椭圆中的定点问题、定值问题、向量问题 专项训练-2026届高三数学三轮冲刺
2026-06-01
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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 | - |
| 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 | 3.78 MB |
| 发布时间 | 2026-06-01 |
| 更新时间 | 2026-06-01 |
| 作者 | ZYSZYSZYSZYS |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58143294.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦椭圆定点、定值、向量三大核心问题,通过典型例题与变式训练构建问题转化与代数推理体系,强化数学思维与模型观念。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|椭圆中的定点问题|3例+3变式|涉及斜率关系、对称条件证明直线过定点|从椭圆方程求解到直线方程参数分析,体现几何条件代数化|
|椭圆中的定值问题|3例+3变式|包含斜率和/积、面积、距离等定值证明|通过方程联立与参数消元,建立不变量与变量的逻辑关系|
|椭圆中的向量问题|3例+3变式|结合向量共线、数量积等条件求轨迹或最值|向量条件转化为坐标关系,渗透数形结合思想|
内容正文:
椭圆中的定点问题、定值问题、向量问题专项训练
椭圆中的定点问题、定值问题、向量问题专项训练
考点目录
椭圆中的定点问题
椭圆中的定值问题
椭圆中的向量问题
考点一 椭圆中的定点问题
例1.(2026·安徽·三模)设椭圆:的离心率为,为椭圆的左端点.
(1)求椭圆的标准方程:
(2)设动点,在椭圆上且在第三象限,点,射线,关于直线对称,记,的斜率分别为,.
(i)若,求;
(ii)求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
【答案】(1)
(2)(i);
(ii)设直线:,由在第三象限可知,.
与椭圆 联立得 .
则,且,.
由(i)知 ,即,
即 ,
即 ,
即 ,即 .
又,,故 ,
因此直线:恒过定点.
【分析】(1)根据离心率和椭圆性质求解;
(2)(i)设直线,的倾斜角分别为,,则 ,故,于是,,可解;(ii)设直线:,联立方程组,根据(i) ,化简可得证.
【详解】(1)由题意,,又离心率,故,
所以椭圆的标准方程为;
(2)(i)由题,,设直线,的倾斜角分别为,,
由题意,,即 ,故.
于是, ,
故时,
(ii)略
例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.
例3.(2026·甘肃张掖·二模)设点,,过线段上动点,作线段,垂足为,且,记点的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)已知,是曲线上不同的两点,若直线和的斜率之商为,证明:直线过定点.
【答案】(1)()
(2)证明见解析
【分析】(1)根据位置关系与点到点的距离公式,即可求解;
(2)设出方程,对应得到方程,求解出、两点坐标,结合直线方程即可证明.
【详解】(1)设,则,
因为,垂足为且在线段上,所以设,,
而,,,
因此,
故曲线的方程为.
(2)由题意得,直线斜率必然存在,设直线斜率为,则直线方程为,
联立,得,
设点坐标为,则由韦达定理,,
则,,,
因为直线与直线的斜率之商为,所以直线方程为,
联立,得,
设点坐标为,则由韦达定理,,
则,,,
由题意知,直线斜率必存在,,
直线的方程为,即,
所以此时直线过定点,故得证.
变式1.(2026·广东广州·三模)已知椭圆:的离心率为,上顶点为,右顶点为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于,两点,记直线,的斜率分别为,,且.
(ⅰ)求证:直线过定点;
(ⅱ)若直线,分别与直线交于,两点,,的面积分别为,.求的最小值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)3.
【分析】(1)根据椭圆的定义和性质,利用已知条件构造方程组求出,进而求解;
(2)(ⅰ)设直线方程,联立直线与椭圆方程,利用韦达定理结合已知斜率关系构造方程,解方程求出,进而证明结论;
(ⅱ)分别求出,利用韦达定理化简,并利用换元法,构造函数并求导,分析函数单调性,进而求出最小值.
【详解】(1)椭圆的离心率为,
,解得,
椭圆的方程为.
(2)(ⅰ)设直线,代入,
可得,
,
,
,
化简得,
,
,上式整理得,
展开得:,
解得,
直线过点.
(ⅱ);直线,
令可得,同理,,
,
,
,
令,则,
则,,
函数单调递增,
得最小值为,故的最小值为3.
变式2.(2026·河南·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,过点的直线与椭圆相交于两点,的最大值与最小值之和为7.
(1)求椭圆的标准方程.
(2)设过点且与直线垂直的直线交椭圆于,两点,点,分别是弦,的中点.
①若直线和直线均不与轴重合,求证:直线过定点;
②在①的条件下,当两直线和的斜率为何值时,的面积取得最大值?
【答案】(1)
(2)①证明见解析②
【分析】(1)先确定椭圆过焦点的弦长的最大值和最小值,结合二者之和为7建立方程,求解得到即可得到椭圆方程;
(2)①设出直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理求出弦中点、的坐标,再推导直线的方程,整理为点斜式形式即可判断定点;
②先写出三角形面积关于的表达式,通过换元、利用函数单调性求最值,进而得到对应直线斜率
【详解】(1)由题意,当为椭圆的通径时,的值最小;
当为椭圆的长轴时,的值最大,为.
把代入椭圆的方程,得,结合,解得,
所以的最小值为.
由题意,得
解得所以椭圆的标准方程为.
(2)
①证明:由题意,设直线的方程为,则直线的方程为.
设,.
由消去,整理得.
,则.
由题意,得,
所以,则.
将点坐标中的用代换,得弦的中点.
解,得,所以,所以直线的方程为.
当时,直线的斜率,
所以直线的方程为,整理得,
所以直线过点.
综上,直线过定点.
②由题意,得的面积
.
设 ,则,.
由对勾函数的性质,得函数在上单调递增,
所以当,即时,取得最大值,为,即面积的最大值为.
此时,两直线和的斜率分别为和.
变式3.(2026·河北·二模)已知椭圆经过点,且的长轴长与短轴长之比为.
(1)求的方程.
(2)已知点,过点且斜率为的直线与交于两点,过点且斜率为的直线与交于两点,分别为的中点,且.
(I)若与重合,求.
(II)判断直线MN是否过定点.若是,求出该定点;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(I);(II)直线MN过定点.
【分析】(1)根据以及经过的点,即可求解,
(2)根据点差法,即可求解(I),联立直线与椭圆方程,得韦达定理,根据中点坐标公式可得的坐标,进而求解直线方程,即可求解(II).
【详解】(1)设,则,则的方程为.
因为经过点,所以,得.
故的方程为.
(2)(I)设,由
得,
得,则,故.
(II)直线.由,得.
由,得,
则,
因为,所以的坐标为.
同理可得的坐标为.
又
,
所以直线MN的方程为.
因为,
所以直线MN过定点.
考点二 椭圆中的定值问题
例1.(2026·江苏苏州·三模)在平面直角坐标系中,已知椭圆:的短轴长为4,离心率.
(1)求的标准方程;
(2)若斜率为的直线与交于,两点,与轴交于点,求的值.
【答案】(1)
(2)12
【分析】(1)根据条件求出的值,即可求得椭圆方程;
(2)依题意,设的方程为,与椭圆方程联立,写出韦达定理,利用两点之间距离公式分别化简与,再代入计算即得定值.
【详解】(1)由题意得,即,
又,解得,
则的标准方程为.
(2)设,,,由题意设的方程为,
由消去,可得,
由,得,
且,.
又,同理,
所以,
即为定值12.
例2.(2026·广东广州·模拟预测)已知平行四边形内接于椭圆,且平行四边形的面积为.直线,的方程分别为,.
(1)若,求直线的方程;
(2)证明:为定值.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)由对称性,得的面积,再联立直线与椭圆方程,利用弦长公式求出,结合点到直线的距离公式求出高,最后利用三角形面积公式列出方程,即可得解;
(2)设出点,根据点两点均在椭圆上,运用点差法,得到,再结合,即可得解.
【详解】(1)由椭圆的对称性可得,故的面积.
当时,直线的方程为,设,,
联立,整理得,
则有,,
则弦长
,
又点到直线的距离,
故,
整理得,得或,解得或,
故直线的方程为或.
(2)(2)由已知关于原点对称,设,,,
由直线的斜率存在,易知,
又点都在椭圆上,故,
两式相减,得,得,
因此,.
例3.(2026·福建福州·模拟预测)已知圆,圆,动圆与圆外切,与圆内切.
(1)求的轨迹的标准方程.
(2)的三个顶点均在上且的重心为原点,点的坐标为.
(ⅰ)求直线的一般式方程(用、表示);
(ⅱ)求的面积.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【分析】(1)设圆的半径为,结合已知条件表示,根据椭圆的定义求出,进而求出椭圆方程;
(2)(ⅰ)设,,利用重心的性质得出,求出,进而得出,再代入点坐标求解;
(ⅱ)求出直线在轴上的截距为,进而求出,联立直线与椭圆的方程,利用韦达定理求出,进而再利用重心的性质求出的面积.
【详解】(1)圆的圆心为,半径为;
圆的圆心为,半径为;
动圆与圆外切,与圆内切,设圆的半径为
,,
,
的轨迹为以、为焦点,为长轴长的椭圆,
,,,
的轨迹的方程为:.
(2)
(ⅰ)设,,
由的重心为原点,
,,
记的中点为,
,
又,,
直线的方程:,即,
直线的一般式方程;
(ⅱ)令,可得直线在轴上的截距为,则,
将代入椭圆方程可得,
即,则,,
,
,
设坐标原点为,是的重心,
,
的面积是.
变式1.(2026·河南周口·三模)已知椭圆:的左焦点为,短轴长是长轴长的.
(1)求的方程.
(2)过点的直线与交于,两点,点,从下列两个命题中选择一个正确的命题,并证明.
①直线与的斜率之和为定值;
②直线与的斜率之积为定值.
【答案】(1)椭圆的方程为;
(2)命题①正确,定值为。
【分析】(1)由椭圆焦点得,结合短轴长与长轴长的比例关系及求解参数,即可得椭圆方程;
(2)设过的直线方程与椭圆联立,利用韦达定理化简斜率之和的表达式,验证其为定值.
【详解】(1)由题意可知:解得因此椭圆的方程为
(2)命题①正确,
证明如下:当斜率不存在或斜率不为时,
设过的直线方程为,,
将直线方程代入椭圆方程得: ,
整理得,
由韦达定理得: ,
,
化简得,
当斜率为时,设,显然,故命题①成立.
变式2.(2026·天津滨海新区·三模)已知椭圆的右顶点为,点为椭圆上的一点.设椭圆的左、右焦点分别为.
(1)求椭圆的标准方程及离心率;
(2)过点的直线与椭圆交于两点(异于椭圆的左、右顶点).
(i)求面积的最大值;
(ii)设直线分别交轴于两点,求证:以为直径的圆与轴相交的弦长为定值.
【答案】(1)椭圆的标准方程为,离心率为
(2)(i),(ii)证明见解析
【分析】(1)由题可得,求得的值,得到椭圆方程,利用离心率公式即可求解;
(2)(i)由(1)知道点坐标,设直线方程,联立方程组,由韦达定理结合焦点弦长公式求得,点到直线的距离为高,从而求得三角形的面积表达式,结合函数单调性求解即可;
(ii)当直线轴时,通过相似证明点在以MN为直径的圆上,从而得到以MN为直径的圆被x轴截得的弦是,得到弦长为2;当直线斜率存在时,设直线方程,然后联立方程组,整理得一元二次方程,由韦达定理得到两点坐标与斜率的关系式;然后用两点式写出直线直线方程,求得点坐标,证明向量,证得点在以MN为直径的圆上,从而得到以MN为直径的圆被x轴截得的弦是,得到弦长为2,从而证明以MN为直径的圆被x轴截得的弦长为定值.
【详解】(1)由题意可知,
由,解得,
∴椭圆的方程:.
离心率为
(2)(i),,由于直线斜率不为,则设直线,
联立方程组,得:
所以
焦点弦长,
点到直线的距离,
∴,
令,所以在上单调递增,所以,
所以,当时等号成立,
所以,当时等号成立,
即面积的最大值为
(ii),
当轴时,交点,关于轴对称,∴点关于原点对称,∴以为直径的圆圆心为,半径为
∵,∴,则,∴,
又∵,∴圆与轴的截得的弦为,
当直线斜率存在时,设直线,
设,
联立方程组,整理得,
则,,
,
直线,令,则,
直线,令,则..,
则,,
则
即
即,同理可证,
即点在以MN为直径的圆上,又∵在轴上,
∴以MN为直径的圆被x轴截得的弦为,,
综上所述:以MN为直径的圆被x轴截得的弦长为定值2.
变式3.(2026·山东威海·二模)已知椭圆的离心率为,的右顶点与上顶点之间的距离为6.
(1)求的方程;
(2)过点作两条互相垂直的直线分别交于点和,且线段和的中点分别为.
(i)若直线的斜率大于1,且的面积为,求直线的方程;
(ii)若,为垂足,证明:存在定点,使得为定值.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)证明见解析.
【分析】(1)根据椭圆离心率以及顶点列方程求解即可.
(2)(i)设出直线的方程,与椭圆方程联立,得到的横坐标,同理得到横坐标,进而得到,再根据三角形面积公式求解即可.
(ii)法一:设,,,,利用以及,化简得到,,再分别讨论直线的斜率是否存在,得到直线GH过定点,再根据直角三角形求解即可.
法二:设,,,,联立椭圆方程得到直线PQ的斜率,根据直线垂直,化简得到,再与直线的方程对比得到直线GH过定点,再根据直角三角形求解即可.
【详解】(1)由题意可知,
解得,,所以C的方程为.
(2)(ⅰ)设直线PQ的方程为,,
联立,可得,
可得点G的横坐标为,
所以,
同理可得,
因为的面积为,所以,即,
整理得,即,
解得,因为,
所以,代入可得G,H的横坐标均为,
所以直线GH的方程为.
(ⅱ)法一:设,,,,
由,可得,
因为的中点为,所以,,
所以,
因为,所以,
所以,
(当斜率不存在或中点为A时也满足上式)
同理可得,
所以点G,H在曲线上,
因为,所以,即,
可得①,
当直线GH的斜率不存在时,设GH的方程为,
联立,可得,
所以,,
代入①式可得,即,解得或,
若,则直线GH的方程为,所以直线GH过,不符合题意,舍去,
若,则直线GH的方程为;
当直线GH的斜率存在时,设GH的方程为,
联立,可得,
所以,,
由①式可得,
代入整理得,
即,可得或,
若,则直线GH的方程为,
所以直线GH过,不符合题意,舍去,
若,则直线GH的方程为,所以直线GH过.
综上可知,直线GH过定点.
取AK的中点,
在中,,
所以存在定点,使得为定值.
法二:设,,,,
当直线,斜率都存在时,由,可得,
因为PQ的中点为G,所以,,可得,
所以直线PQ的斜率为,
因为,所以,
即,(当中点为A时也满足上式)
同理可得,
两式相减得,
当直线PQ或MN斜率不存在时,也满足上式,
又直线GH的方程为,
即,所以直线GH过定点.
取的中点,
在中,,
所以存在定点,使得为定值.
考点三 椭圆中的向量问题
例1.(2026·江苏扬州·三模)已知椭圆的左、右顶点分别为,,线段的中点为,过的直线与交于,两点,在轴上方.当为的上顶点时,,且.
(1)求的方程;
(2)若,求的方程;
(3)若,与轴分别交于,,求与的面积之比.
【答案】(1)
(2)
(3)1
【分析】(1)根据椭圆的顶点坐标和题目条件表示出和的关系式,从而进行求解;
(2)设出直线方程,进而将直线方程与椭圆方程联立,结合韦达定理和题目条件,从而进行求解;
(3)根据第2小问得到的两个动点纵坐标之间的关系和直线方程,计算出三角形的高,从而表示出三角形的面积进行求解.
【详解】(1)由题可知,,,,如下图所示:
,即,
因为,所以,即,
所以联立解得,,
因此椭圆的方程为;
(2)由(1)可知,,,
设的直线方程为,,,
联立,可得,
根据韦达定理可得,,
因为,所以,
所以,即,
所以,,解得,
因此直线的方程为;
(3)图象如下图所示:
由(2)可知,,
直线的方程为,所以,即,
同理可得,
所以,
所以,故与的面积之比为1.
例2.(2026·甘肃白银·三模)已知椭圆的左、右顶点分别为,,,其左、右焦点和上顶点构成直角三角形.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设点,椭圆上的,两点满足,求(为坐标原点)面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由可求a的值;因为左、右焦点和上顶点构成的三角形为直角三角形,判断椭圆上顶点为直角顶点,结合椭圆的关系,可联立求解b,得到椭圆标准方程;
(2)由可知三点共线,所以可设过点M的直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理得到两根和、两根积,结合三角形面积公式表示出面积,对面积表达式通过换元、基本不等式求解最大值.
【详解】(1)由题意,椭圆左右顶点距离,得,,
左、右焦点和上顶点构成直角三角形,直角顶点只能在椭圆上顶点处,
由勾股定理得:,化简得,
又椭圆满足,得,
因此椭圆E的标准方程为;
(2)由得三点共线,
由题意可设直线,,
联立直线与椭圆方程,可得,
由得,由韦达定理得:,
的面积:,
令,则,代入得,
由,当且仅当,即时取等号,
因此,
即面积的最大值为:.
例3.(2026·重庆·模拟预测)已知椭圆的四个顶点围成的四边形面积为,离心率.
(1)求出椭圆的标准方程;
(2)过椭圆的上焦点作直线与椭圆交于,两点,是否存在直线使得?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
【分析】(1)根据离心率以及四边形面积解方程可求得,,得出椭圆方程;
(2)显然直线斜率不存在时不合题意,设出直线方程并与椭圆方程联立,利用韦达定理以及向量关系,可求得直线方程.
【详解】(1)由,得,
由椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为,
可得,即,
再由,解得,,
所以椭圆的方程为.
(2)由(1)知,设点,,
当直线的斜率不存在时,,此时交点为和,
不满足,舍去;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
联立,消去得到,
其中,且;
,,即;
因此,解得;
解得,即,
直线的方程为.
变式1.(2026·福建泉州·模拟预测)已知椭圆分别与轴正半轴、轴正半轴交于,两点.
(1)求直线的方程;
(2)设,为椭圆上的两个动点,在四边形中,.
(ⅰ)证明:直线与的斜率之积为定值;
(ⅱ)设为坐标原点,过的直线交于,两点,,其中.判断是否存在直径为3的圆经过,,,四点?若存在,求;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析(ii)不存在,理由见解析
【分析】(1)求出点的坐标,然后由直线的截距式方程即可求解;
(2)(i)设直线,与椭圆联立,根据两点斜率公式结合韦达定理即可证明;
(ii)由向量和条件确定过原点的直线方向,得到椭圆上关于原点对称的两点,利用这两点对称性,圆心必在它们连线的中垂线上;再结合圆心到这两点与到两个动点的距离相等,可解出圆心坐标与参数的关系,令所得半径等于给定直径的一半,代入后参数范围矛盾,故不存在满足条件的圆.
【详解】(1)椭圆,令得(正半轴),故;
令得(正半轴),故,
由截距式得直线方程为:,
即 .
(2)(i)由,设直线,,
联立与椭圆方程: ,整理得,
由韦达定理得: ,
,
故斜率之积为定值2,得证 .
(ii)方法一:设 ,,
由,斜率相等得
,,
所以,故,所以,则
记,则,
设过原点的直线交椭圆于,且 ,则 与共线,
故直线 的方程为 ,
代入椭圆 得 ,解得 ,对应 ,
取 ,则 ,由 得 且,
故,假设存在直径为3的圆经过,,,四点,
下面求四点共圆的圆心,由于 关于原点对称,圆心 在的中垂线上,
方向向量为 ,所以中垂线斜率为 且过原点,故中垂线方程为 ,
设圆心 ,则
令 ,
所以
利用 ,
当,重合,不符合题意,所以
代入得,
解得,此时半径平方
若圆直径为,即,则 ,故,解得,
但 ,则 ,而 ,矛盾,因此不存在满足条件的圆.
综上所述,不存在直径为 的圆经过 四点.
方法二:不存在,理由如下,由(ⅰ)知,,
所以
得,,
由于在椭圆上,代入得,即,所以
不妨设,则,,
所以直线的方程为,其垂直平分线,
的中点坐标为,即,
直线的垂直平分线方程为
设圆心为与的交点,联立,解得,
所以该圆半径
解得,但此时不满足,故不存在符合条件的圆.
变式2.(25-26高二下·安徽芜湖·阶段检测)已知椭圆的离心率为,椭圆的左、右顶点分别为.过点的直线与椭圆的交点分别为,当直线垂直于轴时,.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线的斜率与直线的斜率的乘积是否为定值?如果是,求出该定值;如果不是,请说明理由;
(3)直线与直线的交点为,过坐标原点作平行于直线的直线与直线相交于点,求的值.
【答案】(1)
(2)是,
(3)24
【分析】(1)由直线垂直于轴时知椭圆经过点,结合离心率列出关于的方程组,解得即得椭圆方程;
(2)设直线的方程为,代入并根据韦达定理求得,再求出,将代入即得答案;
(3)由(2)中韦达定理可得到,分别求出直线、并联立得到,解得,设点的坐标为,根据点在和上,求出直线和的方程,进而求出点的坐标,即可求得.
【详解】(1)因为椭圆的离心率为,可得,即,①
因为过点的直线垂直于轴时截得弦长,
所以椭圆经过点.
所以,②
由①②解得,
所以椭圆的方程为;
(2)由(1)可知,设直线的方程为,
联立,可得,
可得,
直线的斜率分别为,
,
所以,
因为在直线:上,所以,
所以
,
代入式子可得;
(3)由(2)知,可得,所以,
直线的方程为,直线的方程为,
两条直线联立可得
则,
解得,所以设点的坐标为,
因为过原点平行于的直线斜率为,且点在上,
则,
故该直线的方程为,
点在上,则,
故直线的方程为.
联立,解得,
所以点的坐标为,
所以.
变式3.(2026·广东广州·模拟预测)已知函数.
(1)判断过点是否能作的一条切线,并说明理由;
(2)设,若函数有两个零点,,且.
(i)求证:;
(ii)记点,若轴上存在两个横坐标大于的点,使得四点共圆,求的取值范围.
【答案】(1)不能,理由见解析
(2)(i)证明见解析;(ii)
【分析】(1)即,为椭圆的上半部分,由于点在椭圆内部,故不能作的一条切线;
(2) (i) 令函数转化为求解一元二次方程两根问题,再使用韦达定理证明;
(ii)利用,把转化为求解的取值范围,再使用韦达定理化简求解取值范围.
【详解】(1)不能.理由如下:
即
为椭圆的上半部分
将点代入椭圆得:
点在椭圆内部
过点不能作的一条切线.
(2)(i)令 ,得
,
即
化简,得 ,
由于方程有两个根,,且,那么
即
把代入得
即
化简可得 ,得证.
(ii)
由(i)可得,,
不妨设点在点左侧,点在点左侧
由四点共圆可得:
又
所以
所以,
所以,
,即,
由于
,
由于,
设,由,那么
所以,的取值范围
故的取值范围.
2
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椭圆中的定点问题、定值问题、向量问题专项训练
考点目录
椭圆中的定点问题
椭圆中的定值问题
椭圆中的向量问题
考点一 椭圆中的定点问题
例1.(2026·安徽·三模)设椭圆:的离心率为,为椭圆的左端点.
(1)求椭圆的标准方程:
(2)设动点,在椭圆上且在第三象限,点,射线,关于直线对称,记,的斜率分别为,.
(i)若,求;
(ii)求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
例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.
例3.(2026·甘肃张掖·二模)设点,,过线段上动点,作线段,垂足为,且,记点的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)已知,是曲线上不同的两点,若直线和的斜率之商为,证明:直线过定点.
变式1.(2026·广东广州·三模)已知椭圆:的离心率为,上顶点为,右顶点为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于,两点,记直线,的斜率分别为,,且.
(ⅰ)求证:直线过定点;
(ⅱ)若直线,分别与直线交于,两点,,的面积分别为,.求的最小值.
变式2.(2026·河南·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,过点的直线与椭圆相交于两点,的最大值与最小值之和为7.
(1)求椭圆的标准方程.
(2)设过点且与直线垂直的直线交椭圆于,两点,点,分别是弦,的中点.
①若直线和直线均不与轴重合,求证:直线过定点;
②在①的条件下,当两直线和的斜率为何值时,的面积取得最大值?
变式3.(2026·河北·二模)已知椭圆经过点,且的长轴长与短轴长之比为.
(1)求的方程.
(2)已知点,过点且斜率为的直线与交于两点,过点且斜率为的直线与交于两点,分别为的中点,且.
(I)若与重合,求.
(II)判断直线MN是否过定点.若是,求出该定点;若不是,请说明理由.
考点二 椭圆中的定值问题
例1.(2026·江苏苏州·三模)在平面直角坐标系中,已知椭圆:的短轴长为4,离心率.
(1)求的标准方程;
(2)若斜率为的直线与交于,两点,与轴交于点,求的值.
例2.(2026·广东广州·模拟预测)已知平行四边形内接于椭圆,且平行四边形的面积为.直线,的方程分别为,.
(1)若,求直线的方程;
(2)证明:为定值.
例3.(2026·福建福州·模拟预测)已知圆,圆,动圆与圆外切,与圆内切.
(1)求的轨迹的标准方程.
(2)的三个顶点均在上且的重心为原点,点的坐标为.
(ⅰ)求直线的一般式方程(用、表示);
(ⅱ)求的面积.
变式1.(2026·河南周口·三模)已知椭圆:的左焦点为,短轴长是长轴长的.
(1)求的方程.
(2)过点的直线与交于,两点,点,从下列两个命题中选择一个正确的命题,并证明.
①直线与的斜率之和为定值;
②直线与的斜率之积为定值.
变式2.(2026·天津滨海新区·三模)已知椭圆的右顶点为,点为椭圆上的一点.设椭圆的左、右焦点分别为.
(1)求椭圆的标准方程及离心率;
(2)过点的直线与椭圆交于两点(异于椭圆的左、右顶点).
(i)求面积的最大值;
(ii)设直线分别交轴于两点,求证:以为直径的圆与轴相交的弦长为定值.
变式3.(2026·山东威海·二模)已知椭圆的离心率为,的右顶点与上顶点之间的距离为6.
(1)求的方程;
(2)过点作两条互相垂直的直线分别交于点和,且线段和的中点分别为.
(i)若直线的斜率大于1,且的面积为,求直线的方程;
(ii)若,为垂足,证明:存在定点,使得为定值.
考点三 椭圆中的向量问题
例1.(2026·江苏扬州·三模)已知椭圆的左、右顶点分别为,,线段的中点为,过的直线与交于,两点,在轴上方.当为的上顶点时,,且.
(1)求的方程;
(2)若,求的方程;
(3)若,与轴分别交于,,求与的面积之比.
例2.(2026·甘肃白银·三模)已知椭圆的左、右顶点分别为,,,其左、右焦点和上顶点构成直角三角形.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设点,椭圆上的,两点满足,求(为坐标原点)面积的最大值.
例3.(2026·重庆·模拟预测)已知椭圆的四个顶点围成的四边形面积为,离心率.
(1)求出椭圆的标准方程;
(2)过椭圆的上焦点作直线与椭圆交于,两点,是否存在直线使得?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
变式1.(2026·福建泉州·模拟预测)已知椭圆分别与轴正半轴、轴正半轴交于,两点.
(1)求直线的方程;
(2)设,为椭圆上的两个动点,在四边形中,.
(ⅰ)证明:直线与的斜率之积为定值;
(ⅱ)设为坐标原点,过的直线交于,两点,,其中.判断是否存在直径为3的圆经过,,,四点?若存在,求;若不存在,说明理由.
变式2.(25-26高二下·安徽芜湖·阶段检测)已知椭圆的离心率为,椭圆的左、右顶点分别为.过点的直线与椭圆的交点分别为,当直线垂直于轴时,.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线的斜率与直线的斜率的乘积是否为定值?如果是,求出该定值;如果不是,请说明理由;
(3)直线与直线的交点为,过坐标原点作平行于直线的直线与直线相交于点,求的值.
变式3.(2026·广东广州·模拟预测)已知函数.
(1)判断过点是否能作的一条切线,并说明理由;
(2)设,若函数有两个零点,,且.
(i)求证:;
(ii)记点,若轴上存在两个横坐标大于的点,使得四点共圆,求的取值范围.
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