椭圆中的定点问题、定值问题、定直线问题专项训练-2026届高三数学三轮冲刺

2026-05-13
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 题集-专项训练
知识点 椭圆
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 3.63 MB
发布时间 2026-05-13
更新时间 2026-05-13
作者 ZYSZYSZYSZYS
品牌系列 -
审核时间 2026-05-13
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来源 学科网

内容正文:

椭圆中的定点问题、定值问题、定直线问题专项训练 椭圆中的定点问题、定值问题、定直线问题专项训练 考点目录 椭圆中的定点问题 椭圆中的定值问题 椭圆中的定直线问题 考点一 椭圆中的定点问题 例1.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)椭圆的右顶点为,过点A分别作斜率为的直线与斜率为的直线,,分别与交于相异P,Q两点,且.已知当时,. (1)求的方程; (2)证明:直线PQ过定点; (3)求线段PQ中点的轨迹方程. 例2.(2026·江西·二模)已知椭圆,其左、右两焦点分别为、,为椭圆的上顶点,为等边三角形,且的面积为. (1)求椭圆的标准方程; (2)已知过点作斜率为直线与椭圆交于两点,点在轴上方,点关于轴的对称点为. (i)当与的面积之比为时,求的值; (ii)证明:直线过定点. 例3.(2026·河南许昌·三模)动点与定点的距离和P到定直线的距离的比是常数,记动点P的轨迹为C. (1)求C的标准方程; (2)已知点,点M,N在C上,直线,的斜率分别为,,且. (i)若,求的面积; (ii)证明:直线过定点. 变式1.(2026·北京房山·二模)已知椭圆的左、右顶点分别为,,直线与椭圆交于点,. (1)求椭圆的标准方程与离心率; (2)若直线与圆交于点,,直线,与椭圆的另一个交点分别为点,,求证:对任意,直线过定点. 变式2.(2026·北京丰台·二模)已知椭圆的离心率为,以椭圆的焦点和短轴顶点为顶点的四边形是边长为2的菱形. (1)求椭圆的标准方程; (2)已知为椭圆的左顶点,,为椭圆上两个不同的动点(均不与点重合),且满足直线与直线的斜率之积为.求证:直线过定点. 变式3.(2026·河北张家口·二模)已知椭圆:的长轴长为4,且与直线相切,,为上不在坐标轴上的不同两点. (1)求的方程; (2)若以为直径的圆经过点,证明:直线过定点. 考点二 椭圆中的定值问题 例1.(2026·吉林延边·三模)已知椭圆C:的上、下焦点分别为,,直线l:和C交于M,N两点,轴,P为C上的动点,面积的最大值为. (1)求C的方程; (2)若,求的面积; (3)设C上有两点A,B(A,B与M都不重合)满足,且,垂足为D,证明:存在定点Q,使得为定值. 例2.(2026·江苏扬州·模拟预测)在平面直角坐标系中,点为椭圆的左焦点,点为上一点,为的右焦点,且的周长为12. (1)求椭圆的标准方程; (2)若直线与轴的交点为,过点的直线与交于两点,设直线的斜率分别为. (i)是否为定值?若是,则求出这个定值;若不是,请说明理由; (ii)求面积的最大值. 例3.(2026·山西·二模)椭圆的离心率,且过点. (1)求椭圆的方程; (2)设为椭圆左顶点,过左焦点的直线(不过点)交椭圆于,两点,直线,分别交直线于,两点. ①求证:为定值; ②记的中点到轴的距离是,点是轴上的一点,记的斜率,的斜率,当是定值时,求定点的坐标. 变式1.(2026·北京顺义·二模)已知椭圆的离心率为分别是椭圆的上、下顶点,. (1)求椭圆的方程; (2)设是椭圆的左顶点,过点作斜率为的直线与椭圆交于点(不同于点),且与轴交于点,点在直线上,且.求证:的面积为定值. 变式2.(2026·浙江台州·二模)已知椭圆的离心率为,右焦点为,点,点T是椭圆C上位于第四象限内的任意一点. (1)求椭圆C的标准方程; (2)过点P作椭圆C的两条切线,,过点T作椭圆C的切线l,l与,的交点分别为M,N, (ⅰ)求切线,的方程: (ⅱ)问是否为定值?若是定值,求出该定值;若不是定值,说明理由. 变式3.(25-26高三下·海南海口·月考)已知椭圆 (>)的离心率为 A,B分别为椭圆C的上、下顶点,O为坐标原点,直线与椭圆C交于不同的两点P,Q. (1)设点M 为线段PQ的中点,证明:直线OM 与直线PQ的斜率之积为定值; (2)若时, ①求椭圆C的方程; ②证明:直线BP与直线AQ的交点D在定直线上. 考点三 椭圆中的定直线问题 例1.(24-25高三上·福建漳州·月考)已知椭圆的两个焦点分别为,,离心率为,点P为上一点,周长为,其中为坐标原点. (1)求椭圆的方程; (2)直线与交于A,B两点, ①求面积的最大值; ②设,试证明点Q在定直线上,并求出定直线方程. 例2.(2025·湖南长沙·模拟预测)已知椭圆的离心率为分别为椭圆的上、下顶点,为坐标原点,直线与椭圆交于不同的两点. (1)设点为线段的中点,证明:直线与直线的斜率之积为定值; (2)若,证明:直线与直线的交点在定直线上. 例3.(2026·广东汕头·模拟预测)已知椭圆的右焦点为,过的直线交椭圆于两点,当与轴垂直时,. (1)求椭圆的标准方程. (2)过分别作轴的垂线,垂足分别为,记直线与的交点为. (ⅰ)证明:点在定直线上,并求出定直线的方程; (ⅱ)若的面积为,求直线的斜率. 变式1.(25-26高三上·安徽滁州·月考)已知双曲线的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为,在轴上位于右侧有一点,满足. (1)求的方程; (2)过点且不与坐标轴垂直的直线与交于两点,以为圆心作圆与直线交于两点,证明:直线的交点恒在直线上. 变式2.(25-26高三上·江苏盐城·月考)在平面直角坐标系中,已知椭圆E:的离心率为,右焦点F到椭圆E上任意一点的最小距离为1. (1)求椭圆E的方程; (2)设A,B为椭圆E的左,右顶点,过点F作直线l交椭圆E于C,D两点,C与A,B不重合),连接,交于点Q. ①求证:点Q在定直线上: ②设,,求的最大值. 变式3.(25-26高三上·重庆·月考)已知椭圆:的右焦点为,过点作轴的垂线交椭圆于点.过点作椭圆的切线,交轴于点. (1)求点的坐标; (2)过点的直线(非轴)交椭圆于、两点,过点作轴的垂线与直线交于点,求证:线段的中点在定直线上. 2 学科网(北京)股份有限公司 $椭圆中的定点问题、定值问题、定直线问题专项训练 椭圆中的定点问题、定值问题、定直线问题专项训练 考点目录 椭圆中的定点问题 椭圆中的定值问题 椭圆中的定直线问题 考点一 椭圆中的定点问题 例1.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)椭圆的右顶点为,过点A分别作斜率为的直线与斜率为的直线,,分别与交于相异P,Q两点,且.已知当时,. (1)求的方程; (2)证明:直线PQ过定点; (3)求线段PQ中点的轨迹方程. 【答案】(1) (2)证明见解析 (3),其中且 【分析】(1)根据题给条件,求出直线与椭圆联立,求出反解出, (2)设直线PQ的方程,与椭圆联立得到韦达式,并利用,寻求的关系. (3)根据上一问的结果,利用点差法,得到斜率与中点之间的关系,而斜率又为中点与定点连线的斜率,替换斜率,得到中点横纵坐标的关系,进而求得轨迹方程,最后限定轨迹范围. 【详解】(1) 由题意知,椭圆的右顶点为,可得. 此时椭圆方程为. 已知,当时,代入可得. 此时直线方程为. 将直线的方程代入椭圆方程得. 设点Q的坐标为, 因为直线与椭圆交于A,Q两点,且, 由韦达定理可得,解得. 将代入直线方程得. 由两点间距离公式可得. 已知,即, 则,. 因为,故.解得. 经检验,此时,,满足条件, 故的方程为. (2)假设直线PQ垂直于x轴,设其方程为且. 此时P,Q两点关于x轴对称,设,且. 则,. 从而,这与题设条件矛盾,因此直线PQ不可能垂直于x轴. 设直线PQ的方程为,设,. 将直线方程代入得. 因为直线与椭圆交于相异两点,故判别式. 由韦达定理得,. 由于,且直线,的斜率分别为,, 则, 即. 分子部分为, 分母部分为, 若,即,直线PQ的方程变为,这意味着直线经过点, 与P,Q是不同于A的交点矛盾,故. 将分子分母代回可得. 由题意知,建立等式, 解得,即, 代回得, 则当时,必有. 即直线PQ恒过定点. (3)设,,线段PQ的中点为. 由(2)可知,直线PQ过定点. 因为P,Q在椭圆上, 代入得与, 两式相减并分解因式可得. 因为为PQ中点,所以,, 代入化简得. 由题意,交点P,Q相异,则(否则直线垂直于x轴已在(2)排除), 由上式可得直线PQ的斜率k满足. 又PQ过且过中点, 当时直线PQ垂直于x轴矛盾,故且, 代入上式得. 也即, 即, 也即. 设直线PQ的方程为, 代入椭圆方程中整理得. 为保证直线与椭圆交于相异两点,必须满足判别式, ,解得. 由韦达定理,中点的横坐标. 一方面,. 因为,故分子,分母恒正,所以,即. 另一方面,. 因为,故,分子严格大于0, 所以,即. 同时,由代入横坐标可得中点纵坐标. 则. 因为,故且, 从而,所以,即. 故可知x的取值范围为,且y的取值范围满足. 综上所述,线段PQ中点的轨迹方程为: ,其中且. 例2.(2026·江西·二模)已知椭圆,其左、右两焦点分别为、,为椭圆的上顶点,为等边三角形,且的面积为. (1)求椭圆的标准方程; (2)已知过点作斜率为直线与椭圆交于两点,点在轴上方,点关于轴的对称点为. (i)当与的面积之比为时,求的值; (ii)证明:直线过定点. 【答案】(1) (2)(i);(ii)证明见解析 【分析】(1)根据题意列出关于的方程,求解即可; (2)(i)设,直线的方程设为:,与椭圆方程联立,韦达定理,结合得,求解即可. (ii)先求出的直线方程:,令,得,即可证明. 【详解】(1)为等边三角形,,又, 椭圆的标准方程为. (2)(i)设,则, 由题可知直线的方程设为:, 联立, ①,②, 由③, 联立①,③得, 代入②得:(负值舍去), . (ii)由,则, 的直线方程:. 令, 则, 把①②代入上式得. 直线恒过定点. 例3.(2026·河南许昌·三模)动点与定点的距离和P到定直线的距离的比是常数,记动点P的轨迹为C. (1)求C的标准方程; (2)已知点,点M,N在C上,直线,的斜率分别为,,且. (i)若,求的面积; (ii)证明:直线过定点. 【答案】(1) (2)(i);(ii)证明见解析 【分析】(1)根据已知条件,利用距离之比构造方程,求出曲线方程; (2)(i)根据两点坐标求出,,从而求出的方程,联立椭圆方程求出点,进而求出直线的方程,求出及点到直线的距离,进而求出的面积;(ii)设,联立椭圆方程,利用韦达定理结合,联立直线方程得出或,进而得出定点坐标. 【详解】(1)设,则P到定直线的距离, , 则, 将式子两边平方,并化简得, 曲线C的标准方程为. (2) (i),, ,则. 直线的方程为:,代入椭圆方程得:, ,,,即, , 直线的方程为:,即, 点A到直线的距离为, 又, 的面积为. (ii)设,,,联立, ,则,, ,代入得: , 即, , 化简得,即, 或,代入得: 或, 即定点坐标为或, 又, 直线过定点. 变式1.(2026·北京房山·二模)已知椭圆的左、右顶点分别为,,直线与椭圆交于点,. (1)求椭圆的标准方程与离心率; (2)若直线与圆交于点,,直线,与椭圆的另一个交点分别为点,,求证:对任意,直线过定点. 【答案】(1),离心率. (2)证明见详解 【分析】(1)根据题意建立方程求得,进而求得标准方程,再根据关系求得,求得离心率; (2)由题,不妨设,,设直线的方程为,则,,与椭圆方程联立,求出点的坐标;由时,猜想直线过点,求出验证. 【详解】(1)由题意得,,解得,所以椭圆的方程为. 因为,所以离心率. (2)由,解得或, 不妨设,,因为,所以,, 设直线的方程为,则,, 由,消去整理得, 则,所以,, 当时,直线趋向于椭圆在点处的切线,此时直线过点,下面就一般情况验证. 则, 同理,可得,所以, 所以三点共线. 所以对任意,直线过定点. 变式2.(2026·北京丰台·二模)已知椭圆的离心率为,以椭圆的焦点和短轴顶点为顶点的四边形是边长为2的菱形. (1)求椭圆的标准方程; (2)已知为椭圆的左顶点,,为椭圆上两个不同的动点(均不与点重合),且满足直线与直线的斜率之积为.求证:直线过定点. 【答案】(1) (2)证明见详解 【分析】(1)根据题意结合离心率可得,,即可得和椭圆方程; (2)设直线,,,与椭圆方程联立可得韦达定理,根据斜率关系结合韦达定理可得或,进而分析证明. 【详解】(1)由题意可得:,,可得,, 所以椭圆的标准方程为. (2)由题意可知:,直线的斜率存在, 设直线,,, 联立方程,消去y可得, 则,可得, 则,, 因为, 整理可得, 即, 整理可得,解得或, 若,则直线过定点,不合题意; 若,则直线过定点,符合题意; 综上所述:直线过定点. 变式3.(2026·河北张家口·二模)已知椭圆:的长轴长为4,且与直线相切,,为上不在坐标轴上的不同两点. (1)求的方程; (2)若以为直径的圆经过点,证明:直线过定点. 【答案】(1) (2)证明见解析 【分析】(1)根据长轴长及直线与椭圆的位置关系求解即可. (2)设出直线方程,与椭圆方程联立,根据圆的性质得到,结合韦达定理及直线过定点问题证明即可. 【详解】(1)由题易知, 联立得, , 令,因为,解得, 所以C的方程为. (2)证明:当直线的斜率存在时,设直线的方程为,,, 联立,整理得, , 则,, 所以. 因为以为直径的圆经过点,则,即, 即, 则,即或. 当时,, 直线的方程为,此时直线过定点,舍去; 当时,, 直线的方程为,此时直线过定点. 当直线的斜率不存在时,直线方程为,此时,两点为,,以为直径的圆的方程为,点在该圆上. 综上所述,直线过定点. 考点二 椭圆中的定值问题 例1.(2026·吉林延边·三模)已知椭圆C:的上、下焦点分别为,,直线l:和C交于M,N两点,轴,P为C上的动点,面积的最大值为. (1)求C的方程; (2)若,求的面积; (3)设C上有两点A,B(A,B与M都不重合)满足,且,垂足为D,证明:存在定点Q,使得为定值. 【答案】(1); (2)3; (3)证明见解析. 【分析】(1)根据给定条件,列出关于的方程组求解即得. (2)由(1)求出点的坐标,结合对称性及数量积的坐标表示求出点的坐标,进而求出三角形面积. (3)设出直线的方程,与椭圆方程联立,结合韦达定理及向量垂直的坐标表示求出直线所过定点,进而求出点的轨迹即可推理得证. 【详解】(1)令椭圆C:的半焦距为,则, 由面积的最大值为,得, 由直线交于点,轴,得,则, 而,联立解得,所以椭圆C的方程为. (2)由(1)知,椭圆,,设,由对称性得关于原点对称, 则,,由, 得,即,而,解得,即点, 又,点到直线的距离, 所以的面积为. (3)设,当直线斜率存在时,设其方程为, 由消去,得, ,, ,而, 则 整理得,由直线不过点,得, 因此,即,直线过定点, 当直线斜率不存在时,设其方程为,则, ,而, 联立得,而,解得,直线过定点, 因此直线过定点,又,则点在以线段为直径的圆上, 圆心坐标为,令点,则, 所以存在定点,使得为定值. 例2.(2026·江苏扬州·模拟预测)在平面直角坐标系中,点为椭圆的左焦点,点为上一点,为的右焦点,且的周长为12. (1)求椭圆的标准方程; (2)若直线与轴的交点为,过点的直线与交于两点,设直线的斜率分别为. (i)是否为定值?若是,则求出这个定值;若不是,请说明理由; (ii)求面积的最大值. 【答案】(1) (2)(i)为定值0;(ii) 【分析】(1)结合题意得,,进而解方程即可求得椭圆方程; (2)(i)由题意知,故根据直线的斜率为0时得;再结合直线的斜率不为0时,设直线的方程为,,进而联立方程,结合韦达定理即可求得; (ii)结合(i),根据弦长公式得由题,点到直线的距离为,再结合基本不等式求解面积的最值即可. 【详解】(1)设椭圆的焦距为,因为椭圆的左焦点为,所以, 因为点为上一点,为的右焦点,所以, 因为的周长为12, 所以, 所以, 所以椭圆的标准方程为. (2)(i)因为直线与轴的交点为,所以. 当直线的斜率为0时,三点共线且在轴上,故,此时; 当直线的斜率不为0时,设直线的方程为,, 联立,化简消去得:, , 解得或, 所以,由韦达定理得,, 所以 , 综上,为定值0. (ii)由题. 点到直线的距离为, 所以, 令,则, 所以. 因为,当且仅当,即时等号成立, 所以,当且仅当时等号成立,此时成立, 所以面积的最大值为 例3.(2026·山西·二模)椭圆的离心率,且过点. (1)求椭圆的方程; (2)设为椭圆左顶点,过左焦点的直线(不过点)交椭圆于,两点,直线,分别交直线于,两点. ①求证:为定值; ②记的中点到轴的距离是,点是轴上的一点,记的斜率,的斜率,当是定值时,求定点的坐标. 【答案】(1) (2)①证明见解析;② 【分析】(1)根据题意,列出关于的方程组,求得,即可求解; (2)①设直线,联立方程组,求得,,利用斜率公式,化简,得到,即可得证; ②设定点,由①可得,及,,根据题意,化简得到是定值,求得的值,即可求解. 【详解】(1)由椭圆的离心率,且过点, 可得且,解得, 所以椭圆的方程. (2)①由(1)知:椭圆的方程,可得和, 设直线,联立方程组,整理得. 设,, 则有且,, 又由直线,令,可得, 同理可得,所以,, 则, 所以,所以(定值); ②设定点,因为为的中点, 则由①可得, 又因为点到轴的距离是,所以, 因为,, 则, 所以是定值, 所以,解得,所以定点. 变式1.(2026·北京顺义·二模)已知椭圆的离心率为分别是椭圆的上、下顶点,. (1)求椭圆的方程; (2)设是椭圆的左顶点,过点作斜率为的直线与椭圆交于点(不同于点),且与轴交于点,点在直线上,且.求证:的面积为定值. 【答案】(1) (2)证明过程见解析 【分析】(1)根据椭圆上下顶点的距离得出短半轴的长度,再利用离心率与长半轴、短半轴的关系求出长半轴,从而得到椭圆的标准方程; (2)设过点的直线方程,与椭圆方程联立求得交点的坐标;求出直线与轴的交点,进而写出直线的方程,点在上,由垂直条件得出的纵坐标为常数,由此得到的面积为定值. 【详解】(1)由题意,上、下顶点 ,故,得, 离心率,且 , 代入 ,得 ,解得 ,故 ,所以椭圆方程为 . (2)依题意,,,过斜率为的直线(), 与椭圆方程联立: 解得(对应)或,则. 得, 直线与轴交于点,令得,故. 点,直线的斜率,所以直线方程为, 点在上,可设 ,由 ,即, , 所以垂直条件等价于 ,即 ,解得, 于是,因此点的纵坐标为定值, 而 ,所以的面积 所以的面积为定值. 变式2.(2026·浙江台州·二模)已知椭圆的离心率为,右焦点为,点,点T是椭圆C上位于第四象限内的任意一点. (1)求椭圆C的标准方程; (2)过点P作椭圆C的两条切线,,过点T作椭圆C的切线l,l与,的交点分别为M,N, (ⅰ)求切线,的方程: (ⅱ)问是否为定值?若是定值,求出该定值;若不是定值,说明理由. 【答案】(1) (2)(ⅰ),;(ⅱ)为定值,定值为90°. 【分析】(1)根据离心率、焦点坐标确定椭圆的参数,即可得; (2)(i)设过点P的直线方程为,联立椭圆并结合相切关系得求直线的斜率,即可得;(ii)利用相切关系求得,结合(2)所得,求交点坐标,再应用向量数量积的坐标运算求得,即可得. 【详解】(1)由题意得,,解得,,所以椭圆C的标准方程为. (2)(ⅰ)由题意,设过点P的直线方程为,联立, 消去y并整理得, 由,即,解得,. 所以切线方程分别为,. (ⅱ)设且,则且,联立, 所以,则, 由相切关系知,则, 所以,则, 由,则, 所以,则,得, 所以,即, 由,联立直线得,则, 由,联立直线得,,则, 因为,,, 所以,即, 故为定值,且定值为90°. 变式3.(25-26高三下·海南海口·月考)已知椭圆 (>)的离心率为 A,B分别为椭圆C的上、下顶点,O为坐标原点,直线与椭圆C交于不同的两点P,Q. (1)设点M 为线段PQ的中点,证明:直线OM 与直线PQ的斜率之积为定值; (2)若时, ①求椭圆C的方程; ②证明:直线BP与直线AQ的交点D在定直线上. 【答案】(1)证明见解析 (2)①;②证明见解析 【分析】(1)设,利用点差法求得,再化简计算即得; (2)①利用条件建立关于的方程,求解即得椭圆方程;②将直线与椭圆方程联立,写出韦达定理,分别列出直线BP与直线AQ的方程,设,联立求得,回代入方程,利用韦达定理化简推出,即得结论. 【详解】(1)设则 则由 两式相减可得,即 , 所以 为定值. (2)①由题意可得,  解得,故椭圆方程为 . ②联立方程,消去,可得, 由,解得,则, 因直线BP的方程为,即 , 直线AQ的方程为,即, 设直线BP与直线AQ的交点为,则联立, 由,解得 , 将其代入①,可得 即. 故直线BP与直线AQ的交点在定直线上. 考点三 椭圆中的定直线问题 例1.(24-25高三上·福建漳州·月考)已知椭圆的两个焦点分别为,,离心率为,点P为上一点,周长为,其中为坐标原点. (1)求椭圆的方程; (2)直线与交于A,B两点, ①求面积的最大值; ②设,试证明点Q在定直线上,并求出定直线方程. 【答案】(1) (2)①;②证明见解析, 【分析】(1)根据题意列出方程组,求出及,即可得解; (2)①设,.联立直线和椭圆组成的方程组,利用韦达定理求出,再求出点O到直线的距离,即可得的面积,再利用基本不等式即可求出最大值;②设,由得到三点坐标之间的关系,再利用韦达定理转化成之间的关系,即可得证. 【详解】(1)设椭圆的焦距为2c, 依题意有,解得. 又因为,所以椭圆的方程为; (2) ①设,. 由消去,得*. 因为直线与交于A,B两点, 所以方程*的,解得. 又由韦达定理可知,, 所以弦长 , 又因为点O到直线的距离, 所以的面积 , 当且仅当,即时等号成立. 所以面积的最大值为; ②设, 由可得,即. 因为,所以,故, 于是有,所以点Q在定直线. 例2.(2025·湖南长沙·模拟预测)已知椭圆的离心率为分别为椭圆的上、下顶点,为坐标原点,直线与椭圆交于不同的两点. (1)设点为线段的中点,证明:直线与直线的斜率之积为定值; (2)若,证明:直线与直线的交点在定直线上. 【答案】(1)证明见解析 (2)证明见解析 【分析】(1)利用中点坐标公式和斜率公式,结合点差法证明定值. (2)由题意求出椭圆方程,与直线方程联立,根据韦达定理表示根与系数的关系,联立直线与直线的方程,化简可求得交点在定直线上. 【详解】(1)设,则, 则由两式相减可得,即, 所以 为定值. (2)由题意可得,解得,所以椭圆方程为, 则, 联立方程可得, 则,得, 故, 直线的方程为,① 直线的方程为,② 设直线与直线的交点, 则由①②两式相减可得,代入①可得, ,即. 所以点在定直线上. 例3.(2026·广东汕头·模拟预测)已知椭圆的右焦点为,过的直线交椭圆于两点,当与轴垂直时,. (1)求椭圆的标准方程. (2)过分别作轴的垂线,垂足分别为,记直线与的交点为. (ⅰ)证明:点在定直线上,并求出定直线的方程; (ⅱ)若的面积为,求直线的斜率. 【答案】(1) (2)(ⅰ)证明见解析,;(ⅱ) 【分析】(1)根据点在椭圆上,即可求解, (2)(ⅰ)设出直线的方程,与的方程联立,得到根与系数的关系,根据点斜式写出直线和直线的方程,联立直线和直线的方程,可得,即可求解,(ⅱ)根据三角形面积公式写出面积的表达式,结合韦达定理代入,即可求解. 【详解】(1)依题意,,点在椭圆上, 得,又,可得,, 所以椭圆的标准方程为. (2)依题意知直线与坐标轴不垂直,不妨设直线的方程为, 设,,, 由得, 则,, 故. 依题意,的坐标分别为,, 易知直线的斜率均存在,则直线的方程为, 直线的方程为, 联立与可得 , 故点在定直线上,且直线的方程为. (ⅱ)依题意,不妨令,在轴上方, 则(的面积减去的面积即所求) . 令,得,得.(注意前提条件) 根据椭圆的对称性可得, 故若的面积为,则直线的斜率为. 变式1.(25-26高三上·安徽滁州·月考)已知双曲线的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为,在轴上位于右侧有一点,满足. (1)求的方程; (2)过点且不与坐标轴垂直的直线与交于两点,以为圆心作圆与直线交于两点,证明:直线的交点恒在直线上. 【答案】(1) (2)证明见解析 【分析】(1)设的半焦距为,则,由已知可得,可求,进而可得,可求椭圆的方程. (2)由(1)知,点,设直线的方程为,联立方程组可得,设,求得的方程,联立两方程可求得直线的交点恒在直线上. 【详解】(1)设的半焦距为,则. 因为, 所以,解得, 因为,所以,即,解得, 则, 所以的方程为. (2)由(1)知,点,设直线的方程为. 由,可得, 则. 设,则. 由题可设, 则直线的方程为,直线的方程为, 联立两方程,可得 , 解得,即直线的交点恒在直线上. 变式2.(25-26高三上·江苏盐城·月考)在平面直角坐标系中,已知椭圆E:的离心率为,右焦点F到椭圆E上任意一点的最小距离为1. (1)求椭圆E的方程; (2)设A,B为椭圆E的左,右顶点,过点F作直线l交椭圆E于C,D两点,C与A,B不重合),连接,交于点Q. ①求证:点Q在定直线上: ②设,,求的最大值. 【答案】(1) (2)①点Q在定直线上;②的最大值为 【分析】(1)根据椭圆离心率公式、焦半径范围和求出、即可得解. (2)①先由(1)得,,,设直线、、, 则可得,,结合点、在直线上联立直线与直线得点横坐标是一个定值从而得解. ②由①以及,可分别求出和,结合(1)中韦达定理将其直接带入计算即可求解. 【详解】(1)由题意得,, 所以椭圆E的方程为. (2)①由(1),,,故可设直线, 联立, 则,设, 则,,, 由题意可知直线与直线斜率存在, 则,, 联立 , 所以,故点Q在定直线上. ②由上以及,得: ,, 故,, 即,, 所以, 因为,故,所以最大值为,即的最大值为. 变式3.(25-26高三上·重庆·月考)已知椭圆:的右焦点为,过点作轴的垂线交椭圆于点.过点作椭圆的切线,交轴于点. (1)求点的坐标; (2)过点的直线(非轴)交椭圆于、两点,过点作轴的垂线与直线交于点,求证:线段的中点在定直线上. 【答案】(1); (2)证明见解析. 【分析】(1)根据给定条件,求出,进而求出椭圆的方程,再设出切线方程,并与椭圆方程联立,由求出切线方程即可得解. (2)设直线:,,联立直线与的方程,求出的中点纵坐标,结合韦达定理计算推理即得. 【详解】(1)依题意,点,,解得,椭圆:, 显然过点的椭圆的切线斜率存在,设其方程为, 由消去并整理得, , 整理得,解得,切线方程为,由,得, 所以点的坐标是. (2)设直线的方程为,,线段的中点, 由消去得, 则,,, 直线的方程为,则点, 于是, , ,因此点在直线上, 所以线段的中点在定直线上. 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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椭圆中的定点问题、定值问题、定直线问题专项训练-2026届高三数学三轮冲刺
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