内容正文:
解析几何:定点问题、定值问题专项训练
解析几何:定点问题、定值问题专项训练
考点目录
定点问题
定值问题
考点一 定点问题
例1.(25-26高二下·安徽合肥·月考)已知曲线:经过椭圆:(,,)的左、右顶点,,圆:()的圆心为的一个焦点.
(1)求,的方程,并判断与的公共点个数.
(2)若,
(ⅰ)证明:上的点都在圆内;
(ⅱ)已知圆与直线分别交于点,(点在轴左侧),点(),直线,分别与交于另外一点,,当变动时,证明直线,的斜率之积为定值,且直线过定点.
例2.(2026·广西河池·二模)已知抛物线,过上一动点作斜率为2的直线与交于另一点,当点与原点重合时,.
(1)求.
(2)当不经过点时,直线与交于另一点,直线与交于另一点.
(i)证明:;
(ii)试判断直线与是否交于定点,若是,请求出定点的坐标,否则,请说明理由.
例3.(2026·山东滨州·一模)设圆的圆心为,直线过点且与轴不重合,交圆于两点,过作的平行线交于点,动点的轨迹为曲线.
(1)证明为定值,并求曲线的方程;
(2)若直线与曲线相交于两点.
①求面积的最大值;
②已知点,直线与曲线的另一个交点为,直线与曲线的另一个交点为.证明:直线过定点.
变式1.(2026·山东淄博·一模)已知抛物线:与双曲线的渐近线在第一、四象限的交点分别为,,且.
(1)求抛物线的方程;
(2),为上异于,的两动点,且以线段为直径的圆恰好经过,证明:直线过定点.
变式2.(2026·四川宜宾·一模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点M在C上,轴,且.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线交C于不同的两点A、B,于点H,证明:直线HB过定点.
变式3.(2026·湖南常德·二模)抛物线的焦点为为坐标原点,抛物线上的一点到焦点的距离为.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)已知直线交抛物线于两点,直线交抛物线的准线于点,且轴.
(i)证明:直线过定点;
(i)点为抛物线的准线与轴的交点,若的面积与的面积相等,求直线的方程.
考点二 定值问题
例1.(2026·陕西商洛·模拟预测)设椭圆:()的左、右顶点分别为,,为上异于顶点的任意一点,且直线与的斜率之积为.作的两条互相垂直的切线,且这两条切线相交于点,切点为,.
(1)求的方程.
(2)证明:点的轨迹是圆.
(3)过原点作交于,作交于,作,垂足为,设点的轨迹围成的封闭图形的面积为,点的轨迹围成的封闭图形的面积为,试问是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
例2.(25-26高二下·上海·月考)已知椭圆的任意两条相互垂直的切线交点的轨迹是圆,称为椭圆的蒙日圆,其方程为.已知椭圆的离心率为,焦距为,为坐标原点.
(1)求的标准方程;
(2)已知直线与交于两点,且,求面积的取值范围;
(3)过的蒙日圆上一点,作的一条切线,与蒙日圆交于另一点,若直线的斜率存在设的斜率分别为,证明:为定值.
例3.(2026·陕西西安·模拟预测)已知为坐标原点,双曲线的离心率为为的左顶点,过右焦点的直线与的右支交于两点,当直线垂直于轴时,的面积为9.
(1)求的方程.
(2)求面积的最小值.
(3)试问轴上是否存在定点,使得为定值,若存在,求出的坐标;若不存在,请说明理由.
变式1.(2026·云南昭通·二模)已知点与定点的距离和它到定直线的距离之比为.
(1)求的轨迹方程;
(2)过点的直线与交于两点(其中不共线),记(为坐标原点)的面积为,过线段的中点作直线的垂线,垂足为,设直线的斜率分别为.
(i)求的取值范围;
(ii)求证:为定值.
变式2.(2026·江西宜春·一模)在平面直角坐标系xOy中,已知点,点,点P满足.记点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)曲线C的左、右顶点分别为A、B,设点E是曲线C上一动点,且点E不在x轴上,直线交曲线C于点M(异于点E),直线交曲线C于点N(异于点E).
(i)若的角平分线交x轴于点T,,求t的取值范围;
(ii)若点E不在y轴上,记直线MN的斜率为k,直线EA的斜率为,直线EB的斜率为,判断是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
变式3.(2026·甘肃·二模)已知抛物线过点.
(1)求抛物线的方程;
(2)过作抛物线的切线,连接,作的平行线交于两点,交于点,若,判断是否为定值,若是,求出此定值;若不是,说明理由.
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$解析几何:定点问题、定值问题专项训练
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考点目录
定点问题
定值问题
考点一 定点问题
例1.(25-26高二下·安徽合肥·月考)已知曲线:经过椭圆:(,,)的左、右顶点,,圆:()的圆心为的一个焦点.
(1)求,的方程,并判断与的公共点个数.
(2)若,
(ⅰ)证明:上的点都在圆内;
(ⅱ)已知圆与直线分别交于点,(点在轴左侧),点(),直线,分别与交于另外一点,,当变动时,证明直线,的斜率之积为定值,且直线过定点.
【答案】(1)的方程中,,的方程为,与只有2个公共点,.
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)证明见解析
【详解】(1)由圆:可知圆心为,
因为圆心为的一个焦点,所以,且,
又因为在曲线的方程中,,且经过的两个顶点,
所以,解得,
故的方程为,
则,的方程为,
将与联立,得,
即,解得,
所以与只有2个公共点,.
(2)(ⅰ)由(1)知的方程为,
因为,所以,
即曲线上的点都在圆:内,
因为当时,圆是以为圆心,为半径的圆,
圆与圆的圆心距,两圆内切,
所以圆在圆内,则曲线上的点都在圆内.
(ⅱ)由题意得,,
由得直线,的斜率分别为,,
易知为圆的直径,则,所以的斜率为,
所以,的斜率之积为,为定值,
由可知直线的斜率不为零,设,,:,
将直线与联立得,
所以,,
因为,的斜率之积为,
所以
,
整理得,
即,
因为直线不过点,
所以,所以,,
代入,得,该直线过定点.
例2.(2026·广西河池·二模)已知抛物线,过上一动点作斜率为2的直线与交于另一点,当点与原点重合时,.
(1)求.
(2)当不经过点时,直线与交于另一点,直线与交于另一点.
(i)证明:;
(ii)试判断直线与是否交于定点,若是,请求出定点的坐标,否则,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)直线与交于定点.
【详解】(1)当点与原点重合时,直线过原点且斜率为2,其方程为,
联立得,解得或,所以.
所以,解得.
(2)由(1)知,设,直线.
联立与,得,
所以且.
(i)设,如下图:
直线过点和,设直线的方程为,
联立,得,则,
整理可得.①
同理,对于直线,可得.②
因为,所以,③
由①②作商,结合③,得,即.
所以,
所以.
(ii)设的中点为的中点为,因为,所以直线,
又因为,所以与的交点即直线与的交点.
由②③,得,所以.
直线的斜率,
直线的方程为.
在该方程中,令,可得,所以直线与交于定点,
故直线与交于定点.
例3.(2026·山东滨州·一模)设圆的圆心为,直线过点且与轴不重合,交圆于两点,过作的平行线交于点,动点的轨迹为曲线.
(1)证明为定值,并求曲线的方程;
(2)若直线与曲线相交于两点.
①求面积的最大值;
②已知点,直线与曲线的另一个交点为,直线与曲线的另一个交点为.证明:直线过定点.
【答案】(1)证明见解析,
(2)①1;②证明见解析
【详解】(1)因为,,
所以,
所以,故,
又圆的标准方程为,从而,
所以,即为定值,
由题设得,
由椭圆的定义可得,所求曲线的方程为.
(2)设,
①由可得,
因为直线与曲线相交于两点,
所以,则,
由根与系数的关系可得:,,
因为
,
当且仅当时取等号,且满足,
所以面积的最大值为1.
②由题意知,直线的斜率存在,且直线的方程为,
由可得,
展开得,
所以
,
所以,
所以,
同理,
设直线的方程为,则,
所以,同理可得,
所以直线的方程为,
因为直线的斜率为1,所以即,
所以直线的方程为,
所以过定点.
变式1.(2026·山东淄博·一模)已知抛物线:与双曲线的渐近线在第一、四象限的交点分别为,,且.
(1)求抛物线的方程;
(2),为上异于,的两动点,且以线段为直径的圆恰好经过,证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)的渐近线为,
联立,解得或,故,
由对称性可得,则,
故(负值舍去),即抛物线的方程为;
(2)由(1)知,设、,
由以线段为直径的圆恰好经过,则,
由,,
则
,
由,异于,故,
则,
设,,则,
,则,
,,即,,
故,即,
则,
当时,,故直线过定点.
变式2.(2026·四川宜宾·一模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点M在C上,轴,且.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线交C于不同的两点A、B,于点H,证明:直线HB过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)将代入中得,,则,
因为,所以,
又,得,
故C的方程为;
(2)若直线斜率不为,则设直线,,,
联立,得,
则,
得,,
因为,则,
则直线的方程为,
令,得,
则直线HB过定点;
若直线斜率为,则直线HB为轴,过点;
故直线HB过定点.
变式3.(2026·湖南常德·二模)抛物线的焦点为为坐标原点,抛物线上的一点到焦点的距离为.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)已知直线交抛物线于两点,直线交抛物线的准线于点,且轴.
(i)证明:直线过定点;
(i)点为抛物线的准线与轴的交点,若的面积与的面积相等,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)或
【详解】(1)因为抛物线上的一点到焦点的距离为,
则,消得到,解得,所以抛物线的标准方程.
(2)(i)由题可设,,
由,消得到,则,,
又,所以,令,得到,
所以,又轴,则,得到,
所以,解得,则,所以直线过定点.
(ii)因为在抛物线上,则,解得,所以,由(i)知,
又点为抛物线的准线与轴的交点,则,又的面积与的面积相等,
则到直线的距离相等,所以,即,解得,
所以直线的方程为或.
考点二 定值问题
例1.(2026·陕西商洛·模拟预测)设椭圆:()的左、右顶点分别为,,为上异于顶点的任意一点,且直线与的斜率之积为.作的两条互相垂直的切线,且这两条切线相交于点,切点为,.
(1)求的方程.
(2)证明:点的轨迹是圆.
(3)过原点作交于,作交于,作,垂足为,设点的轨迹围成的封闭图形的面积为,点的轨迹围成的封闭图形的面积为,试问是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)是,
【详解】(1)设(),由题意得,.
因为直线与的斜率之积为,所以,
即(),所以的方程为.
(2)如图:
设.当,的斜率都存在时,
设的方程为,
的方程为.
由得
.
由,
得.
同理可得,
所以,是关于的方程的两个根,
因为,所以,即.
当或的斜率不存在时,
点的坐标为或或或,
此时点在圆上,所以点的轨迹是圆.
(3)设直线与交于点,直线与交于点,
易得四边形为矩形,所以,
所以,即,
所以.
当直线,的斜率都存在时,设的方程为,
则的方程为,由解得,
则,所以,
同理可得,
所以;
当直线或的斜率不存在时,,,
所以点的轨迹为以为圆心,为半径的圆.
故,是定值.
例2.(25-26高二下·上海·月考)已知椭圆的任意两条相互垂直的切线交点的轨迹是圆,称为椭圆的蒙日圆,其方程为.已知椭圆的离心率为,焦距为,为坐标原点.
(1)求的标准方程;
(2)已知直线与交于两点,且,求面积的取值范围;
(3)过的蒙日圆上一点,作的一条切线,与蒙日圆交于另一点,若直线的斜率存在设的斜率分别为,证明:为定值.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【详解】(1)已知椭圆的离心率为,焦距为,故,
由,得,,
椭圆的标准方程为:.
(2)
由(1)知椭圆的标准方程为:,
当斜率不存在时,设直线:,则,代入椭圆方程得,
解得,则,
由,则,解得,,
则面积为,
当直线斜率存在时,设方程为,,
联立直线与椭圆方程得,
,可得①,
且,则
,
化简得,即,经检验满足①式.
,
令,,则,,
,
令,则,则,
二次函数,开口向下,对称轴,最大值为,
区间端点或时,,即,故,
,
综上可得,面积的范围为.
(3)
由(1)得,则蒙日圆为,
设椭圆的切线方程为,由椭圆切线条件,
设切线与蒙日圆的交点,
联立切线与圆方程,得,
由韦达定理得,因,
则
.
例3.(2026·陕西西安·模拟预测)已知为坐标原点,双曲线的离心率为为的左顶点,过右焦点的直线与的右支交于两点,当直线垂直于轴时,的面积为9.
(1)求的方程.
(2)求面积的最小值.
(3)试问轴上是否存在定点,使得为定值,若存在,求出的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)6
(3)存在定点
【详解】(1)设的焦距为,则.当直线垂直于轴时,
将代入的方程,得,解得,
所以,又,
所以的面积为.
由,解得,
所以的方程为.
(2)由(1)知,易知直线斜率不为0,
设直线.
由,得,
,
易知,所以.
,
设,则,
因为函数在上单调递减,
所以当时,取得最大值,最大值为1,
则,所以面积的最小值为6.
(3)假设存在,不妨设,
则
将和代入,
可得
若为定值,则,
解得,此时,
所以轴上存在定点,使得为定值.
变式1.(2026·云南昭通·二模)已知点与定点的距离和它到定直线的距离之比为.
(1)求的轨迹方程;
(2)过点的直线与交于两点(其中不共线),记(为坐标原点)的面积为,过线段的中点作直线的垂线,垂足为,设直线的斜率分别为.
(i)求的取值范围;
(ii)求证:为定值.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【详解】(1)设点,根据题意得:,两边平方并整理得:
,即,化简得:,
因此,点的轨迹方程为椭圆.
(2)(i)设过的直线方程为,与椭圆方程联立:,
代入得:,整理得:,
设,由韦达定理:,
所以的面积为,
令,则,代入得,
因为函数在上单调递增,所以,
所以,即的取值范围是.
(ii)设,则,
直线的斜率为,直线的斜率为,
且,
所以,
所以,
又因为,所以.
变式2.(2026·江西宜春·一模)在平面直角坐标系xOy中,已知点,点,点P满足.记点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)曲线C的左、右顶点分别为A、B,设点E是曲线C上一动点,且点E不在x轴上,直线交曲线C于点M(异于点E),直线交曲线C于点N(异于点E).
(i)若的角平分线交x轴于点T,,求t的取值范围;
(ii)若点E不在y轴上,记直线MN的斜率为k,直线EA的斜率为,直线EB的斜率为,判断是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i)(ii)是定值,
【详解】(1)因为,
所以点P的轨迹曲线C是以,为焦点的椭圆,
设曲线C的方程为,
所以,,,
所以,,,
所以曲线C的方程为.
(2)(i)设,则,
则;
,
所以在中,由角平分线定理得,
由,所以,所以t的取值范围为.
(ii),,由,得,,其中,,
则.
①当时,,,
直线的方程为,求得点N坐标为,
则,所以;
②当时,同理可得:;
③当时,设,,
直线的方程为,直线的方程为,
联立,得,
所以,,
所以,
则;
所以,点M的坐标为,
联立,得,
所以,,
所以,
则;
所以,点N的坐标为,
,
所以,
综上所述,.
变式3.(2026·甘肃·二模)已知抛物线过点.
(1)求抛物线的方程;
(2)过作抛物线的切线,连接,作的平行线交于两点,交于点,若,判断是否为定值,若是,求出此定值;若不是,说明理由.
【答案】(1);
(2)是定值.
【详解】(1)由于过点,则,
所以抛物线的方程为;
(2)由得,
所以过的切线的方程为,即,
设,可知,
,
则,
在切线上,,
在直线上,,
又,
,
由得
,
由可得:
同理,
所以是定值.
2
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