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 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57630857.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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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.
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$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.
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