内容正文:
专题九 解析几何
【新高考二轮复习专题】
专题9.4 定点定值定线问题
目录
典例精讲·通性通法·变式训练
1
2
3
考点概览
知识点拨
重点题型
定点定值定线问题
定点类
定值类
定线类
直线过定点基础
斜率相关定值问题
点在恒定直线上
斜率相关过定点问题
距离面积定值问题
角度向量定值问题
考点概览
考点一 定点类
20-25 年真题统计 具体考查方式
2024年北京卷第19题 已知直线斜率为0,证明另一条直线过定点
2023年全国乙卷文科第21题 椭圆中证明线段中点为定点
2023年全国乙卷理科第20题 椭圆中证明线段中点为定点
2022年全国乙卷文科第21题 给出向量相等,证明直线过定点
2022年全国乙卷理科第20题 给出向量相等,证明直线过定点
2020年全国乙卷文科第19题 椭圆内证明直线过定点问题
2020年全国乙卷理科第19题 椭圆内证明直线过定点问题
考频统计
求解直线或曲线过定点问题的基本思路
①直线或曲线过定点问题,解法:引入参变量建立直线或曲线方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点.
②由直线方程确定其过定点时,若得到直线的点斜式方程,则直线必过定点;若得到直线的斜截式方程,则直线必过定点.
考点一 定点类
知识点拨
由题意知:,
,,,
此时椭圆的标准方程为:;
设直线的方程为,,.
依题意知:,,即
在平面直角坐标系中,椭圆的离心率为,左顶点为,上顶点为,.
求椭圆的标准方程;
不过椭圆点的直线交椭圆于,两点,记直线,,的斜率分别为,若,证明:直线过定点,并求出定点的坐标.
考点一 定点类
重点题型
联立,整理得,
,,将它们代入得:
化简得.
当时,直线的方程为,此时直线恒过点,不符合题意舍去;
当时,直线的方程为,此时直线恒过点.
综上:直线恒过定点
考点一 定点类
重点题型
曲线图象经过点,所以,所以,
所以抛物线的标准方程为 ;
由知,当时,,所以的方程为,
联立,得,则,
由,所以弦 ;
抛物线的图象经过点,焦点为,过点且倾斜角为的直线与抛物线交于点,
求抛物线的标准方程;
当时,求弦的长;
已知点,直线,分别与抛物线交于点,证明:直线过定点.
考点一 定点类
重点题型
由知,直线的斜率不为,设直线的方程为,
,,,,
联立得,,
因此,.设直线的方程为,联立得,则,因此,,得,同理可得,所以 ,因此直线的方程为,由对称性知,定点在轴上,令得,,所以,直线过定点.
考点一 定点类
重点题型
设,,因为,,
所以,,
因为,所以,即,
又点在双曲线上,所以,由消去,
得,所以,,双曲线的方程为;
已知双曲线的左,右焦点分别为,,左,右顶点分别为,,点在双曲线上,且.
求双曲线的方程
过点作斜率为,的两条直线,分别与双曲线交于异于点的两点,,若,证明直线过定点.
考点一 定点类
重点题型
因为直线的斜率存在,
可设直线的方程为,,,
由消去,整理得,
所以,,
由,且,,
得,
所以,
整理得,即或,
当时,直线过点,舍去,所以,
所以的方程为,即直线过定点.
考点一 定点类
重点题型
解题通法
定点问题的常见解法
①假设定点坐标,根据题意选择参数,建立一个直线系或曲线系方程,而该方程与参数无关,故得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即所求定点.
②从特殊位置入手,找出定点,再证明该点适合题意.
考点一 定点类
归纳总结
考点二 定值类
20-25 年真题统计 具体考查方式
2025年全国甲卷文科第21题 把垂直关系转化为斜率相等,证明斜率差为0
2024年上海卷第20题 根据数量积为定值,求双曲线参数的范围
2023年北京卷第19题 把平行关系转化为斜率相等,证明斜率为定值
2021年新课标全国I卷第21题 直线与双曲线相交,求两条直线斜率之和为定值
2020年新课标全国I卷第22题 椭圆内证明线段长度为定值问题
考频统计
圆锥曲线中的定值问题的常见类型及解题策略
①求代数式为定值.依题设条件,得出与代数式参数有关的等式,代入代数式、化简即可得出定值.
②求点到直线的距离为定值.利用点到直线的距离公式得出距离的解析式,再利用题设条件化简、变形求得.
③求某线段长度为定值.利用长度公式求得解析式,再依据条件对解析式进行化简、变形即可求得.
考点二 定值类
知识点拨
因为以的长轴为直径的圆的方程为,所以.
因为,所以,,
故C的方程为.
已知椭圆:的离心率为,以的长轴为直径的圆的方程为.
求的方程.
直线与轴平行,且与交于,两点,,分别为的左、右顶点,直线与交于点,证明:点与点的横坐标的乘积为定值.
考点二 定值类
重点题型
证明:设直线的方程为,
,则,,且,
直线的方程为,直线的方程为,
将两式相除得,
解得,即,
故为定值.
考点二 定值类
重点题型
由抛物线方程知,点在上,则,
又,所以,解得,舍去,
所以.所求抛物线的方程为,.
已知点在抛物线上,的焦点为,.
求抛物线的方程及;
经过点的直线与交于,两点,且,异于点,若直线与的斜率存在且不为零,证明:直线与的斜率之积为定值.
考点二 定值类
重点题型
设,,则直线与的斜率分别为,,
若直线的斜率不存在,则,,
所以,
若直线的斜率存在,设直线的方程为,显然,
将代入直线的方程得,
整理得,因为,所以,.
所以.,
所以.,
所以直线与的斜率之积为定值.
考点二 定值类
重点题型
由切线不可能平行于轴,即切线的斜率不可能为,
设切线方程为,联立方程组,
整理得,
已知点为双曲线上任意一点,过点的切线交双曲线的渐近线于两点.
证明:恰为的中点;
过点分别作渐近线的平行线,与、分别交于、两点,判断的面积是否为定值,如果是,求出该定值;如果不是,请说明理由;
考点二 定值类
重点题型
所以,可得,即,所以,即,所以,则,所以点,又由双曲线的渐近线方程为,联立方程组,可得,即,联立方程组,可得,即,
所以,
,所以的中点坐标为,
又因为,所以,所以点与的中点重合
考点二 定值类
重点题型
由,,
可得,,
所以,即,
又由,
可得,
所以,
所以,
因为为的中点,所以,
所以四边形的面积为定值.
考点二 定值类
重点题型
解题通法
求定值问题常见的方法
①从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
②直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
考点二 定值类
归纳总结
考点三 定线类
20-25 年真题统计 具体考查方式
2023年新课标全国II卷第21题 双曲线中证明点在定直线上
2022年新课标全国II卷第21题 选择条件证明结论,证明定线问题
考频统计
圆锥曲线中的定线问题的常见类型及解题策略
定直线问题一般都为特殊直线或型.
设出定直线,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定直线的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求直线与横坐标(纵坐标)交点;
考点三 定线类
知识点拨
由题意可得,解得,,
所以,
故椭圆的方程为;
已知椭圆:的离心率,为椭圆的右焦点,为椭圆上的动点,的最大值为.
求椭圆的标准方程;
,分别为椭圆的左、右顶点,过点作直线交椭圆于,两点,直线、交于点,试探究点是否在某条定直线上,若是,请求出该定直线方程,若不是,请说明理由.
考点三 定线类
重点题型
由题知,,,设,,
设直线的方程为,代入椭圆的方程可得:
,
则,,
设直线的方程为
直线的方程为
联立可得
又由可得
由可得
,
则,解得,即点在定直线上.
考点三 定线类
重点题型
由双曲线的左、右焦点分别为,,
直线与的左、右两支分别交于,两点,且四边形为矩形,
所以,且,由,解得或
已知双曲线的左、右焦点分别为,,直线与的左、右两支分别交于,两点,四边形为矩形,且面积为.
求四边形的外接圆方程;
设,为的左、右顶点,直线过点与交于,两点异于,,直线与交于点,证明:点在定直线上.
考点三 定线类
重点题型
即,则,又,,
解得,,,
所以双曲线的方程为,
所以,,,,
所以的中点为,又,
所以矩形的外接圆的方程为.
考点三 定线类
重点题型
由知,,
依题意知直线的斜率不为零,设直线为,,
,由,得.
当且,
所以,,所以,
直线的方程为,直线的方程为,
联立两方程可得,所以,
,
所以,
解得,故点在定直线上
考点三 定线类
重点题型
,,即,
又,解得:,,所求椭圆的方程为;
已知椭圆的左、右顶点分别为,上顶点为焦距为,的面积为.
求椭圆的方程;
过点的直线与椭圆相交于、两点,试问直线、的交点是否在一条定直线上?若是,请写出直线方程,并给出证明;若不是,请说明理由.
考点三 定线类
重点题型
证明:由题意,设直线的方程为,
代入椭圆的方程消去整理得:,
设,,所以,,
直线方程为,直线方程为,
,故
解得:
因为,即
所以,
直线、的交点在直线上.
考点三 定线类
重点题型
解题通法
求定直线问题常见的方法
①从特殊入手,求出定直线,再证明这个值与变量无关.
②直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到直线.
考点三 定线类
归纳总结
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