圆锥曲线不联立之斜率双用讲义-2026届高三数学二轮复习
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普通
摘要:
该高中数学讲义聚焦圆锥曲线斜率双用专题,整合椭圆、双曲线、抛物线的斜率关系及中点弦、第三定义等核心考点,按知识梳理、典型问题分析、课后巩固训练的逻辑架构展开。通过考点梳理构建知识网络,方法指导提炼解题策略,真题训练强化应用能力,帮助学生系统突破解析几何计算难点。
讲义以“不联立”思想优化解题流程,创新采用斜率转化与两点式构造结合的方法,如例1通过斜率和为-1构造直线方程证明定点,培养学生数学思维与逻辑推理能力。设置基础巩固与综合应用分层练习,配合即时反馈,确保高效突破难点,助力学生提升解析几何应考能力,为教师提供精准复习指导。
内容正文:
圆锥曲线不联立之斜率双用
知识梳理:斜率双用是根据题设中的斜率关系,通过设点再利用中点弦(点差法)、圆锥曲线方程、第三定义等方法对斜率进行转化,经过两次使用斜率构造出直线的两点式,以达到求解定值定点等相关问题。
斜率双用使用必备知识:
一.直线方程的两点式:
二.关于斜率的结论:
1、若椭圆与直线交于两点,为中点,且与斜率存在时,则;(焦点在x轴上时),当焦点在轴上时,
若过椭圆的中心,为椭圆上异于任意一点,(焦点在x轴上时),当焦点在轴上时,
2、双曲线中焦点在轴上为,焦点在轴上为,
3、设直线与抛物线相交所得的弦的中点坐标为,则
4、已知点,是关于原点对称的两个点,如图,且当点不与点,,,重合时,有,当焦点在y轴即椭圆方程为时,为,
5、已知点,是关于原点对称的两个点,如图,且当点不与点,,,重合时有,。
注:第三定义及对应的结论在小题中可以直接使用,在大题中不能直接使用.
6、图中,为椭圆的切点,则;
7、图中,为线段的中点(,分别在双曲线的两条渐近线上),则.
典型问题分析
【例 1】已知椭圆 ,四点 , 中恰有三点在椭圆上.
(1) 求的方程;
(2) 设直线不经过 点且与 相交于两点,若直线与直线的斜率的和为-1,证明: 过定点
【解析】
(2) 设 ; 即 ; 由 ;
即 ; 即 ;
即 ; 即 ;
由两点式可得直线 的方程为: ;
对照得: 定点(2, - 1)
【例 2】已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,椭圆 上的点到焦点距离的最大值为3 ,最小距离为1
(1)求椭圆 的方程;
(2)若直线 与椭圆 相交于 两点 ( 不是左右顶点),且以 为直径的圆过椭圆 的右顶点,求证:直线 过定点,并求出该定点的坐标
【解析】
(2) 由点差法可得: ; 设
分析可知: ; 即 ;
即 ; 即 ;
相减作差得: ;
由两点式可得直线 的方程为: ; 故过定点
【例 3】已知椭圆 经过点 ,且焦距 ,线段 分别是它的长轴和短轴.
(1)求 的方程;
(2)若 是平面上的动点,直线 与椭圆 的另一个交点分别为 , 证明: 经过定点.
【解析】
(2) 设 ; 由点差法模型: ;
由题可知
由两点式
对比可得: 直线 恒过定点(4,0)
【例 4】已知中心在原点 的椭圆 的左焦点为 与 轴正半轴交点为 ,且
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)过点 作斜率为 的两条直线分别交 于异于点 的两点 ; 证明: 当 时,直线 过定点.
【解析】(1) ;
(2) 由题意可得:
点差法模型:
设 ;
所以作差得:
由两点式:
恒过点
【例 5】已知点 是椭圆 上一点,点 分别为 的左,右焦点,且 的面积为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2) 设 ,过点 作直线 ,交椭圆 于异于点 的 两点,直线 的斜率分别为 ; 证明: 为定值.
【解析】(1)
(2) 点差法模型: ;
设 ;
作差得:
两点式: ; 且恒过点 ;
; 所以
【例 6】已知椭圆 经过点 ,右焦点为
(1)求椭圆方程;
(2)若直线 与 交于 两点,且直线 与 的斜率互为相反数,求 的中点 与 的最小距离
【解析】(1)
(2) 设 ; 由 ; 即 ;
由 ; 即 ; 即 ;
即 ; 作差得: ;
令 中点 ; 即 ; 即 ; 即 ;
所以 的最小值
课后巩固训练
1 ,已知 , 是椭圆 的左,右焦点, 是 上一点, 的面积为 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2) 过 作两条互相垂直的直线与 分别交于 和 ,若 分别为 和 的中点. 证明: 直线 恒过定点,并求出定点坐标.
【解析】(1)
(2) 设 ; 由点差法可得:
;
由 ;
作差: ; 由两点式:
; 对比可得: 恒过定点 .
2,已知双曲线 的左焦点 到其渐近线的距离为 ,点 在 上
(1)求 的方程;
(2)若直线 与 交于 (不与点 重合) 两点,记直线 的斜率分别为 , , ;且 ,是否存在 ,使得 ?若存在,求出 的值和直线 的方程
【解析】(1)
(2) 设 ; 即 ; 即 ; 由 ;
故 ; 即 ;
即 ; 由 ; 即 ;
直线 恒过定点(2,0); 令 的中点 ; 即 ;
即 ; 由 ; 即 ; 即 ; 即
故 ; 所以
3,平面直角坐标系 中, 为坐标原点,抛物线 的焦点为 ,点 在抛物线 上,且 关于原点的对称点为 ,圆 的半径为 4,以 为圆心的动圆过 且与圆 相切
( 1 )求动点 的轨迹曲线 的方程;
(2)四边形 内接于曲线 ,点 , 分别在 轴正半轴和 轴正半轴上,设直线 的斜率分别是 ,且
( ) 记直线 的交点为 ,证明:点 在定直线上;
(ii) 证明:
【解析】
(2) 设 ; 即 ; 即
(ii) 由 ; 设 ; 即 ;
即 ; 由点差法可得: ;
即 ; 即 ; 即 ;
即
4 ,已知双曲线 的中心是坐标原点,对称轴为坐标轴,且过 两点
(1)求 的方程;
(2) 设 三点在 的右支上, ; 证明
( )存在常数 ,满足 ;
(ii) 的面积为定值
【解析】设 ; 由 ; 即 ;
即 ;
由 ; 即 ; 即 ;
即 ;
由 ; 由 (1) 可得 ;
即
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$圆锥曲线不联立之斜率双用
知识梳理:斜率双用是根据题设中的斜率关系,通过设点再利用中点弦(点差法)、圆锥曲线方程、第
三定义等方法对斜率进行转化,经过两次使用斜率构造出直线的两点式,以达到求解定值定点等相关
问题。
斜率双用使用必备知识:
一.直线方程的两点式:y-上=X-台x,-x=x0-y)-y(,-x)
y2-y x2-x
二.关于斜率的结论:
1小若横图与直线1交于B两点,M为B中点,且u与w斜率存有时,则koK=-
a;(焦点在
x轴上时,当焦京在y错上时,太a人=
b2
若AB过椭圆的中心,P为椭圆上异于AB任意一点,k:~K=一Q
b2
(焦点在x轴上时),当焦点在y轴
上时,kpA·KPB=
b2
b2
2、双曲线中焦点在x轴上为koM·kB=
2·点春至y迪丙kO4·B一,
3、设直线1与抛物线y=2r相交所得的弦4B的中点坐标为(xo,y,),则k=巴
4、已知点(x,B(-6,%)是关于原点对称的两个点,如图,且当点P(x,)不与点4(,,
B-,-%),C(,-,D(-,)重合时,有kp4kp=-l,当焦点在y轴即椭圆方程为
c器+等=a>b>0小时为kww=g,
5、已知点Axo,y),B(-x,-y是关于原点对称的两个点,如图,且当点P(x,y)不与点A(x,y),
B(-x,-%),C(x,-,D(-xo)重合时有KpA'kpB=e2-1,e>1。
D
注:第三定义及对应的结论在小题中可以直接使用,在大题中不能直接使用。
6、图中,Q为椭圆的切点,则kok线=e2-1;
0
7、图中,Q为线段AB的中点(A,B分别在双曲线的两条渐近线上),则ko0k4B=e2-1.
米
典型问题分析
【例1】已知椭圆C:等+岁=1(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P(-1,)P4(1,)
中恰有三点在椭圆C上.
(1)求C的方程;
(2)设直线1不经过P2点且与C相交于AB两点,若直线P2A与直线P2B的斜率的和为-1,证明:1过定点
【例2】已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆C上的点到焦点距离的最大值为3,最小距离为1
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线:y=kx十m与椭圆C相交于AB两点(AB不是左右顶点),且以AB为直径的圆过
椭圆C的右顶点,求证:直线】过定点并求出该定点的坐标
【例31已知椭圆E:器+罗=1(a>b>0)经过点M(1)且焦距1R1F2=25线段
AB,CD分别是它的长轴和短轴
(1)求E的方程
(2)若N(1,t)是平面上的动点,直线NANB与椭圆E的另一个交点分别为P,Q,证明:PQ经过
定点.
【例4】已知中心在原点0的椭圆C的左焦点为F1(-1,0),C与y轴正半轴交点为A,且
LAF10=号
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点A作斜率为k1k2(k1k2≠0)的两条直线分别交C于异于点A的两点M,N;证明:当
K1
k2=÷时,直线MN过定点
【例51已知点M是椭圆C:等+岁=1(a>b>0)上一点点FF2分别为C的左右焦点且
P,P2=4,∠R,MP2=60△P,MR2的面积为
(1)求椭圆C的方程
(2)设N(0,2),过点P(-1,-2)作直线1,交椭圆C于异于点N,P的AB两点,直线
NANB的斜率分别为k1k2;证明:k1十k2为定值
【例61已知椭圆T:等+=1(a>b>0)经过点A(2,3)右焦点为F(2,0)
(1)求椭圆方程,
(2)若直线1与了交于B,C两点,且直线AB与AC的斜率互为相反数,求BC的中点M与F的最
小距离
课后巩固训练
1,已知F1(-1,0),F2(1,0)是椭圆E:等+罗=1的左右焦点,P是E上一点,
PF1⊥PF2△F1PF2的面积为V3
(1)求椭圆E的标准方程,
(2)过F2作两条互相垂直的直线与E分别交于AB和C,D,若M,N分别为AB和CD的中点.
证明:直线MN恒过定点,并求出定点坐标.
2,已知双曲线C:等-=1(a>0,b>0)的左焦点F到其渐近线的距离为5点A(1,0)在
C上
(1)求C的方程;
(2)若直线1与C交于M,N(不与点A重合)两点,记直线AM,AN,1的斜率分别为k1,k2,k:
且kk1十kk2=一6,是否存在k,使得|FM|=|FN|?若存在,求出k的值和直线1的方程
3,平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,抛物线C:y2=2Px(p>0)的焦点为F,点W在抛物
线C上,且|FW|=20F孔,|0W1=V5;F关于原点的对称点为F',圆F的半径为4,以Z为圆心
的动圆过F且与圆F相切
(1)求动点Z的轨迹曲线E的方程;
(2)四边形ABCD内接于曲线E,点A,B分别在X轴正半轴和y轴正半轴上,设直线AC,BD的
斜率分别是k1k2,且k1k2=寻
(i)记直线AC,BD的交点为G,证明:点G在定直线上;
i证明:AB//CD
4,已知双曲线C的中心是坐标原点,对称轴为坐标轴,且过A(一2,0),B(一4,3)两点
(1)求C的方程;
(2)设P,M,N三点在C的右支上,BM//AP,AN//BP;证明
(i存在常数入,满足0M+0=λ0;
(i)△MNP的面积为定值