摘要:
**基本信息**
以“方法提炼-题型通法-分层训练”构建圆锥曲线证明探索问题突破体系,聚焦数学思维与推理能力培养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|解题方法提炼|4类核心技巧|证明问题直接法、定点探索特殊值/参数分离法、定值问题韦达代换/特殊验证法、存在性问题方程求解/数形结合|从圆锥曲线定义性质出发,通过代数运算(韦达定理、参数方程)实现几何关系证明与探索|
|题型通法|4题型(各含例题+2变式)|证明问题(位置/数量关系)、定点/定值/定线探索问题|题型与方法一一对应,典例覆盖椭圆、抛物线等核心曲线,变式拓展参数范围与条件设置|
|分层过关练|16题(巩固12+创新4)|综合应用上述方法解决复杂情境问题|从基础运算到创新探究,逐步提升数学语言表达与模型观念,契合一轮复习螺旋上升需求|
内容正文:
解答题专训15 圆锥曲线的证明探索问题
内容导航
解题方法及技巧提炼 1
题型通法及变式提升 1
题型1 圆锥曲线证明问题 2
题型2 圆锥曲线定点的探索问题 5
题型3 圆锥曲线定值的探索问题 9
题型4 圆锥曲线定线的探索问题 12
重难专题分层过关练 16
巩固过关 16
创新提升 30
解题方法及技巧提炼
1.圆锥曲线中的证明问题常见策略
(1)位置关系方面的:如证明直线与曲线相切,直线间的平行、垂直,直线过定点等.
(2)数量关系方面的:如存在定值、恒成立、相等等.
在熟悉圆锥曲线的定义与性质的前提下,一般采用直接法,通过相关的代数运算证明.
2.定点存在性问题技巧
(1)特殊值法:取参数的两个特殊值(如不同斜率),求对应直线交点,再验证该交点是否在所有动直线上
(2)参数分离法:将直线方程整理为 “参数 ×(含的式子) + (含的式子) = 0”,令两式均为 0,解出定点
3.定值存在性问题技巧
(1)目标表达式化简:将斜率、向量、面积等目标表达式用韦达定理整体代换,避免单独求解交点坐标
(2)特殊位置验证:先取特殊点(如顶点、焦点)或特殊直线(如对称轴、切线)计算定值,再证明该值对任意情况成立
4.点、线、曲线存在性问题技巧
(1)方程求解法:将存在性条件转化为关于参数的方程,若方程有解则存在,无解则不存在(如 “存在点” 转化为方程有实根)
(2)数形结合法:画出圆锥曲线与目标元素的大致图象,通过直观分析判断是否存在交点或满足条件的位置
题型通法及变式提升
题型1 圆锥曲线证明问题
【例1】(2026·北京朝阳·二模)已知椭圆的长轴长与短轴长之和为6,焦距为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为原点,点分别为椭圆上位于第一象限,第二象限内的点,且.当点满足时,证明:点在椭圆上.
【解】(1)由题意得: ,解得,,所以椭圆的方程为.
(2)设点,由向量关系,得的坐标为: ,,
要证点在椭圆上,只需证,展开计算:
因为点在椭圆上,故 ,
同理,代入得: ,
接下来证明:
由题,代入点的椭圆方程 得: ,
又点满足,故。 由点在第一象限得,点在第二象限得,
故,将代入得: .
因此 满足椭圆方程,故点在椭圆上,得证 .
【变式1】(2026·北京西城·二模)已知椭圆()的左焦点为,点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点的直线与C交于A,B两点,过点A作AP垂直直线MF于点P,记和的面积分别为和,求证:.
【解】(1)由点在椭圆C上,得,
而左焦点为,则,即,解得,
则椭圆C的方程为.
(2)由题意,直线的斜率显然存在且不为0,
设直线的方程为,,,
联立,得,
则,即或,
且,则,
而
,
,故.
【变式2】(2026·北京丰台·一模)已知椭圆的一个顶点为,焦距为2.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点的直线与椭圆E交于B,C两点,过点B,C分别作直线的垂线(点B,C在直线l的两侧).垂足分别为M,N,记,,的面积分别为,,,试问:是否存在常数t,使得,,总成等比数列?若存在,求出t的值.若不存在,请说明理由.
【解】(1)根据已知可得,
所以,
所以椭圆E的方程为.
(2)由已知得,的斜率存在,且在轴的同侧,
设直线的方程为,,不妨设,
则
由得
所以
因为,
所以
,
,
要使,,总成等比数列,则应有解得,
所以存在,使得,,总成等比数列.
题型2 圆锥曲线定点的探索问题
【例2】(2026·北京昌平·一模)已知椭圆的焦点是长轴的四等分点,点和点都在椭圆上,直线与轴交于点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为原点,点与点关于轴对称,直线与轴交于点.在轴上是否存在点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由.
【解】(1)由题意得,,,则,
则椭圆的方程为;
(2)因为在椭圆上,且点与点关于轴对称,
所以,,
则直线,令,则,则,
直线,令,则,则,
设,则,
因为,所以,得,
因为,所以,故.
【变式1】(2026·北京顺义·一模)已知椭圆:的左右顶点为,,,焦距为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为原点,是上不同于,的一点,的中点为,直线与直线交于点,直线与交于点.是否存在点使得直线平行于直线成立?说明理由.
【解】(1)由椭圆性质,左右顶点距离,得;
焦距,得;
由椭圆关系,
因此椭圆的方程为:;
(2)不存在满足条件的点,
理由如下:由题意得,设,
中点坐标为,直线的斜率方程为,令得,
直线的斜率方程为,
若,则,而,故,
将代入化简得:,
因为在椭圆上,代入椭圆方程,结合在椭圆上满足,化简最终得:,
此时与重合,不符合“不同于”的条件,因此不存在满足条件的点.
【变式2】(2026·北京密云一模)已知抛物线,斜率为的直线交于两点,且线段中点纵坐标为4.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线不过点,且直线交于另一点,记直线的斜率为,
(i)求证:;
(ii)求证:直线过定点.
【解】(1)设直线的方程为,
代入得,
设点,则,
而线段中点纵坐标为4,则,解得,
故的方程为.
(2)(i)法一:由(1),且,
则
所以.
法二:设直线方程为,
抛物线的方程可表示为,
由,
得
,
,
,
直线的斜率为,
,
.
(ii)法一:如图,作出符合题意的图形,
由已知得,
设直线的方程为,
联立,可得,
,
,
,
整理得,
即,
当时,直线与直线重合,舍去
,直线的方程,
直线过定点.
法二:由已知得,
,
,
(舍)或,
直线的方程是,
直线过定点.
题型3 圆锥曲线定值的探索问题
【例3】(2026·黑龙江牡丹江二模)已知两定点,,动点P满足到A与B的连线斜率乘积为1
(1)求P的轨迹方程;
(2)过点的直线交的轨迹于A、B,
(ⅰ)若A、B在y轴的右侧,且的面积为,求的方程;
(ⅱ)是否存在轴上的定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【解】(1)设,,,
由,化简得().
(2)
设直线l:,代入得:,
整理得:
设,,
因为,均在双曲线的右支上,所以,且,
所以,.
(ⅰ)所以,
,可得,
∴直线的方程为:.
(ⅱ)假设存在轴上的定点,使得为定值.
因为,,
所以
.
因为为常数,所以,
此时.
所以存在点,使得为定值.
【变式1】(25-26高三上·江苏南京·开学考试)已知双曲线的左、右焦点分别为,且.过的直线与交于两点.
(1)求的方程;
(2)若均在的右支上,且的周长为,求的方程;
(3)是否存在轴上的定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【解】(1)因为,所以,
又,所以.
所以双曲线的方程为:.
(2)因为均在的右支上,且的周长为,
所以.
如图:
因为,设直线:,代入得: ,
整理得:.
设,,
因为均在的右支上,所以,且,所以,
.
所以.
所以.
所以.
所以直线的方程为:,即.
(3)假设存在轴上的定点,使得为定值.
因为,,
所以
.
因为为常数,所以.
此时.
所以存在点,使得为定值.
【变式2】(25-26高三上·北京通州·期中)已知右焦点为的椭圆过点.
(1)求的方程;
(2)若点在上,点为圆上一点,求的最大值;
(3)过点的直线与交于点,与抛物线交于点,是否存在常数,使得为定值?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【解】(1)由题意得
解得,所以的方程为.
(2)设,由题意知,
所以,
因为,所以当时,,
所以.
(3)由题意得直线的斜率不为0,
故设的方程为
联立直线与的方程,得消去并整理,得,
所以.
所以.
联立直线与抛物线的方程,
得消去并整理,
得,
所以,
所以,
所以,
若为定值,则,即,
所以存在,使得为定值.
题型4 圆锥曲线定线的探索问题
【例4】(2026·北京石景山·二模)已知椭圆C:的离心率为,其左顶点为A,上顶点为B,,直线l平行于AB且与椭圆C交于不同的两点M,N.
(1)求椭圆C的方程;
(2)是否存在直线l使得A,B,N,M为顶点的四边形为等腰梯形?若存在,求此时l的方程;若不存在,请说明理由.
【解】(1)由已知可得,解得.
故椭圆C的方程为.
(2)据题意,假设存在平行于AB的直线l,
设直线l的方程为,设,,
联立,得,
,即,
,,
因为以A,B,N,M为顶点的四边形为等腰梯形,
所以,即成立,
,,
,
,
整理得.
代入,
得,即或,
当时,,则,
又因为,解得.
当时,直线l方程为与直线AB重合,不符合题意,舍去;
当时,直线l方程为所得四边形为平行四边形,不符合题意,舍去;
所以不存在平行于AB的直线l交椭圆于M,N两点,使得以A,B,N,M为顶点的四边形为等腰梯形.
【变式1】(2026·四川资阳·模拟预测)椭圆E的中心为坐标原点,坐标轴为对称轴,左、右顶点分别为,,点在椭圆E上.
(1)求椭圆E的方程.
(2)过点的直线l与椭圆E交于P,Q两点(异于点A,B),记直线AP与直线BQ交于点M,试问点M是否在一条定直线上?若是,求出该定直线方程;若不是,请说明理由.
【解】(1)设椭圆E的方程为.
则,解得,
故椭圆E的方程为.
(2)依题可设直线l的方程为,,,.
联立方程组,整理得,
则,
直线AP的方程为,直线BQ的方程为,
联立方程组,得
由,得,得.
所以.
故点M在定直线上.
【变式2】(2026·湖北武汉·模拟预测)已知A,B为椭圆左右两个顶点,动点D是椭圆上异于A,B的一点,点F是右焦点.当点D的坐标为时,.
(1)求椭圆的方程.
(2)已知点C的坐标为,直线CD与椭圆交于另一点E,判断直线AD与直线BE的交点P是否在一定直线上,如果是,求出该直线方程;如果不是,请说明理由.
【解】(1)设椭圆的右焦点为,左焦点为,,
,解得,
∴,
∴,,,
∴椭圆的方程为.
(2)由题设,直线DE斜率一定存在,设的直线方程为.
联立椭圆方程,消去得.
设,,则,.
∴,
又,,
∴直线AD的方程为,直线BE的方程为.
联立得,
∴.
又∵,∴.
∴直线AD与直线BE的交点在定直线上.
重难专题分层过关练
巩固过关
1.(2026·北京·二模)已知椭圆的离心率为,且椭圆C的上顶点、右顶点和坐标原点所构成的三角形面积为.
(1)求椭圆的方程和其短轴长;
(2)若点在椭圆上,点在直线上,且,试判断直线与圆的位置关系,并证明你的结论.
【解】(1)因为椭圆的离心率为,所以,解得①.
又因为椭圆C的上顶点、右顶点和坐标原点O所构成的三角形面积为.
所以,即②.
将①代入②得,所以.
所以椭圆的方程为,短轴长为
(2)因为椭圆方程C: ,所以设,则满足
由,得,即,
所以直线AB的方程:,化简得:
所以原点到直线的距离,代入和,
得
.
即原点到直线的距离为,所以直线和圆相切.
2.(2026·北京密云·一模)已知椭圆,过点,焦距为.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)设为椭圆的右焦点,过点的直线与椭圆交于不同两点(,异于椭圆的顶点).判断光线经过轴反射后是否经过点?说明理由.
【解】(1)由题可得,
椭圆的方程为,
所以椭圆的离心率.
(2)如图
为椭圆的右焦点,,
设,,
设过点的直线的方程为,
将直线方程与椭圆方程联立得,
展开并整理得,
则即,
且,,
,
光线经过轴反射后经过点.
3.(2026·北京平谷·一模)已知椭圆的离心率为,右顶点为,左焦点为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)点在椭圆上,且点在第一象限内,直线,过点且平行于的直线交轴于点,直线交轴于点,点为线段的中点,求证:.
【解】(1)由题意,解得.
所以椭圆的方程为.
(2)
依题意,,因为点是椭圆上一点,可得,且,
直线的斜率,直线的方程为,
令,得.
直线的斜率为,直线方程为,
令,得.
法一:因为,
,
所以,所以三角形为等腰三角形,因为点为底边的中点,
所以.
法二:点为线段的中点,,所以,
所以,
,所以,所以.
4.(2025·北京·模拟预测)已知椭圆:的一个顶点为,焦距为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于不同两点,直线,分别与x轴交于点,比较与的大小,并证明.
【解】(1)依题意可得,,又,所以,
所以椭圆方程为.
(2)依题意过点的直线斜率存在,设,
设、,不妨令,
由,消去整理得,
所以,解得,
所以,,
直线的方程为,令,解得,
直线的方程为,令,解得,
所以
,
即的中点横坐标为,
又,所以
5.(24-25高三上·北京海淀·期末)已知椭圆的左顶点为,离心率.
(1)求的标准方程;
(2)设点为上异于顶点的一点,点关于轴的对称点为,过作的平行线,与的另一个交点为. 当与不重合时,求证:.
【解】(1)依题意可得,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)设,,
则,,得直线的斜率.
由得直线的斜率.
由经过点得直线的方程.
由,得,
由韦达定理
得.
所以.
因为 ,,
由于不重合,所以,所以
所以.
因为两条直线不重合,所以.
6.(2026北京顺义·三模)已知椭圆:的左顶点为,上下顶点为,,离心率为.
(1)求椭圆的方程
(2)设点是椭圆上一点,不与顶点重合,满足四边形是平行四边形,过点作垂直轴的直线交直线于点,再过作垂直于轴的直线交直线于点.求证:,,三点共线.
【解】(1)因为椭圆:的左顶点为,所以,
又,所以,所以,
所以椭圆的方程为;
(2)
由(1)知,,
设:,,,
联立方程,可得,
解得或,所以,
因为四边形是平行四边形,由椭圆的对称性可知点与点关于原点对称,
所以,
直线的方程为,把代入可得,
所以,
把代入可得,
所以过,的直线的斜率为,
所以过,的直线的斜率,
所以,,三点共线.
7.(2026·北京平谷·模拟预测)已知椭圆E:过点,离心率为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过椭圆E的右焦点F作斜率为的直线l交椭圆E于点A,B,直线l交直线于点P,过点P作y轴的垂线,垂足为Q,直线AQ交x轴于C,直线BQ交x轴于D,求证:点F为线段CD的中点.
【解】(1)
由题意得
解得,.
所以椭圆E的方程是.
(2)
椭圆E的右焦点F的坐标为,
由题意,设直线l的方程为.
,整理得.
因为,
所以,设直线l交椭圆E于点,,
则,.
由直线l的方程,令,解得,
所以,.
所以直线AQ的方程为,.
令,解得,所以.
直线BQ的方程为,.
令,解得,所以.
.
由于,.
则
,
所以线段CD的中点为F.
8.(2025·北京海淀·三模)已知椭圆的焦距为2,长轴长为4.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)过点且与轴不重合的直线与椭圆交于不同的两点、,点关于轴的对称点为.问:平面内是否存在定点,使得恒在直线上?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
【解】(1)因为椭圆的焦距为,长轴长为,
所以,,则椭圆的离心率,
所以,
所以椭圆的方程为.
(2)存在定点,使得恒在直线上.
设直线为,,,则,
联立,消去得,
,解得,
则,,
又直线的方程为,
又,
,恒过定点,
故存在定点,使得恒在直线上.
9.(2025·北京东城·二模)已知焦点为的抛物线经过点.
(1)设为坐标原点,求抛物线的准线方程及△的面积;
(2)设斜率为的直线与抛物线交于不同的两点,若以为直径的圆与抛物线的准线相切,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
【解】(1)因为抛物线过点,所以,即.
故抛物线的方程为,焦点,准线方程为.
所以
(2)
设直线的方程为.
由 得:,又有.
设则,.
设的中点为,则.
所以到准线的距离,
,
依题意有,即,
整理得,解得,满足.
所以直线过定点.
10.(2025·北京朝阳·一模)已知椭圆经过点.
(1)求椭圆E的方程及离心率;
(2)设椭圆E的左顶点为A,直线与E相交于M,N两点,直线AM与直线相交于点Q.问:直线NQ是否经过x轴上的定点?若过定点,求出该点坐标;若不过定点,说明理由.
【解】(1)因为椭圆经过点,
所以,解得,
所以椭圆E的方程为,
因为所以,
所以离心率为.
(2)直线过定点,理由如下:
由可得,
显然,
设则有
直线的方程为
令,解得,则,
所以直线的斜率为且,
所以直线的方程为
令,则
所以直线过定点.
11.(2026·湖南长沙·三模)已知抛物线,过点的直线与交于不同的两点.当直线的倾斜角为时,.
(1)求的方程;
(2)在线段上取异于点的点,且满足,试问是否存在一条定直线,使得点恒在这条定直线上?若存在,求出该直线;若不存在,请说明理由.
【解】(1)设.
若直线的倾斜角为,则直线的方程为.
联立得,
则,
且,
所以.
因为,所以,故的方程为.
(2)存在,定直线为.
由题意知直线的斜率存在,
设直线的方程为,.
联立得.
由,得且,
.
不妨设,则,
过点向轴作垂线,垂足分别为点,如图所示,
则,.
因为,所以,
整理得,所以.
代入直线的方程得.
因为,所以点恒在直线上.
12.(25-26高三上·北京顺义期末)已知、分别是椭圆的左、右顶点,的离心率为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知是线段上一点(异于、),过点的直线与椭圆交于、两点(异于、),直线、分别交直线于、两点.是否存在点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【解】(1)由题意可知,,所以,所以,
所以椭圆的方程为.
(2)设,由题意可知直线的斜率不为,设,
联立,可得,
所以,
且,即,
直线的方程为,代入,则,所以,
同理可得,
所以,
所以
,
当时,即,此时,
当时,即(舍去),此时,
综上所述,存在或使得为定值.
创新提升
13.(2025·北京东城·二模)已知椭圆的右焦点为,左、右顶点分别为A,,直线,且A到的距离与A到的距离之比为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,为椭圆上不同的两点(不在坐标轴上),过点作直线的平行线与直线交于点,过点作直线的平行线与直线交于点.求证:点与点到直线的距离相等.
【解】(1)由题意可知:,
因为A到的距离与A到的距离之比为,即,解得,
可得,
所以椭圆的方程.
(2)解法一:由题意,.设,
则.
直线,
联立,得,
整理得,,
因为,
所以,
,
同理可得,.
所以点与点到直线的距离相等.
解法二:由(1)可知:,
设,,
可知直线,
过点作直线的平行线为,
联立方程,解得,
即点的横坐标为,
可知直线,
过点作直线的平行线为,
联立方程,解得,
即点的横坐标为,
可知点、的横坐标相等,所以点与点到直线的距离相等.
14.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)在圆上任取一点,过点作轴的垂线段为垂足,当点在圆上运动时,线段的中点的轨迹为曲线(当点经过圆与轴的交点时,规定点与点重合).
(1)求曲线的方程;
(2)为曲线与轴的交点,过点作直线交于两点(与,不重合),直线与交于点.
(i)证明:点在定直线上;
(ii)是否存在点使得,若存在,求出直线的斜率;若不存在,请说明理由.
【解】(1)设点的坐标为,由轴于,为线段的中点,得点,
由点在圆上,得,即,
所以点的轨迹的方程是.
(2)(i)由(1)不妨令,直线不垂直于轴,
设直线,,
由,得,由,得或,
则,,
直线方程为,直线方程为,
联立消去,得,
解得,所以点在直线上.
(ii)由,得,则点在以为直径的圆上,
设,则,解得,即,
于是直线的方程为,由消去得,
而点横坐标为,则点横坐标,纵坐标,
所以直线的斜率.
15.(2026·辽宁·二模)平面直角坐标系xOy中,面积为9的正方形的顶点分别在x轴和y轴上滑动,且,记动点P的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)过点的动直线l与曲线交于不同的两点时,在线段上取点Q,满足.试探究点Q是否在某条定直线上?若是,求出定直线方程;若不是,说明理由.
【解】(1)设,
由,得,
所以,
因为正方形ABCD的面积为,即,
所以,整理可得,
因此C的轨迹方程为.
(2)依题意,直线l存在斜率,设l:,即,
设点,,,
由,消y得,
即,
由
,
可以得到,
所以,
可得,,
由,得,
所以,
可得
,
所以,
因为,
所以点Q在定直线上,定直线方程为.
16.(2026·浙江杭州·二模)已知是椭圆的左,右顶点,点与椭圆上的点的距离的最小值为1.
(1)求点的坐标.
(2)过点作直线交椭圆于两点(与不重合),连接,交于点.
(ⅰ)证明:点在定直线上;
(ⅱ)是否存在点使得,若存在,求出直线的斜率;若不存在,请说明理由.
【解】(1)设是椭圆上一点,则,
因为,
①若,解得(舍去),
②若,解得(舍去)或,
所以点的坐标为.
(2)(ⅰ)设直线,
由,得,所以,
所以,①
由,得或,
易知直线的方程为,②
直线的方程为,③
联立②③,消去,得,④
联立①④,消去,则,
解得,即点在直线上;
(ⅱ)由图可知,,即,所以点在以为直径的圆上,
设,则,所以,即.
故直线的方程为,
直线的方程与椭圆方程联立,得,因为,
所以,所以,故.
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解答题专训15 圆锥曲线的证明探索问题
内容导航
解题方法及技巧提炼 1
题型通法及变式提升 1
题型1 圆锥曲线证明问题 2
题型2 圆锥曲线定点的探索问题 2
题型3 圆锥曲线定值的探索问题 3
题型4 圆锥曲线定线的探索问题 4
重难专题分层过关练 4
巩固过关 4
创新提升 6
解题方法及技巧提炼
1.圆锥曲线中的证明问题常见策略
(1)位置关系方面的:如证明直线与曲线相切,直线间的平行、垂直,直线过定点等.
(2)数量关系方面的:如存在定值、恒成立、相等等.
在熟悉圆锥曲线的定义与性质的前提下,一般采用直接法,通过相关的代数运算证明.
2.定点存在性问题技巧
(1)特殊值法:取参数的两个特殊值(如不同斜率),求对应直线交点,再验证该交点是否在所有动直线上
(2)参数分离法:将直线方程整理为 “参数 ×(含的式子) + (含的式子) = 0”,令两式均为 0,解出定点
3.定值存在性问题技巧
(1)目标表达式化简:将斜率、向量、面积等目标表达式用韦达定理整体代换,避免单独求解交点坐标
(2)特殊位置验证:先取特殊点(如顶点、焦点)或特殊直线(如对称轴、切线)计算定值,再证明该值对任意情况成立
4.点、线、曲线存在性问题技巧
(1)方程求解法:将存在性条件转化为关于参数的方程,若方程有解则存在,无解则不存在(如 “存在点” 转化为方程有实根)
(2)数形结合法:画出圆锥曲线与目标元素的大致图象,通过直观分析判断是否存在交点或满足条件的位置
题型通法及变式提升
题型1 圆锥曲线证明问题
【例1】(2026·北京朝阳·二模)已知椭圆的长轴长与短轴长之和为6,焦距为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为原点,点分别为椭圆上位于第一象限,第二象限内的点,且.当点满足时,证明:点在椭圆上.
【变式1】(2026·北京西城·二模)已知椭圆()的左焦点为,点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点的直线与C交于A,B两点,过点A作AP垂直直线MF于点P,记和的面积分别为和,求证:.
【变式2】(2026·北京丰台·一模)已知椭圆的一个顶点为,焦距为2.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点的直线与椭圆E交于B,C两点,过点B,C分别作直线的垂线(点B,C在直线l的两侧).垂足分别为M,N,记,,的面积分别为,,,试问:是否存在常数t,使得,,总成等比数列?若存在,求出t的值.若不存在,请说明理由.
题型2 圆锥曲线定点的探索问题
【例2】(2026·北京昌平·一模)已知椭圆的焦点是长轴的四等分点,点和点都在椭圆上,直线与轴交于点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为原点,点与点关于轴对称,直线与轴交于点.在轴上是否存在点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由.
【变式1】(2026·北京顺义·一模)已知椭圆:的左右顶点为,,,焦距为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为原点,是上不同于,的一点,的中点为,直线与直线交于点,直线与交于点.是否存在点使得直线平行于直线成立?说明理由.
【变式2】(2026·北京密云一模)已知抛物线,斜率为的直线交于两点,且线段中点纵坐标为4.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线不过点,且直线交于另一点,记直线的斜率为,
(i)求证:;
(ii)求证:直线过定点.
题型3 圆锥曲线定值的探索问题
【例3】(2026·黑龙江牡丹江二模)已知两定点,,动点P满足到A与B的连线斜率乘积为1
(1)求P的轨迹方程;
(2)过点的直线交的轨迹于A、B,
(ⅰ)若A、B在y轴的右侧,且的面积为,求的方程;
(ⅱ)是否存在轴上的定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式1】(25-26高三上·江苏南京·开学考试)已知双曲线的左、右焦点分别为,且.过的直线与交于两点.
(1)求的方程;
(2)若均在的右支上,且的周长为,求的方程;
(3)是否存在轴上的定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式2】(25-26高三上·北京通州·期中)已知右焦点为的椭圆过点.
(1)求的方程;
(2)若点在上,点为圆上一点,求的最大值;
(3)过点的直线与交于点,与抛物线交于点,是否存在常数,使得为定值?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
题型4 圆锥曲线定线的探索问题
【例4】(2026·北京石景山·二模)已知椭圆C:的离心率为,其左顶点为A,上顶点为B,,直线l平行于AB且与椭圆C交于不同的两点M,N.
(1)求椭圆C的方程;
(2)是否存在直线l使得A,B,N,M为顶点的四边形为等腰梯形?若存在,求此时l的方程;若不存在,请说明理由.
【变式1】(2026·四川资阳·模拟预测)椭圆E的中心为坐标原点,坐标轴为对称轴,左、右顶点分别为,,点在椭圆E上.
(1)求椭圆E的方程.
(2)过点的直线l与椭圆E交于P,Q两点(异于点A,B),记直线AP与直线BQ交于点M,试问点M是否在一条定直线上?若是,求出该定直线方程;若不是,请说明理由.
【变式2】(2026·湖北武汉·模拟预测)已知A,B为椭圆左右两个顶点,动点D是椭圆上异于A,B的一点,点F是右焦点.当点D的坐标为时,.
(1)求椭圆的方程.
(2)已知点C的坐标为,直线CD与椭圆交于另一点E,判断直线AD与直线BE的交点P是否在一定直线上,如果是,求出该直线方程;如果不是,请说明理由.
重难专题分层过关练
巩固过关
1.(2026·北京·二模)已知椭圆的离心率为,且椭圆C的上顶点、右顶点和坐标原点所构成的三角形面积为.
(1)求椭圆的方程和其短轴长;
(2)若点在椭圆上,点在直线上,且,试判断直线与圆的位置关系,并证明你的结论.
2.(2026·北京密云·一模)已知椭圆,过点,焦距为.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)设为椭圆的右焦点,过点的直线与椭圆交于不同两点(,异于椭圆的顶点).判断光线经过轴反射后是否经过点?说明理由.
3.(2026·北京平谷·一模)已知椭圆的离心率为,右顶点为,左焦点为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)点在椭圆上,且点在第一象限内,直线,过点且平行于的直线交轴于点,直线交轴于点,点为线段的中点,求证:.
4.(2025·北京·模拟预测)已知椭圆:的一个顶点为,焦距为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于不同两点,直线,分别与x轴交于点,比较与的大小,并证明.
5.(24-25高三上·北京海淀·期末)已知椭圆的左顶点为,离心率.
(1)求的标准方程;
(2)设点为上异于顶点的一点,点关于轴的对称点为,过作的平行线,与的另一个交点为. 当与不重合时,求证:.
6.(2026北京顺义·三模)已知椭圆:的左顶点为,上下顶点为,,离心率为.
(1)求椭圆的方程
(2)设点是椭圆上一点,不与顶点重合,满足四边形是平行四边形,过点作垂直轴的直线交直线于点,再过作垂直于轴的直线交直线于点.求证:,,三点共线.
7.(2026·北京平谷·模拟预测)已知椭圆E:过点,离心率为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过椭圆E的右焦点F作斜率为的直线l交椭圆E于点A,B,直线l交直线于点P,过点P作y轴的垂线,垂足为Q,直线AQ交x轴于C,直线BQ交x轴于D,求证:点F为线段CD的中点.
8.(2025·北京海淀·三模)已知椭圆的焦距为2,长轴长为4.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)过点且与轴不重合的直线与椭圆交于不同的两点、,点关于轴的对称点为.问:平面内是否存在定点,使得恒在直线上?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
9.(2025·北京东城·二模)已知焦点为的抛物线经过点.
(1)设为坐标原点,求抛物线的准线方程及△的面积;
(2)设斜率为的直线与抛物线交于不同的两点,若以为直径的圆与抛物线的准线相切,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
10.(2025·北京朝阳·一模)已知椭圆经过点.
(1)求椭圆E的方程及离心率;
(2)设椭圆E的左顶点为A,直线与E相交于M,N两点,直线AM与直线相交于点Q.问:直线NQ是否经过x轴上的定点?若过定点,求出该点坐标;若不过定点,说明理由.
11.(2026·湖南长沙·三模)已知抛物线,过点的直线与交于不同的两点.当直线的倾斜角为时,.
(1)求的方程;
(2)在线段上取异于点的点,且满足,试问是否存在一条定直线,使得点恒在这条定直线上?若存在,求出该直线;若不存在,请说明理由.
12.(25-26高三上·北京顺义期末)已知、分别是椭圆的左、右顶点,的离心率为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知是线段上一点(异于、),过点的直线与椭圆交于、两点(异于、),直线、分别交直线于、两点.是否存在点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
创新提升
13.(2025·北京东城·二模)已知椭圆的右焦点为,左、右顶点分别为A,,直线,且A到的距离与A到的距离之比为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,为椭圆上不同的两点(不在坐标轴上),过点作直线的平行线与直线交于点,过点作直线的平行线与直线交于点.求证:点与点到直线的距离相等.
14.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)在圆上任取一点,过点作轴的垂线段为垂足,当点在圆上运动时,线段的中点的轨迹为曲线(当点经过圆与轴的交点时,规定点与点重合).
(1)求曲线的方程;
(2)为曲线与轴的交点,过点作直线交于两点(与,不重合),直线与交于点.
(i)证明:点在定直线上;
(ii)是否存在点使得,若存在,求出直线的斜率;若不存在,请说明理由.
15.(2026·辽宁·二模)平面直角坐标系xOy中,面积为9的正方形的顶点分别在x轴和y轴上滑动,且,记动点P的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)过点的动直线l与曲线交于不同的两点时,在线段上取点Q,满足.试探究点Q是否在某条定直线上?若是,求出定直线方程;若不是,说明理由.
16.(2026·浙江杭州·二模)已知是椭圆的左,右顶点,点与椭圆上的点的距离的最小值为1.
(1)求点的坐标.
(2)过点作直线交椭圆于两点(与不重合),连接,交于点.
(ⅰ)证明:点在定直线上;
(ⅱ)是否存在点使得,若存在,求出直线的斜率;若不存在,请说明理由.
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