圆锥曲线:定点问题、定值问题、定直线问题复习讲义-2026届高三数学三轮冲刺

2026-04-30
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普通

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 高三
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 圆锥曲线
使用场景 高考复习-三轮冲刺
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 4.12 MB
发布时间 2026-04-30
更新时间 2026-04-30
作者 ZYSZYSZYSZYS
品牌系列 -
审核时间 2026-04-30
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来源 学科网

内容正文:

2026届高三数学三轮冲刺复习讲义 圆锥曲线:定点问题、定值问题、定直线问题复习讲义 考点目录 定点问题 定值问题 定直线问题 知识点解析 考点一 定点问题 解题原理 在圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)中,直线、动弦、动点随参数变化时,无论参数如何变化,直线或曲线恒经过同一个固定点; 核心本质:式子化简后参数完全消去,剩余坐标为常数,与变量无关; 代数核心:含参方程对任意参数恒成立 ⇒ 参数系数为0,解得定点坐标。 解题思路 1. 设动直线/动点 设直线方程(斜截式 或参数式)、设交点坐标,联立圆锥曲线方程; 1. 联立消元,韦达定理 联立直线与曲线,整理一元二次方程,写出根与系数关系; 1. 表示目标条件 利用斜率、向量、弦中点、角度、面积等题干条件,构造含参代数式; 1. 分离参数,恒成立分析 整理为「参数×代数式 + 常数式 = 0」形式, 令参数系数=0、常数项=0,解方程组; 1. 求出定点并检验 解得固定点坐标,验证特殊位置(斜率不存在、特殊直线)也满足。 常用技巧:特殊值法先猜定点→再一般性证明。 考点二 定值问题 解题原理 运动变化过程中(动直线、动点、动弦),某些代数式:斜率和/积、线段长度、数量积、比值、面积、距离等,不受参数影响,恒为固定常数; 核心本质:变量在化简中相互抵消,最终结果不含任何变量、参数。 解题思路 1. 设参列式 设直线斜率、点坐标、参数,写出待求表达式; 1. 联立方程+韦达定理 直线与圆锥曲线联立,利用 整体代换; 1. 整体代入化简 将目标式全部转化为根与系数的整体形式,展开、通分、合并; 1. 消去变量,得出常数 化简后消去所有参量,结果为具体数值; 1. 规避变量限制 注意判别式、定义域、斜率存在性等限制条件。 常见定值类型:向量数量积为定值、斜率之和/积为定值、距离比为定值。 考点三 定直线问题 解题原理 动点、动直线运动时,满足某一条件的点恒在一条固定直线上(定直线、定切线、定准线类); 本质:动点坐标 满足方程化简后,消去参数,得到不含参的固定直线方程。 解题思路 1. 设动点与参数 设动点 ,引入核心参数(斜率、点横坐标等); 1. 翻译几何条件 将垂直、平行、共线、距离、角度、相切等条件转化为代数方程; 1. 联立、代换、消参 借助韦达、坐标关系,逐步消去所有动态参数; 1. 得到固定直线方程 最终得到只含 的直线方程,即为定直线; 1. 验证边界情况 考虑斜率不存在、特殊位置,保证完备性。 三大考点 共性总结 核心思想 1. 参数化思想:以斜率、动点坐标为参数,刻画运动变化; 1. 整体代换:全程使用韦达定理整体代换,避免单独求根; 1. 消参核心: · 定点:参数系数为0; · 定值:变量全部抵消; · 定直线:消去参数得定方程。 考点一 定点问题 【例题分析】 例1.(2026·陕西咸阳·三模)在平面直角坐标系中,已知椭圆()的短轴长为2,离心率为. (1)求椭圆的标准方程; (2)记椭圆的右焦点为,过点且斜率存在的两条直线与椭圆分别交于点和,线段和的中点分别为. (i)若轴上存在点,使得,求实数的取值范围; (ii)设直线的斜率分别为,若,求证:直线过定点. 【答案】(1) (2)(i)(ii)证明见解析 【分析】(1)利用椭圆的基本性质求出,进而求出椭圆方程; (2)(i)联立直线与椭圆方程,利用中点和垂直平分线的性质,把表示为斜率的函数,进而求出的范围;(ii)用消元,将坐标用相同参数表示,推出直线方程找出定点. 【详解】(1)已知椭圆()的短轴长为2,故,解得, 离心率,则,整理得, 椭圆. (2) (i)椭圆右焦点,设过的直线,,联立椭圆方程, 得, 设,中点,由韦达定理得 , ,, , 在的垂直平分线上, 设垂直平分线的斜率为,则,解得, 故垂直平分线的方程为, 令,得,代入得, 则, 当时,; 当时,,, ; (ii)已知直线的斜率分别为,且由(i)可知, 的中点,的中点, 由则, , , , 直线的方程为, 整理得, 令,解得,此时,与无关, 直线与无关,故直线过定点. 例2.(2026·北京朝阳·一模)已知椭圆:()的离心率为,,分别为椭圆的上、下顶点,且. (1)求椭圆的方程; (2)过点的斜率存在且不为1的直线与椭圆交于不同的两点,(均不与点重合),点与点关于原点对称,直线与直线交于点.求证:直线经过点. 【答案】(1); (2)证明见解析. 【分析】(1)根据给定条件,结合离心率公式求出即可. (2)设点,求出直线的方程及点的坐标,再设出直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理及向量共线的坐标表示推理得证. 【详解】(1)由椭圆:的下顶点为,得, 由的离心率为,得,解得, 所以椭圆的方程为. (2)设直线的方程为,点,则点, 直线的方程为,直线的方程为,联立解得点, 由消去得, 则,, 而点,则, , 即,又有公共点,则点三点共线, 所以直线经过点. 例3.(2026·吉林长春·模拟预测)已知椭圆的离心率为,点在上. (1)求的方程; (2)设是上的两个动点,满足的平分线所在的直线与在点处的切线垂直. (i)证明:直线过定点; (ii)求中点的轨迹方程. 【答案】(1); (2)(i)证明见解析;(ii)(且). 【分析】(1)根据给定条件,列式求出即可. (2)(i)求出在点处的切线斜率,再利用到角公式求得直线斜率关系,设出直线方程,与椭圆方程联立求出点的坐标,进而求出直线的方程即可;(ii)设出的中点坐标,利用点差法求出轨迹方程并确定范围即可. 【详解】(1)由椭圆的离心率为,得,则, 由点在椭圆上,得,联立解得, 所以椭圆的方程为. (2)(i)显然椭圆在点处的切线斜率存在,设其方程为, 由消去得, 则,解得, 由的平分线所在的直线与在点处的切线垂直,得的平分线所在直线的斜率为1, 设直线的斜率分别为,由到角公式得,整理得, 直线的方程为,设, 由消去得, 则,解得,, 即点,而,同理得, 直线的斜率, 直线的方程, 即,整理得, 所以直线过定点. (ii)设线段中点,由(i)得, 由,得,则, 由点共线,得,因此,整理得, 由,解得或, 由点在椭圆内,且在的平分线所在直线上方,得且 所以线段中点的轨迹方程为(且). 【变式训练】 变式1.(25-26高二下·安徽蚌埠·月考)已知椭圆的离心率为,点在椭圆C上,直线l与椭圆C交于不同于A的两点M,N. (1)求椭圆C的方程; (2)若,证明:直线l恒过定点. 【答案】(1) (2)证明见解析 【分析】(1)根据题中条件,列出方程组,求出,即可得出椭圆方程; (2)设直线,与椭圆方程联立,利用向量数量积的坐标表示,结合韦达定理计算推理即可. 【详解】(1)依题意,,解得, 所以椭圆C的方程为; (2)依题意,直线l的斜率存在, 设直线,,, 由,消去y得, 则,即, ,, 而,, 由,得, 即, 整理得, 则,而, 于是, 整理得,解得,且满足, 所以直线过定点. 变式2.(2026·陕西西安·模拟预测)已知椭圆的离心率为,其短轴长为. (1)求椭圆C的标准方程; (2)已知直线,过椭圆右焦点F的直线(不与x轴重合)与椭圆C相交于A,B两点,过点A作,垂足为D.求证:直线BD过定点E,并求出定点E的坐标; 【答案】(1) (2)证明见解析,定点E为. 【分析】(1)根据已知条件可得出关于、、的方程组,解出这三个量,即可得出椭圆的标准方程; (2)设直线的方程为,设点,,, 将直线的方程与椭圆的方程联立,列出韦达定理,求出直线并化简,由此可得出直线所过定点的坐标. 【详解】(1)由题意可得,解得, 故椭圆C的方程为. (2)由对称性,若直线BD过定点E,则该定点E必在x轴上, 由题得,设直线, 设,,, 联立方程,得, 所以有,, 因为,所以直线BD的方程为, 令,得 由,,得, 将代入(*), 则, 故直线BD过定点,即定点E为. 变式3.(2026·广东广州·一模)已知点,点,M是平面上一动点,满足以为直径的圆与直线相切,设点的轨迹为. (1)求的方程. (2)过F的直线与相交于,两点,连接,,点I为的内心.求的最大值. (3)设椭圆: 与在第一象限的交点为A.当直线与有两个交点时,设直线与相交于另一点B(异于点A),连接,线段与交于点G.求证:直线过定点. 【答案】(1); (2); (3)证明见解析. 【分析】(1)根据圆的切线性质,结合中点坐标公式和两点间距离公式,建立关于的等式,直接化简得到轨迹方程; (2)先设出直线的方程,与​的方程联立,得到两点坐标的关系,证明x轴平分,易得当直线CO与相切时,取最大值,再计算即可; (3)设与在第二象限的交点为,证明四点共线,再利用直线与直线的斜率和为0,列方程求解. 【详解】(1)设M,MF的中点, 依题意, 化简得, 故点M的轨迹的方程为. (2)设 设直线CD的方程:,与抛物线联立,得 由韦达定理得, 设直线CO,DO的斜率分别为,   , x轴平分,故I在x轴上, 当直线CO与相切时,取最大值, 设直线CO的方程:,与抛物线联立,得 ,令,得,此时 , 故的最大值为. (3)设,其中, , 设与在第二象限的交点为,由对称性得, 则直线OA的方程:,与联立,得,得, ,, B,G,F,四点共线, 延长交x轴于H,设,连接, 设直线与直线的斜率分别为,则. 设,直线的方程:,与椭圆联立,得 ,得 ,, 代入整理得, 解得,故直线恒过定点. 考点二 定值问题 【例题分析】 例1.(2026·江西南昌·二模)已知双曲线:(,)的离心率,其上顶点为,过点作斜率为的直线与双曲线的两支分别相交于,两点(在双曲线的上支)且与轴相交于点,直线与轴相交于点. (1)求双曲线的标准方程; (2)设直线,的斜率分别为,,求证:为定值; (3)是否存在直线使得,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)证明见解析 (3)存在; 【分析】(1)根据离心率及上顶点坐标求解即可. (2)设出直线的方程,与双曲线方程联立,得到点坐标,同理设出直线的方程,求出点坐标,设出方程,将点、点代入,得到,是方程的两根,结合韦达定理证明即可. (3)利用三角形相似得到,设出直线,,的倾斜角,判断之间的关系,结合韦达定理进一步求解即可. 【详解】(1)因为,所以,即, 因为上顶点为,所以,则, 所以双曲线的标准方程为. (2)设直线的方程为,直线的方程为. 联立直线与双曲线方程,整理得, 解得,所以,所以, 设直线的方程为, 因为,则有, 整理得,同理可得, 所以,是方程的两根,所以. (3)假设存在使得,所以, 设直线,的倾斜角分别为,,直线的倾斜角为, 当时, 则,所以, 又,是方程的两根,则,, 所以, 所以,整理得,即,解得. 当时,结合对称性同理可得,,满足条件. 故存在直线使得,此时. 例2.(25-26高三上·河南新乡·月考)已知椭圆的左顶点为,上顶点为,坐标原点到直线的距离为的面积为. (1)求椭圆的标准方程; (2)若过椭圆右焦点且不与轴重合的直线与椭圆交于两点. ①求面积的最大值以及此时直线的方程; ②若直线分别与轴交于两点,证明:为定值. 【答案】(1) (2)①面积的最大值为,此时直线的方程为或;②证明见解析 【分析】(1)运用点到直线的距离公式和三角形面积公式,结合椭圆顶点坐标建立关于、的方程组,通过解方程组并利用确定椭圆的标准方程; (2)①:设直线方程为,联立椭圆方程后利用韦达定理和弦长公式表示三角形面积,通过换元转化为基本不等式求最值,并回代求直线方程; ②:利用点斜式写出直线和的方程并求与轴的交点坐标,将与的乘积表达式用韦达定理化简,证明该表达式为与参数无关的常数. 【详解】(1),所以, 因为坐标原点到直线的距离为,所以①, 又因为的面积为,所以,即②, 由①②及得,,所以椭圆的方程为:. (2)(i)由(1)知焦点的坐标为, 因为直线的斜率不为0,则可设直线的方程为, 联立方程组,消去,得, , 设,则, , 令,则,当且仅当时,等号成立,即面积的最大值为. 令,解得,所以此时直线的方程为或; (ii),直线的方程为:, 令,所以,则; 直线的方程为:,令,所以, 则 所以 , 所以为定值,且定值为. 例3.(2026·安徽淮南·二模)已知椭圆:的短轴长为,离心率为. (1)求椭圆的方程; (2)记点为椭圆的左顶点,点为椭圆的下顶点,动点是第一象限内椭圆上的一点,直线与轴交于点,直线与轴交于点.证明:四边形的面积为定值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据离心率及短轴长得到方程组,求出、,即可得到椭圆方程; (2)设(,),表示出直线、的方程,即可得到、,最后根据计算可得. 【详解】(1)因为离心率为,椭圆的短轴长为, 所以,解得,所以椭圆的方程为. (2)由(1)可知点,,设(,), 则,即①, 则直线的方程为,令,得,所以, 直线的方程为,令,得,所以, 所以, , 所以四边形的面积为:又因为,所以 , 所以四边形ABCD的面积为定值. 【变式训练】 变式1.(25-26高三下·辽宁铁岭·月考)已知双曲线的右焦点为为的两条渐近线,且的斜率为. (1)求的方程; (2)若点为上的动点,过点的直线与只有1个公共点,且与,分别交于点,. (i)求证:点为线段的中点; (ii)已知为坐标原点,的面积是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,说明理由. 【答案】(1) (2)(i)证明见解析;(ii)是定值,定值为 【分析】(1)根据给定条件,列式求出即可. (2)(i)设出点的坐标及直线的方程,与双曲线的方程联立,利用根的判别式及韦达定理推理得证;(ii)由(i)求出及原点到直线的距离,进而求出三角形面积. 【详解】(1)由双曲线的右焦点为,得, 直线的方程为,由的斜率为,得,解得, 所以的方程为. (2)(i)设,由(1)知,即, 设,显然直线不垂直于轴,设其方程为, 由消去得, 由直线与只有1个公共点,得, 整理得,直线的方程为,即, 直线的方程分别为,由,得点, 同理,而, ,所以点为的中点. (ii)由(i)知,原点到直线的距离, 因此的面积, 所以的面积为定值. 变式2.(2026·山东泰安·模拟预测)已知椭圆的离心率为,斜率为的直线过原点且与椭圆相交所得弦长为. (1)求椭圆的标准方程; (2)若椭圆的内接四边形为菱形,且该四边形的周长为,面积为,判断是否为定值,若是求出该定值,否则说明理由. 【答案】(1) (2)是, 【分析】(1)由离心率得,联立过原点的直线与椭圆方程,结合弦长求出,得到椭圆标准方程; (2)分斜率存在与不存在两种情况,证明菱形对角线过原点,分别计算周长L和面积S,证得为定值5​. 【详解】(1)由椭圆的离心率为,,可得, 由题意得,解得或, 则,解得,, 所以椭圆的标准方程为. (2)因为四边形是菱形,所以线段与互相垂直且平分, (ⅰ)当直线,的斜率一个不存在、一个为时, 显然,,,是椭圆的四个顶点, 所以周长,面积,此时; (ⅱ)当直线,的斜率均存在且不为0时, 下面证明菱形的对角线,都过原点: 设,,,,则,, 两式相减整理后得:① 同理可得② 显然,, 当,,,都不为0时, ,. 则,与矛盾, 所以必有, 即菱形的对角线,都过原点, 设直线的方程为,则直线的方程为, 由,可得,, 所以, 设,可得, 所以, , 所以, 综上所述,是定值. 变式3.(2026·江西吉安·一模)已知双曲线的离心率为,其焦点到渐近线的距离为1,点为圆上一动点. (1)求双曲线的标准方程; (2)若过点可以作双曲线的两条切线,,且切点分别为,. (ⅰ)设直线,的斜率分别为,,求的值; (ⅱ)设,分别交圆于点,,试探究是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由. 【答案】(1) (2)(ⅰ);(ⅱ)是,1 【分析】(1)根据题意建立方程求得,代入即可求解; (2)(ⅰ)设出切线方程,切线与双曲线联立方程组,根据结合根与系数的关系计算可解;(ⅱ)分斜率为0或者斜率不存在、,都存在时两种情况分类讨论即可求解, 当,都存在时由点差法可得,由几何关系可得,进而求解. 【详解】(1)双曲线的右焦点,渐近线方程为, 由题意可得, 又因为,所以,, 故双曲线的标准方程为; (2)(ⅰ)设,由题意知切线的斜率一定存在, 设过点与双曲线相切的切线方程为,代入双曲线中消去得: , 则由得:, 化简得:, 则,为上述方程的两个根,故, 而,所以 (ⅱ)为定值1. 证明:当斜率为0或者斜率不存在时,根据对称性可知, 此时,即; 当,都存在时,设,,的中点为, 由,即, 由于切点弦所在的直线方程为,所以, 因此,即,,三点共线, 又由(ⅰ)可知与均为直角三角形,故,, 则,,而, 所以,故,, 所以,即 考点三 定直线问题 【例题分析】 例1.(25-26高三上·湖北·月考)已知椭圆焦距为4,短轴长为4. (1)求椭圆的方程. (2)若椭圆与轴的交点为A,B(点位于点的上方),直线与椭圆交于不同的两点M,N.设直线AN与直线BM相交于点.试问点是否在定直线上?若是,求出该直线方程;若不是,说明理由. 【答案】(1) (2)在定直线上 【分析】(1)根据条件,可得b,c的值,根据的关系,可得的值,即可得答案. (2)将直线l与椭圆联立,根据韦达定理,可得表达式,求出直线AN、BM的方程,联立求解,化简整理,即可得答案. 【详解】(1)依题意可得,解得,则, 所以椭圆的方程为; (2)点在定直线上,理由如下: 设点, 联立,与直线联立消去,整理得, 由,得 且, 所以, 易知,则, 两式作商得,解得, 故在定直线上. 例2.(25-26高二上·浙江杭州·期末)设椭圆的中心为坐标原点,右焦点为,离心率为, (1)求椭圆的标准方程; (2)已知圆是以点为圆心,为半径的圆,过椭圆C的下顶点作圆的两条切线,这两条切线分别与椭圆相交于点,(异于点).设直线交轴于G点. (ⅰ)设,直线的斜率分别为,,求的值及点的坐标. (ⅱ)设点(与G点不同)满足:,,求证:在定直线上运动,并求出定直线方程. 【答案】(1) (2)(ⅰ),;(ⅱ)证明见解析,定直线方程为. 【分析】(1)设椭圆的标准方程为,由条件列方程求,由此可得结论; (2)(i)设过的切线方程为,根据切线性质可得,由此可求,联立方程组求的坐标和直线的斜率,再求点的坐标; (ⅱ)设,由条件利用表示,结合(ⅰ)化简可得结论. 【详解】(1)由题意,设椭圆的标准方程为, 已知椭圆右焦点,故,离心率, 得,又, 因此椭圆的标准方程为:; (2)(ⅰ)椭圆的下顶点,圆:, 设过的切线方程为, 由切线性质,圆心到切线的距离等于半径, 所以,整理得, 由根与系数关系得:, 将代入椭圆方程得,同理, 所以直线的斜率, ,所以, 令可得, 因此点坐标为; (ⅱ)设, 因为,所以, 由,可得, 所以, 结合, 化简得:, 所以,代入, 可得, 所以, 因此恒在定直线上. 例3.(25-26高三上·福建·开学考试)已知双曲线的右焦点为F,离心率为2,圆与C恰有两个交点. (1)求C的方程; (2)设A为C的左顶点,过F且斜率存在的直线交C的右支于,两点,直线,分别交圆O的另一点于,. ①证明:,,三点共线; ②设直线与直线交于D,证明:点D在定直线上. 【答案】(1) (2)①证明见解析 ;②证明见解析 【分析】(1)由圆与C恰有两个交点可知,通过离心率结合双曲线定义即可求出,,进而求出方程. (2)①将双曲线与圆向右平移一个单位,得到新的曲线,在此基础下设出相应的直线,与之进行联立,结合韦达定理得到,根据直径所对圆周角为直角进而知道P,O,Q三点共线; ②在平移之后的情况下联立求出相对应的点D位于直线上,再平移回去即可求出点D在定直线上. 【详解】(1)因为圆与C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C的方程为. (2)①将双曲线与圆按:平移,;即,; 令,齐次化联立得:, 由于斜率均存在,故同除以; 所以,所以,所以O,P,Q三点共线. ②又因为,所以, 所以且,所以, 所以,所以,即与交于,平移回去, 所以PQ与MN交于. 【变式训练】 变式1.(2025·四川成都·二模)已知双曲线过点,渐近线方程为. (1)求的方程; (2)已知点,过点作动直线与双曲线右支交于不同的两点,在线段上取异于点的点. (i)当为中点时,的面积为7,求直线的斜率; (ii)直线分别与轴交于点,若为中点,证明:点恒在一条定直线上. 【答案】(1) (2)(i);(ii)证明见解析 【分析】(1)根据双曲线过的点以及渐近线方程列出方程组求解双曲线方程; (2)(i)先设出直线方程,联立双曲线方程,利用中点坐标公式和三角形面积公式求解直线斜率; (ii)通过设点坐标,利用直线方程求出与轴交点坐标,再根据中点关系证明点在定直线上。 【详解】(1)由题意,得,则①, 将点代入双曲线方程,得②, 联立①②解得故的方程为. (2)若直线的斜率不存在,则直线与双曲线右支只有一个交点,不符合题意,故直线的斜率存在. 设直线的方程为,与联立得. 设,由题意,得解得. (i)解:因为为中点,所以. 由,得. 又,解得,所以直线的斜率为. (ii)证明:设直线的方程为,令,得. 同理可得,. 因为为中点,所以,即. 又因为点都在直线上, 所以, 整理,得, 代入韦达定理,得,所以. 因为,所以点恒在定直线上. 变式2.(25-26高二上·山西太原·期末)已知抛物线,直线与相交于、两个不同点,在轴左侧,且. (1)求抛物线的方程; (2)过抛物线焦点的直线与相交于、两个不同点(异于、两点),在轴左侧. ①若直线的斜率为,求的值; ②设直线与相交于点,证明:点在定直线上. 【答案】(1) (2)①;②证明见解析. 【分析】(1)根据题意得出点的坐标,将点的坐标代入抛物线的方程,求出的值,即可得出抛物线的方程; (2)①设点、,可知,将直线的方程与抛物线的方程联立,求出、的值,再利用抛物线的焦半径公式可求得的值; ②设点、,设直线的方程为,将直线的方程与抛物线的方程联立,结合韦达定理得出,求出直线、的方程,将这两直线的方程联立,求出点的坐标,即可得出结论. 【详解】(1)由题意可知,点、关于轴对称, 又因为,且在轴左侧,则, 将点的坐标代入抛物线的方程得,解得, 故抛物线的标准方程为. (2)①设点、,易知抛物线的焦点为, 因为直线的斜率为,故直线的方程为, 又因为在轴左侧,结合图形可知, 联立,消去可得,解得,, 故; ②如下图所示: 易知点、,设点、, 设直线的方程为,联立可得, ,由韦达定理可得,故, 因为与点不重合,故,即,同理可得, ,故直线的方程为①, 同理可知直线的方程为②, 由①②可得,即, 将代入上式得,解得, 故,解得,故点在定直线上. 变式3.(24-25高三上·山东潍坊·月考)已知点,圆,点是圆上的任意一点.动圆过点,且与相切,点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程; (2)若与轴不垂直的直线与曲线交于、两点,点为与轴的交点,且,若在轴上存在异于点的一点,使得为定值,求点的坐标; (3)过点的直线与曲线交于、两点,且曲线在、两点处的切线交于点,证明:在定直线上. 【答案】(1) (2) (3)证明见解析 【分析】(1)分析可知,点的轨迹是以为焦点的抛物线,即可得出曲线的方程; (2)设、,设直线的方程为,将直线的方程与抛物线方程联立,列出韦达定理,根据求出的值,可得出点的坐标,设、,则,利用平面内两点间的距离公式结合为定值,可求得的值,即可得出点的坐标; (3)设直线的方程为,设、,将直线的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,写出抛物线在点、的切线方程,联立两切线方程,求出点的坐标,即可证得结论成立. 【详解】(1)解:由题意知,点到点的距离和它到直线的距离相等, 所以,点的轨迹是以为焦点的抛物线,所以的方程为, (2)解:设、,设直线的方程为, 联立方程组,得,,可得,    所以①,② , 即, 将①②代入得,因为,所以,所以点的坐标为, 设、,则, 使为定值,需满足,即, 因为,所以,则,所以点坐标为. (3)解:设直线的方程为,设、, 联立方程组得,则,可得, 则③,④, 接下来证明出抛物线在点处的切线方程为,    联立,可得,即, , 又因为,即点在直线上, 所以,曲线在点处的切线方程为, 同理可得曲线在点处的切线方程为, 联立,解得, 则,所以点的坐标为, 所以点在定直线上. 2 学科网(北京)股份有限公司 $2026届高三数学三轮冲刺复习讲义 圆锥曲线:定点问题、定值问题、定直线问题复习讲义 考点目录 定点问题 定值问题 定直线问题 知识点解析 考点一 定点问题 解题原理 在圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)中,直线、动弦、动点随参数变化时,无论参数如何变化,直线或曲线恒经过同一个固定点; 核心本质:式子化简后参数完全消去,剩余坐标为常数,与变量无关; 代数核心:含参方程对任意参数恒成立 ⇒ 参数系数为0,解得定点坐标。 解题思路 1. 设动直线/动点 设直线方程(斜截式 或参数式)、设交点坐标,联立圆锥曲线方程; 1. 联立消元,韦达定理 联立直线与曲线,整理一元二次方程,写出根与系数关系; 1. 表示目标条件 利用斜率、向量、弦中点、角度、面积等题干条件,构造含参代数式; 1. 分离参数,恒成立分析 整理为「参数×代数式 + 常数式 = 0」形式, 令参数系数=0、常数项=0,解方程组; 1. 求出定点并检验 解得固定点坐标,验证特殊位置(斜率不存在、特殊直线)也满足。 常用技巧:特殊值法先猜定点→再一般性证明。 考点二 定值问题 解题原理 运动变化过程中(动直线、动点、动弦),某些代数式:斜率和/积、线段长度、数量积、比值、面积、距离等,不受参数影响,恒为固定常数; 核心本质:变量在化简中相互抵消,最终结果不含任何变量、参数。 解题思路 1. 设参列式 设直线斜率、点坐标、参数,写出待求表达式; 1. 联立方程+韦达定理 直线与圆锥曲线联立,利用 整体代换; 1. 整体代入化简 将目标式全部转化为根与系数的整体形式,展开、通分、合并; 1. 消去变量,得出常数 化简后消去所有参量,结果为具体数值; 1. 规避变量限制 注意判别式、定义域、斜率存在性等限制条件。 常见定值类型:向量数量积为定值、斜率之和/积为定值、距离比为定值。 考点三 定直线问题 解题原理 动点、动直线运动时,满足某一条件的点恒在一条固定直线上(定直线、定切线、定准线类); 本质:动点坐标 满足方程化简后,消去参数,得到不含参的固定直线方程。 解题思路 1. 设动点与参数 设动点 ,引入核心参数(斜率、点横坐标等); 1. 翻译几何条件 将垂直、平行、共线、距离、角度、相切等条件转化为代数方程; 1. 联立、代换、消参 借助韦达、坐标关系,逐步消去所有动态参数; 1. 得到固定直线方程 最终得到只含 的直线方程,即为定直线; 1. 验证边界情况 考虑斜率不存在、特殊位置,保证完备性。 三大考点 共性总结 核心思想 1. 参数化思想:以斜率、动点坐标为参数,刻画运动变化; 1. 整体代换:全程使用韦达定理整体代换,避免单独求根; 1. 消参核心: · 定点:参数系数为0; · 定值:变量全部抵消; · 定直线:消去参数得定方程。 考点一 定点问题 【例题分析】 例1.(2026·陕西咸阳·三模)在平面直角坐标系中,已知椭圆()的短轴长为2,离心率为. (1)求椭圆的标准方程; (2)记椭圆的右焦点为,过点且斜率存在的两条直线与椭圆分别交于点和,线段和的中点分别为. (i)若轴上存在点,使得,求实数的取值范围; (ii)设直线的斜率分别为,若,求证:直线过定点. 例2.(2026·北京朝阳·一模)已知椭圆:()的离心率为,,分别为椭圆的上、下顶点,且. (1)求椭圆的方程; (2)过点的斜率存在且不为1的直线与椭圆交于不同的两点,(均不与点重合),点与点关于原点对称,直线与直线交于点.求证:直线经过点. 例3.(2026·吉林长春·模拟预测)已知椭圆的离心率为,点在上. (1)求的方程; (2)设是上的两个动点,满足的平分线所在的直线与在点处的切线垂直. (i)证明:直线过定点; (ii)求中点的轨迹方程. 【变式训练】 变式1.(25-26高二下·安徽蚌埠·月考)已知椭圆的离心率为,点在椭圆C上,直线l与椭圆C交于不同于A的两点M,N. (1)求椭圆C的方程; (2)若,证明:直线l恒过定点. 变式2.(2026·陕西西安·模拟预测)已知椭圆的离心率为,其短轴长为. (1)求椭圆C的标准方程; (2)已知直线,过椭圆右焦点F的直线(不与x轴重合)与椭圆C相交于A,B两点,过点A作,垂足为D.求证:直线BD过定点E,并求出定点E的坐标; 变式3.(2026·广东广州·一模)已知点,点,M是平面上一动点,满足以为直径的圆与直线相切,设点的轨迹为. (1)求的方程. (2)过F的直线与相交于,两点,连接,,点I为的内心.求的最大值. (3)设椭圆: 与在第一象限的交点为A.当直线与有两个交点时,设直线与相交于另一点B(异于点A),连接,线段与交于点G.求证:直线过定点. 考点二 定值问题 【例题分析】 例1.(2026·江西南昌·二模)已知双曲线:(,)的离心率,其上顶点为,过点作斜率为的直线与双曲线的两支分别相交于,两点(在双曲线的上支)且与轴相交于点,直线与轴相交于点. (1)求双曲线的标准方程; (2)设直线,的斜率分别为,,求证:为定值; (3)是否存在直线使得,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由. 例2.(25-26高三上·河南新乡·月考)已知椭圆的左顶点为,上顶点为,坐标原点到直线的距离为的面积为. (1)求椭圆的标准方程; (2)若过椭圆右焦点且不与轴重合的直线与椭圆交于两点. ①求面积的最大值以及此时直线的方程; ②若直线分别与轴交于两点,证明:为定值. 例3.(2026·安徽淮南·二模)已知椭圆:的短轴长为,离心率为. (1)求椭圆的方程; (2)记点为椭圆的左顶点,点为椭圆的下顶点,动点是第一象限内椭圆上的一点,直线与轴交于点,直线与轴交于点.证明:四边形的面积为定值. 【变式训练】 变式1.(25-26高三下·辽宁铁岭·月考)已知双曲线的右焦点为为的两条渐近线,且的斜率为. (1)求的方程; (2)若点为上的动点,过点的直线与只有1个公共点,且与,分别交于点,. (i)求证:点为线段的中点; (ii)已知为坐标原点,的面积是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,说明理由. 变式2.(2026·山东泰安·模拟预测)已知椭圆的离心率为,斜率为的直线过原点且与椭圆相交所得弦长为. (1)求椭圆的标准方程; (2)若椭圆的内接四边形为菱形,且该四边形的周长为,面积为,判断是否为定值,若是求出该定值,否则说明理由. 变式3.(2026·江西吉安·一模)已知双曲线的离心率为,其焦点到渐近线的距离为1,点为圆上一动点. (1)求双曲线的标准方程; (2)若过点可以作双曲线的两条切线,,且切点分别为,. (ⅰ)设直线,的斜率分别为,,求的值; (ⅱ)设,分别交圆于点,,试探究是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由. 考点三 定直线问题 【例题分析】 例1.(25-26高三上·湖北·月考)已知椭圆焦距为4,短轴长为4. (1)求椭圆的方程. (2)若椭圆与轴的交点为A,B(点位于点的上方),直线与椭圆交于不同的两点M,N.设直线AN与直线BM相交于点.试问点是否在定直线上?若是,求出该直线方程;若不是,说明理由. 例2.(25-26高二上·浙江杭州·期末)设椭圆的中心为坐标原点,右焦点为,离心率为, (1)求椭圆的标准方程; (2)已知圆是以点为圆心,为半径的圆,过椭圆C的下顶点作圆的两条切线,这两条切线分别与椭圆相交于点,(异于点).设直线交轴于G点. (ⅰ)设,直线的斜率分别为,,求的值及点的坐标. (ⅱ)设点(与G点不同)满足:,,求证:在定直线上运动,并求出定直线方程. 例3.(25-26高三上·福建·开学考试)已知双曲线的右焦点为F,离心率为2,圆与C恰有两个交点. (1)求C的方程; (2)设A为C的左顶点,过F且斜率存在的直线交C的右支于,两点,直线,分别交圆O的另一点于,. ①证明:,,三点共线; ②设直线与直线交于D,证明:点D在定直线上. 【变式训练】 变式1.(2025·四川成都·二模)已知双曲线过点,渐近线方程为. (1)求的方程; (2)已知点,过点作动直线与双曲线右支交于不同的两点,在线段上取异于点的点. (i)当为中点时,的面积为7,求直线的斜率; (ii)直线分别与轴交于点,若为中点,证明:点恒在一条定直线上. 变式2.(25-26高二上·山西太原·期末)已知抛物线,直线与相交于、两个不同点,在轴左侧,且. (1)求抛物线的方程; (2)过抛物线焦点的直线与相交于、两个不同点(异于、两点),在轴左侧. ①若直线的斜率为,求的值; ②设直线与相交于点,证明:点在定直线上. 变式3.(24-25高三上·山东潍坊·月考)已知点,圆,点是圆上的任意一点.动圆过点,且与相切,点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程; (2)若与轴不垂直的直线与曲线交于、两点,点为与轴的交点,且,若在轴上存在异于点的一点,使得为定值,求点的坐标; (3)过点的直线与曲线交于、两点,且曲线在、两点处的切线交于点,证明:在定直线上. 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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圆锥曲线:定点问题、定值问题、定直线问题复习讲义-2026届高三数学三轮冲刺
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