别与圆交于,两点,记直线和直线的斜率分别为,. ①求与的斜率的乘积; ②问是否为定值,若是,求出该定值;若不是,说明理由. 【答案】(1) (2)①;②为定值 【分析】(1)设是曲线上任意点,在圆上的对应点为,根据中点得到与的关系,代入计算即可; (2)①设出M、N坐标,运用点M、N在椭圆上进行等量代换及斜率公式计算即可; ②设出直线AM与直线AN的方程,联立直线AM方程与椭圆方程可得、,进而求得,联立直线AM方程与圆方程可得、,同理可得、,进而求得,代入计算可得结果. 【详解】(1)设是曲线上任意点,在圆上的对应点为, 则,即,将其代入圆方程得,即, 所以曲线的方程为:. (2)①设,,,则, 、在椭圆上,,即, 直线与直线的斜率存在且不为, , 则直线与直线的斜率的乘积为. ②设,则直线的方程为, 联立 由韦达定理,,则,, 则, 同理,设,则点, 直线的斜率,, 由①知,所以, , 由轨迹方程,得,代入得 因此, 于是 故为定值. 【题型8 证明线段的定值】 高妙技法 使用韦达定理表示出线段表达式,经过整理化简证明该值与假设的参数没有关系,难度在运算上。 1.(25-26高三上·山东聊城·开学考试)在平面直角坐标系xOy中,动点P到点的距离与到定直线的距离之比为,记动点P的轨迹为C. (1)求轨迹C的方程. (2)已知,点A,B在轨迹C上,且在x轴的同侧,,交于点G,证明:为定值. 【答案】(1)+=1 (2)证明见解析 【分析】(1)设动点P的坐标为,根据题意写出等式,进而化简可得结果; (2)设直线的倾斜角为θ,过点A作直线l的垂线,垂足为H,由题意,可求,进而结合,把用的来表示,从而化简可得证明. 【详解】(1)设动点P的坐标为, 因为动点P到点的距离与到定直线的距离之比为, 所以, 两边同时平方可得, , ,即. 所以轨迹C的方程为. (2)证明:设直线的倾斜角为θ,过点A作直线l的垂线,垂足为H,如下图:    由题知,, 因为, 所以,即, 利用对称性,同理可得, 于是. 因为,所以, 所以===, 所以, 同理可得, 所以 (定值). 2.(25-26高二上·广东·期末)已知双曲线过点,一条渐近线方程为. (1)求双曲线的标准方程; (2)若点为双曲线左支上一点,,求的最小值; (3)过点的直线与双曲线的右支交于,两点,求证:为定值. 【答案】(1) (2) (3)证明见解析 【分析】(1)根据题意列方程组,即可求得答案; (2)设,,表示出,结合二次函数性质可得答案; (3)讨论直线斜率是否存在,存在时,设直线方程并联立双曲线方程,可得根与系数关系,求出的表达式,化简即可证明结论. 【详解】(1)因为双曲线过点,一条渐近线方程为, 所以,解得, 则双曲线的标准方程为; (2)因为点为双曲线左支上一点, 设,,则,即,又因为, 所以, 因为,, 则时,取得最小值. (3)证明:当过点的直线斜率不存在时,直线方程为, 此时可取,,则; 当过点的直线斜率存在时, 设直线方程为,,,不妨设,, 因为直线过双曲线的右焦点,且双曲线的一条渐近线方程为, 则或, 联立,消去并整理得, 所以, 由韦达定理得, 所以 . 综上所述,为定值. 3.(25-26高二上·江苏南京·期中)如图,曲线是以原点为中心,为焦点的椭圆的一部分,曲线是以为顶点,为焦点的抛物线的一部分,是曲线和的交点. (1)求曲线和所在的椭圆和抛物线的方程; (2)过点作一条与轴不垂直的直线,分别与曲线和依次交于四点. ①求面积的取值范围. ②若是的中点,为的中点,则是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由. 【答案】(1), (2)①;②是定值,定值为 【分析】(1)根据抛物线焦点坐标、椭圆上的点坐标可直接求得结果; (2)①将直线方程与抛物线方程联立可得韦达定理的结论,由,结合韦达定理和的范围可求得的取值范围; ②将直线方程与椭圆方程联立可得韦达定理的结论,将所求比值转化为,代入韦达定理可整理得到定值. 【详解】(1)设所在抛物线方程为:, 为抛物线的焦点,,解得:, 所在的抛物线方程为:; 设所在椭圆方程为:, 代入点得:,解得:(舍)或, 所在椭圆方程为:. (2) ①设直线方程为, 直线与曲线分别交于四点,, ; 由得:, 设,则,, , ,, 即面积的取值范围为; ②设, 由得:, 则,, , , 为定值. 4.(24-25高二下·广西柳州·开学考试)已知和为椭圆上两点. (1)求椭圆C的方程; (2)若点H在椭圆C上,、是椭圆C的两焦点,且,求的面积; (3)过点的直线l与椭圆C交于A、B两点,证明:为定值. 【答案】(1) (2) (3)证明见解析 【分析】(1)将和代入椭圆,即可求解; (2)由椭圆定义得,结合余弦定理求得,再由三角形面积公式即可求解; (3)当l的斜率为0时,直接求解;当l不与x轴重合时,设直线l的方程为,联立直线与椭圆方程,结合韦达定理得,化简即可证明. 【详解】(1)由题意得,解得,所以椭圆C的方程为. (2)由题可知. 在中,由余弦定理得 , 则,即, 所以,故的面积是. (3)当l的斜率为0时,; 当l不与x轴重合时,设直线l的方程为, 联立,得,所以, 由韦达定理可得. , 故为定值. 【题型9 证明面积的定值】 高妙技法 使用韦达定理表示面积,经过整理化简证明该值与假设的参数没有关系,难度在运算上。 1.(25-26高二上·上海浦东新·期中)已知椭圆.定义第次操作为:经过上的点作斜率为的直线与交于另一点,记关于轴的对称点为,若与重合,则操作停止;否则一直继续下去. (1)若,求; (2)若,点是椭圆上一点,且位于轴的上方,是椭圆的两个焦点,是等腰三角形,求点的坐标; (3)若是在第一象限与不重合的一点,求证:的面积为定值,并求出该定值. 【答案】(1) (2),, (3)证明见解析;定值为 【分析】(1)根据条件写出椭圆的方程,利用点斜式写出直线的方程,将两者联立消元得到关于x的一元二次方程,解出x的值,便可得到坐标,再由与关于x轴对称,所以,坐标,所以得到得值; (2)先写出椭圆的方程,得到的长度,是等腰三角形,分三种情况求解,当时,点在椭圆的短轴上顶点,直接得到点坐标;当时,设出点坐标,利用点在椭圆上和列方程求出点坐标,当,根据椭圆的对称性得到点坐标; (3)先假设出的坐标,利用点斜式得到直线的方程,联立椭圆方程,利用韦达定理得到坐标,进而得到,类比得到坐标,由两点间的距离公式得到,点斜式得到直线,算出的高,利用三角形面积公式写出表达式,证明其为定值. 【详解】(1)当时,椭圆, 因为,所以直线为,即, 代入椭圆方程,得,即, 当时,所以, 因为与关于轴对称,所以,所以. (2)若,则椭圆,焦点为,则, 因为是等腰三角形. 当时,点在椭圆的短轴上顶点,故; 当时,设,则 ① 因为在椭圆上,所以  ② 由①、②得到,解得,(舍去) ,所以. 所以; 当时,根据椭圆的对称性得到; 综上得,点的坐标为,, (3)证明:设斜率,过点的直线的方程为 , 即; 联立方程 得到 设由韦达定理 ,所以,代入,得到,所以 所以, 根据与的坐标关系,由坐标得到, 所以; 由两点间的距离公式得到 所以由点斜式得到直线的方程为: ,即 点到直线的距离为 , 所以的面积为 因为点在椭圆上,所以 ,所以,将其代入三角形面积公式得到. 所以的面积为定值. 2.(25-26高二上·广东深圳·期中)已知点在运动过程中总满足关系式. (1)点的轨迹是什么曲线?写出它的方程; (2)设点的轨迹为曲线,求曲线的内接菱形的面积的最小值; (3)已知曲线上不共线的三个点、、,原点为的重心,请探究的面积是否为定值.若是,请求出定值;若不是,请说明理由. 【答案】(1); (2)8; (3). 【分析】(1)利用椭圆的定义确定曲线形状,再写出其方程. (2)利用椭圆的对称性可得菱形与椭圆有相同中心,利用弦长公式及菱形的面积公式建立函数关系,再借助二次函数求出最小值. (3)按直线斜率是否存在分类,设出直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理并结合原点是三角形重心求出三角形面积即可. 【详解】(1)方程表示点到两定点距离和为, 而,因此点的轨迹是以为左右焦点,长轴长为的椭圆, 方程为. (2)菱形为椭圆的内接菱形,由对称性知,菱形对角线交点为原点, 当直线的斜率存在且不为0时,设其方程为,则直线方程为, 由得,, 同理, 因此菱形的面积, 当且仅当时取等号,当直线为坐标轴时,, 所以曲线的内接菱形的面积的最小值8.    (3)当直线的斜率存在时,设其方程为,, 由得, ,, 由为的重心,得, 由点在椭圆上,得, 化简得, 则 , 原点到直线的距离为, 则点到直线的距离, 因此, 当直线斜率不存在时,直线, 则,, 所以的面积为定值. 3.(25-26高二上·江苏连云港·期中)已知抛物线的顶点到焦点的距离为,点,过点的直线与抛物线交于两点,直线与抛物线的另一交点分别为.记的面积分别为. (1)求抛物线的方程; (2)若过原点的一条直线与圆相切,且与抛物线的另一交点为,求的值; (3)请问是否为定值?如果是,请求出该定值;如果不是,请说明理由. 【答案】(1) (2) (3)是定值,且为9,证明见解析. 【分析】(1)由题意得,求出p值,即可得答案. (2)设直线,根据相切,圆心到直线的距离等于半径,列出方程,求出k值,联立求出P点坐标,代入距离公式,即可得答案. (3)设,直线AB方程为,与曲线联立,根据韦达定理可得,求出直线AN方程,与曲线联立,根据韦达定理,可得表达式,同理可得表达式,根据弦长公式、点到直线距离公式、面积公式等,分别求出和表达式,即可求得答案. 【详解】(1)因为顶点到焦点的距离为,所以,解得, 所以抛物线的方程为. (2)由题意,直线斜率存在,设为k,则直线, 因为直线与圆相切, 所以圆心到直线的距离,解得, 根据对称性,不妨取, 联立,得,解得或0(舍),则 所以. (3)显然直线AB斜率不为0,直线AB方程为, 设, 联立,得, 所以, . 直线AN的斜率, 所以直线AN方程为, 联立,得, 因为为方程的一个根,所以,解得, 同理, 又 = N到直线AB的距离, 所以, 又 , ,所以, 整理得, 所以N到CD的距离, 所以 , 又, = , 所以, 所以.    4.(25-26高二上·福建厦门·期中)已知圆,圆.动圆与圆外切,且与圆内切,记点的轨迹为. (1)求的方程; (2)过点且斜率不为的直线与相交于点,(在的左侧). ①设直线,的斜率分别为,,求证:为定值; ②设直线,相交于点,点为的内心,记,,的面积分别为,,,证明:为定值. 【答案】(1); (2)①;②. 【分析】(1)根据动圆与两定圆的位置关系得出点满足椭圆的定义,进而求出轨迹方程; (2)①设出直线的方程并与椭圆方程联立,利用韦达定理表示出与的比值,化简得出定值; ②根据三角形内心的性质和三角形面积公式进行推导,得出为定值. 【详解】(1)设动圆的半径为,圆心。 已知圆,则圆心,半径;圆,则圆心,半径; 因为动圆与圆外切,且与圆内切,所以,; 则; 根据椭圆的定义可得点的轨迹的方程为; (2)①设过点的直线方程为,与椭圆联立: ,消去得:, 设,,由韦达定理得:,; 直线的斜率,直线的斜率, 因此:, 代入,,得:, 分子:, 分母:, 因此,代入斜率比得:, 故为定值; ②设的内心到三边的距离为, ,因,故, ,, 因此:, 直线:,由①知,故直线可写为:,即:,直线过和,斜率为,其方程为:,联立直线与的方程,消去后解得:, 代入的方程得,即; ,则:, , 因为点在椭圆上,故由椭圆方程,得; 将代入化简得: ,. 由题知在的左侧,易得在左半椭圆,故,,, 因此:,; 故:, 因,故,所以,故:.    【题型10 证明向量积的定值】 高妙技法 表示出向量积公式,联立方程使用韦达定理,经过整理化简证明该值与假设的参数没有关系,难度在运算上。 1.(25-26高三上·云南昆明·期中)已知椭圆的右焦点为,上、下顶点分别为、,且. (1)求的方程; (2)为坐标原点,过的直线与交于,两点, (i)若以为直径的圆过点,求的方程; (ii)若与轴交于点,直线与直线交于点,证明:为定值. 【答案】(1) (2)(i)或;(ii) 【分析】(1)先利用是等腰直角三角形,得出,进行求解; (2)(i)联立直线和椭圆的方程,得到关于y的一元二次方程,利用圆的直径所对圆周角为直角和平面向量的数量积为0进行求解; (ii)对直线斜率以及两点位置关系进行分类讨论,根据点共线时斜率相等整理变形可得,即可求得,为定值. 【详解】(1)因为椭圆的右焦点为,所以. 又,所以是等腰直角三角形,所以, 所以, 所以椭圆的方程为; (2)(i)设直线为,设,, 直线与椭圆方程联立 化简并整理得, ∴, 因为以为直径的圆过点,所以,∴, 即 , 解得, 所以, 所以的方程为或; (ii)    由(1)知,由(2)①知, 当直线的斜率为0时,,分别为的左、右顶点,由椭圆的对称性知,不合题意,故直线的斜率不为0, 当P异于,时,设, 由A,Q,N三点共线,得,由B,Q,M三点共线,得, 因为, 两式相除,得 , 解得.所以,为定值, 当P点与A点重合时,, 当P点与B点重合时,, 所以,为定值. 2.(2025高二·全国·专题练习)如图,椭圆有两顶点、,过其焦点的直线l与椭圆交于C,D两点,并与x轴交于点P.直线AC与直线BD交于点Q.当点P异于A,B两点时,求证:为定值.    【答案】证明见解析 【分析】由题设易得椭圆标准方程为,进而结合曲线系方程求证即可. 【详解】由题意,,则, 所以椭圆标准方程为,设P的坐标为,Q的坐标为, 设,,, 因为椭圆过二次曲线AC,BD与二次曲线AB,CD的四个交点A,C,B,D有: 四点的曲线系方程为, xy的系数:,y的系数:, 联立,解得,, 则,为定值. 3.(25-26高三上·上海·期中)已知椭圆 的左、右焦点分别为、,上顶点为 , (1)求椭圆的焦距和离心率. (2)若点是椭圆任意一点,判断是否为定值,并说明理由. (3)斜率为的直线与椭圆交于,两点, 的中点为,的中点为,到直线的距离为,椭圆的右顶点到直线的距离为,试判断 是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由. 【答案】(1)焦距为, (2)是定值,理由见解析 (3)为定值,. 【分析】(1)由方程求出、、,即可求出焦距与离心率; (2)首先得到、的坐标,再设,则,表示出、,即可得解; (3)设出直线斜截式方程,求出截距的范围,设出B,D两点坐标,结合,的坐标,写出的坐标,转化为直线的方程,写出表达式,求出结果. 【详解】(1)椭圆 ,则,,所以, 则椭圆的焦距,离心率. (2)由(1)可得、, 设,则,,, 所以, , , 所以 , 因为, 所以, 所以,即为定值; (3)设椭圆的右顶点为, 设直线方程为,联立椭圆方程得, 消去得,直线与椭圆有交点,可知, ,解得. 设,可知,即, 因为,所以,, 可得直线解析式为,化简得, ,, 可得,, ,,即为定值,且定值为. 【题型11 点在定直线上】 高妙技法 表示定直线的方程需要化简,这里的消参化简过程是运算复杂的地方,可以使用先猜后证的方法处理。 1.(25-26高二上·河北·期中)在平面直角坐标系中,对于椭圆E:(),我们把曲线:()叫椭圆E的共焦共形椭圆簇. (1)证明:曲线为有公共焦点的椭圆; (2)对于任意的椭圆E外一点P,是否存在两个不同的k,使曲线过点P?如果存在,求出k的值,若不存在,请说明理由; (3)过曲线外定点作曲线的两条切线,过两切点M,N的直线方程为,若线段MN的中点为G.证明:对于符合条件的实数k,点G始终在一条定直线上. 【答案】(1)证明见解析 (2)不存在,理由见解析 (3)证明见解析 【分析】(1)根据椭圆的定义进行证明即可. (2)先化简椭圆方程变为,然后若存在两个不同的k使曲线过点P,判断是否有满足①式有两个小于的不同解. (3)设点,,代入椭圆方程,结合中点坐标公式即可证明. 【详解】(1)根据椭圆性质,设椭圆E:()的焦点为,, 其中.因为, 所以在:中, 所以为焦点在x轴的椭圆,又, 所以曲线为有公共焦点的椭圆. (2)设点,曲线过点P要满足, 整理得① 记, 若存在两个不同的k使曲线过点P,需满足①式有两个小于的不同解, 设①式有的两根为,,则, 因为点P在椭圆E外,所以,, 得 又 故和不会同时成立. 又,故不存在两个不同的k使曲线过点P,只存在一个满足条件的P. (3)当点在坐标轴上时,明显点G始终在一条定直线上. 当点不在坐标轴上时,可设点,, 可知①,且② ①-②得,, 因为线段MN的中点为G,可设,则, 即, 又过M,N的直线方程为,所以 综上. 可知点与原点连线斜率为定值. 所以对于符合条件的实数k,点G始终在一条定直线上. 2.(25-26高二上·山东枣庄·期中)已知椭圆:()的左右顶点为,,短轴长为,且上的动点满足直线、的斜率之积为. (1)求的方程; (2)已知,过点的直线与椭圆交于点(异于),求面积的最大值. (3)若过点且斜率不为0的直线与椭圆交于,两点,直线与相交于点.试判断点是否在定直线上?若是,求出该定直线方程,若不是,说明理由. 【答案】(1) (2) (3)在定直线上 【分析】(1)根据斜率之积求出即可得出椭圆的方程; (2)根据面积最大时点所处的位置,利用求椭圆的切线后,得三角形的高求解; (3)设直线,联立椭圆方程,得出根与系数的关系,再联立直线方程求的横坐标,化简即可. 【详解】(1)由题意,, 设,,, 则, 解得, 所以椭圆的方程为. (2)如图,    由,可得, 直线的方程为:,即, 当面积的最大时,点在与直线平行且与椭圆相切的直线上, 设切线为, 则可得, 由,解得(舍去), 此时三角形的高为, 所以. (3)设直线,,, ,可得, 所以. 直线AE的方程:① 直线BF的方程:② 联立①②可得. 因为, 所以 所以点G在直线上. 3.(25-26高二上·重庆·期中)已知点F为椭圆的右焦点,过点F作x轴的垂线交椭圆于点.过点P作椭圆的切线,交x轴于点Q. (1)求椭圆的方程; (2)求点Q的坐标; (3)过点Q的直线交椭圆于A,B两点,过点A作x轴的垂线与直线交于点D,求证:线段的中点在定直线上. 【答案】(1) (2) (3)在定直线上 【分析】(1)由题中所给的半焦距与半通径,可解得进而确定椭圆方程; (2)设出过点的直线,与椭圆联立后使得判别式,解出直线,再求其与轴的交点即可; (3)设出过的直线,设出,与椭圆联立后,计算出的中点坐标,结合韦达定理计算推理即可. 【详解】(1)由题可知,,又,可得. 因此椭圆的方程为. (2)易知过点且与椭圆相切的直线斜率存在,因此可设该直线为. 联立直线与椭圆整理得, 再令,整理得,解得. 则过点的切线方程为:,再令,得. 因此点的坐标为. (3)    设过的直线方程,设点,线段的中点为, 联立,得, 令,得,即或. 根据韦达定理,由,, 直线的方程为. 则. 于是, . , 因此点在直线上, 即线段中点在定直线上. 4.(2025高二上·全国·专题练习)已知A,B分别是双曲线的左、右顶点,P是C上异于A,B的一点,直线,的斜率分别为,且. (1)求双曲线C的方程; (2)已知过点的直线,交C的左,右两支于D,E两点(异于A,B). (i)求m的取值范围; (ii)设直线与直线交于点Q,求证:点Q在定直线上. 【答案】(1) (2)(i)或;(ii)证明见解析 【分析】(1)由已知条件去设点的坐标,表示斜率之积,通过点在双曲线上,代入并消元一个变量,即可得到,从而求出双曲线方程; (2)(i)利用过点的直线与双曲线的左右两支相交,必满足,从而去求出的取值范围; (ii)先用交点坐标去表示直线的方程,然后猜想交点的横坐标为定值,所以消去纵坐标得到关于交点的横坐标的表达式,最后利用韦达定理代入化简,可得定值,即问题可得证. 【详解】(1)   由题意可知,因为,所以. 设,则,所以, 又,所以. 所以双曲线C的方程为. (2)(i)由题意知直线l的方程为. 联立,化简得, 因为直线l与双曲线左右两支相交,所以, 即满足:,解得或;    (ii)由(i), 直线的方程为 直线的方程为. 联立直线与的方程,得, 所以, 所以, 所以 . 所以点Q的横坐标始终为1,故点Q在定直线上. 1.(25-26高三上·上海·期中)已知椭圆的焦距为,点在椭圆上,动直线l与椭圆相交于不同两点,且直线的斜率之积为1. (1)求椭圆的标准方程; (2)若为直角三角形,求直线的斜率; (3)试问:动直线l是否过定点?若过定点,求出其坐标;若不过定点,请说明理由. 【答案】(1) (2) (3)动直线l恒过定点 【分析】(1)根据题意列出方程组,求出,即可得解; (2)设直线的方程为,联立方程组,求出点的横坐标,同理求出点的横坐标,从而可求出直线的斜率,再分和两种情况讨论即可得解; (3)由(2)可得点的坐标,利用点斜式可得直线的方程,化简即可得到直线所过定点. 【详解】(1)设椭圆的半焦距为, 则依题意有,解得, 所以椭圆的标准方程为; (2)设直线的方程为, 由消去,得, 解得. 因为直线的斜率之积为1,所以直线的方程为, 同理可得, 故直线的斜率 当为直角三角形时,只有或, 于是或. 若,由,可得,从而; 若,由,可得,从而. 所以存在,直线的斜率为. (3)由(2)可知,直线l的斜率, 所以直线l的方程为, 即, 所以动直线l恒过定点. 2.(25-26高二上·广东惠州·月考)已知,分别是双曲线的左、右焦点,,是右支上一点,已知的最小值为. (1)求的标准方程; (2)经过点的直线与交于,两点,过点作直线的垂线,垂足为,过点作(为坐标原点),垂足为.则在轴上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)存在,点坐标为 【分析】(1)利用焦距及的最小值求出和的值,进而求出的值,代入标准方程即可. (2)联立直线与双曲线方程,利用韦达定理得到两根之和与两根之积,代入直线的方程中,求出直线与轴交点,则为定值,利用直角三角形中斜边中线等于斜边的一半,即可得到定值,求出中点坐标即可. 【详解】(1)因为,即,所以. 又是右支上一点,所以,即, 当最小时,即最小,而当为右顶点时,最小(最小值为), 所以最小值为,所以,故. 双曲线中,,又,故. 故的标准方程为. (2)由(1)知,,设过点的直线的方程为, ,,则. 将代入中,整理得. 得到, 所以,, 直线的斜率为:, 直线的方程为, 设直线与轴交点为,令,由,得, 则 , 即直线恒过点. 又,在中,斜边长, 所以当点为中点时,,此时点坐标为. 当直线斜率不存在时,将代入双曲线方程得,. 设,,则, 所以直线的方程为, 当时,,即直线过点,故满足条件. 故在轴上存在定点,使得为定值,此时点坐标为. 3.(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) 【分析】(1)根据实轴长可求,根据焦点到渐近线的距离可求,故可得双曲线方程; (2)设:,,,联立直线方程和双曲线方程消去后结合韦达定理可得面积的解析式(用表示),再结合换元法可求其面积的最大值. (3)设直线的方程为,联立化简可得,由条件化简可得,,结合双曲线的范围可得结论. 【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. 4.(25-26高二上·云南昆明·期中)椭圆:上的一个动点,点到右焦点的距离的最小值为1,的离心率为. (1)求椭圆的方程; (2)若直线不经过原点,且不平行于坐标轴,与有两个交点,,线段中点为,证明:直线的斜率与直线的斜率乘积为定值; (3)若直线:与椭圆交于,两点,过点的直线交椭圆于,两点(在靠近点的一侧).在直线上是否存在一定点,使得恒成立?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1); (2)证明见解析; (3)存在,. 【分析】(1)利用两点间的距离公式以及椭圆方程代入化简,求出最值即可得,再结合即可求解求出椭圆方程; (2)利用点差法整理即可得为定值; (3)利用定比点差法得出与的交点满足,结合解三角形知识得出,求出方程,再求出与交点即可得点. 【详解】(1)设,右焦点,则, 由于,则,所以, 所以当时,,又,解得, 所以, 椭圆的方程为. (2)设, 由于中点为,则, 由于在椭圆上,则, 两式相减得, 整理得,即 由于, 所以为定值. (3)设,点在线段上,且满足,则,,则①,②, 由点在椭圆上,则, ,再除以整理得: , 代入可得,即点在直线上,所以点为与的交点. ,同理, 由于, 若,则, 显然,则, 则, 所以, 由于直线:,则,直线:, 所以存在符合题意. 5.(2025高二·全国·专题练习)已知,是圆上的一个动点,线段的垂直平分线交线段于点,动点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程. (2)曲线的右顶点为,直线与相交于点,,设直线,的斜率分别为,,且.作,垂足为,是否存在某个定点,使得以为直径的圆经过点?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)存在定点 【分析】(1)根据几何意义,再由椭圆的定义写出方程即可; (2)设,,联立得到,利用得到,即可得直线过定点. 【详解】(1)因为点在线段的垂直平分线上,所以, 又是圆的半径,所以, 所以点的轨迹是椭圆,方程为. (2)设,.联立 得,则,, 由得. , 化简得, 即,解得或. 当时,直线过点,舍去. 当时,满足,此时直线,且过定点, 又因为点在以为直径的圆上,所以点在直线上, 所以存在定点满足条件. 6.(25-26高二上·广西贺州·月考)已知椭圆的离心率为,且过点,其左、右顶点分别为,为椭圆上异于的两点. (1)求椭圆的方程. (2)设直线的斜率分别为,且直线过定点. ①设和的面积分别为,求的最大值; ②证明为定值,并求出该定值. 【答案】(1) (2)①;②证明见解析, 【分析】(1)根据椭圆的几何性质,利用待定系数法即可求出椭圆的方程; (2)①设直线的方程为:并与椭圆C联立方程组,解得,分别表示面积,可得,再用换元法,令,构造新函数并利用函数的单调性以及基本不等式即可求解. ②由①知可得表达式,根据韦达定理,代入化简即可求证. 【详解】(1)依题意知:,解得, 所以椭圆C的方程为: (2)①依题意由(1)知,直线的斜率不为0. 设其方程为:,并与椭圆C联立方程组: ,得, 则, ,同理:, 所以. 令,则, 所以, 因为,则, 所以,结合函数单调性定义知,在时单调递增. 所以,则. 所以的最大值是. ②证明:由①知. 所以 . 7.(2025·上海崇明·一模)已知椭圆,分别是的左右焦点,点均在上,且点是第一象限点,直线经过点,直线均经过点. (1)求椭圆的离心率; (2)若,直线的方程; (3)求证:为定值. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)根据题意,求得,得到,结合椭圆离心率的定义,即可求解; (2)设,得到,由,代入求得,结合,结合直线的点斜式方程,即可求解; (3)设的方程为,联立方程组求得,再设的方程为,联立方程组,求得,,同理求得,,结合,化简得到,即可得证. 【详解】(1)解:由椭圆,可得,则, 所以,所以椭圆的离心率为. (2)解:由(1)知,椭圆的左焦点, 设,其中,则, 则向量,可得, 将代入得,解得,则,即, 可得, 又由过点,所以的方程为,即. (3)证明:设直线的斜率为,则方程为, 联立方程组,整理得, 设,可得, 由直线过,设其直线方程为, 联立方程组,整理得, 设,可得, 因为在直线上,可得,化简得,则, 同理可得:设,可得,则, 又因为, 又由, 即,所以.    8.(25-26高二上·河南新乡·期中)已知圆过点,短轴长为2. (1)求椭圆C的方程及离心率; (2)过点的直线交椭圆C于异于点M的A,B两点,设直线MA,MB的斜率分别为,,求证:为定值. 【答案】(1), (2)证明见解析 【分析】(1)由短轴长求得,将点M的坐标代入椭圆方程求得,即可求出椭圆方程,然后求出,即可求出离心率; (2)易知直线AB的斜率存在,当直线AB的斜率为0时,,,求得.当直线AB的斜率不为0时,设直线AB的方程为,与椭圆方程联立,韦达定理,代入两点式斜率公式化简得,即可证明. 【详解】(1)由题意得,所以,所以椭圆C的方程为. 因为椭圆C过点,所以,解得, 所以椭圆C的方程为. 因为,,所以, 所以,,所以离心率. (2)由题意知,直线AB的斜率存在. 当直线AB的斜率为0时,直线AB的方程为,点A,B是长轴的端点. 设,, 则,,所以. 当直线AB的斜率不为0时, 设直线AB的方程为,,. 把直线AB的方程代入椭圆C的方程,化简得. 由,得. 所以. 所以 . 把,代入得 . 9.(25-26高三上·河北·期中)已知椭圆C 直线与C 交于点 M,N,且线段的中点为 (1)求C 的离心率. (2)若点M在x轴上,点 P,Q(点Q在点 P的右上方)在C上,且直线与直线平行. (i)求直线与直线之间距离的取值范围; (ii)求证:直线,的交点在定直线上. 【答案】(1) (2)(i),(ii)证明见详解 【分析】(1)利用点差法可得,进而得,求得椭圆的离心率; (2)由题可先求得椭圆的方程,(i)设,代入椭圆方程,由求得的范围,结合两平行线间距离公式求得答案;(ii)由(1)点差法结论可得弦的中点始终在直线上,由,得直线与的交点始终在直线上,得证. 【详解】(1)设,,的中点,则,, 由,两式相减整理得,即, ,解得, 所以椭圆离心率. (2)在中,令,得,故, 由的中点为,故, 直线方程为,即, 所以椭圆的方程为. (i)由,设, 代入椭圆方程并整理得, 由,得,且, 直线与的距离, 结合的范围,得,, , (ii)设的中点,直线与的交点为, 由(1)知,即,所以, 即弦的中点始终在直线上, 又,所以直线的方程为. 因为,所以直线与的交点始终在直线上, 即直线与的交点在定直线上. 10.(25-26高二上·江苏连云港·期中)已知椭圆E:的长轴端点为,,斜率为k的直线l与椭圆E交于M,N两点(与长轴端点不重合),记直线AM,AN,BM的斜率分别为,,,且满足. (1)求证:为定值; (2)求证:直线l过定点; (3)判断直线AN,BM的交点P是否在一条定直线上,并证明你的结论. 【答案】(1); (2); (3)在一条定直线上,此定直线为,证明见解析. 【分析】(1)设椭圆上点,求出,,,由在椭圆上,代入解得,代入得解; (2)设斜率为k的直线l的方程为,由直线l与长轴端点不重合得到,将代入,整理得,设,,利用根与系数的关系求出和,由,在直线,求出,求出,,计算,代入已知, 计算得到或,讨论和得到直线l过的定点; (3)求出直线和的方程,联立和的交点为,计算得解. 【详解】(1)设椭圆上点,则,,, 在椭圆上,, ,,为定值; (2)设斜率为k的直线l的方程为,直线l与长轴端点不重合,则, 将代入,得到, 整理得, 设,,则有, ,在直线,, ,, , ,, ,, ,或, 当时,直线l的方程为, 此直线恒过,不满足题意,舍去; 当时,直线l的方程为, 此直线恒过,则直线l过定点; (3),,,,, 直线的方程为, ,直线的方程为, 联立和的交点为, 解得的的值为交点的横坐标, 整理得, 由(2)知,,代入, 得到 将代入,得到, 整理得, 设,,则有, ,, ,, , ,交点在定直线上. 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题07 圆锥曲线中的定点、定值、定直线的问题(3重点+11题型+复习提升)(复习讲义)高二数学人教A版
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