双曲线中的定点问题、定值问题、向量问题 专项训练-2026届高三数学三轮冲刺

2026-06-02
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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 双曲线
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 4.36 MB
发布时间 2026-06-02
更新时间 2026-06-02
作者 ZYSZYSZYSZYS
品牌系列 -
审核时间 2026-06-02
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来源 学科网

摘要:

**基本信息** 聚焦双曲线定点、定值、向量三大核心问题,以题载法构建从概念到应用的逻辑链条,强化数学思维与表达。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |定点问题|3例+3变式|轨迹方程构建,斜率关系证明直线过定点|双曲线定义→方程求解→直线与曲线位置关系推导| |定值问题|3例+3变式|面积、斜率乘积、距离等定值证明|渐近线性质→代数运算→几何量不变性探究| |向量问题|2例+2变式|向量共线、数量积转化为代数关系|向量运算→坐标化处理→曲线方程联立应用|

内容正文:

双曲线中的定点问题、定值问题、向量问题专项训练 双曲线中的定点问题、定值问题、向量问题专项训练 考点目录 双曲线中的定点问题 双曲线中的定值问题 双曲线中的向量问题 考点一 双曲线中的定点问题 例1.(2026·湖北武汉·三模)已知圆和定点,动点是圆上任意一点,线段的垂直平分线与直线交于点,设曲线为点的轨迹. (1)求曲线的方程; (2)设,斜率为的直线与曲线交于,两点,直线,分别与曲线交于,两点; (ⅰ)若直线,的斜率之和为0,证明:直线过定点; (ⅱ)若,证明:直线过定点. 【答案】(1) (2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析 【分析】(1)根据垂直平分线性质得,结合Q在直线PE上,分Q在线段延长线和线段上两种情况,推导为定值,对照双曲线定义确定曲线类型,再计算参数得轨迹方程; (2)(ⅰ)设直线方程,与曲线Γ的方程联立,得韦达定理关系;根据直线,的斜率之和为0,列出方程求得直线中参数,确定定点,证明结论;(ⅱ)设直线的方程,与曲线Γ联立,利用韦达定理可求出A点坐标,同理求B点坐标;结合直线斜率为2的条件,得到坐标满足的方程,即可得直线的方程,从而证明结论. 【详解】(1)圆的圆心为,半径, 线段的垂直平分线与直线交于点,故, 当线段的垂直平分线与射线相交时,, 当线段的垂直平分线与射线相交时,, 所以, 故点的轨迹是以为焦点的双曲线,设其方程为, 则,则, 故点的轨迹的方程为; (2)(i)设直线, 联立,得, 则,, , 所以 ,解得, 故直线l的方程为,即直线过定点; (ii)设,则直线的方程为,其中, 联立,可得, 则,将以及代入可得: , 则,所以,则, 同理, 设直线,代入点A的坐标得, 整理得,同理可得, 所以可知直线的方程为,即, 令,解得, 即直线过定点. 例2.(25-26高二下·上海·期中)已知双曲线的右顶点为,左焦点为,过点且斜率为的直线与双曲线的左支交于,两点,为双曲线右支上的一动点; (1)求双曲线的实轴长与离心率; (2)求面积的最小值; (3)设直线与双曲线交于,两点,且.证明:直线过定点; 【答案】(1)实轴长,离心率 (2). (3)证明见解析 【分析】(1)由双曲线方程求得,再根据实轴长及离心率的定义求解; (2)先求出弦长,再求出点到直线的最小距离,即可得到 面积的最小值,而点到直线的最小距离,可转化为平行于直线且与双曲线的右支相切的切点到直线的距离; (3)设,的坐标分别为,,由利用向量垂直分析确定直线的斜率不为,并设直线的方程为,与双曲线方程联立消去后,利用韦达定理结合条件,根据垂直向量数量积的性质求得,得到直线的方程即可求得其所经过的定点. 【详解】(1)由题意,得,, 所以双曲线的实轴长离心率; (2)由(1)知,直线的方程为, 设,由,消去得, , 设平行于直线且与双曲线的右支相切的切线方程为,切点为. 联立,消去,得, 令,得 解得, 当时,直线与双曲线的左支相切,不符合题意, 因此, ,. 因此点到直线的距离, 所以的面积的最小值为. (3)证明:由(1)知,设,的坐标分别为,. 当直线的斜率为时,,, 则 当时, ,解得, 则,中一个点与重合,此时不成立,所以直线的斜率不为; 设直线的方程为, 联立方程,消去后整理,得, 则,, , 由,得, 所以 , 即 , 化简,得解得或. 当时,直线过点,不合题意; 当时,直线的方程为,所以直线过定点. 例3.(25-26高三上·贵州毕节·期中)已知双曲线:的一条渐近线为:,且右焦点到直线的距离为2. (1)求双曲线的方程; (2)已知是的右顶点,、是上与不重合的两点,且,直线斜率存在,证明:直线过定点,并求出定点的坐标. 【答案】(1) (2)证明见解析, 【分析】(1)根据双曲线的性质,结合已知条件求出,进而求出双曲线的方程; (2)联立直线与双曲线方程,利用韦达定理和判别式构造方程,进而求出直线方程,证明结论. 【详解】(1)双曲线:的一条渐近线为:, ,即, 右焦点到直线的距离为,解得, 由,即,得,故, 双曲线的方程为. (2)证明:由题得,设,, 设的方程为, 联立消去并化简得, ,即, 且,, , ,即 , 化简得, 解得或,且均满足, 当时,直线的方程为,过定点,与已知矛盾; 当时,直线的方程为,过定点, 综上,直线过定点,且定点的坐标为. 变式1.(2026·浙江绍兴·模拟预测)已知双曲线的离心率为是双曲线上关于原点对称的两个动点(在第一象限),当的斜率为1时,. (1)求双曲线的标准方程; (2)已知为双曲线的右焦点,连接交双曲线于另一点,连接交双曲线于另一点. ①求证:直线恒过定点; ②记直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,当取最小值时,求直线的方程. 【答案】(1) (2)①证明见解析 ;② 【分析】(1)通过双曲线的基本量关系假设曲线方程,将曲线方程与直线联立,利用韦达定理,结合弦长公式求解. (2)①设为,则直线:,与曲线方程联立,利用韦达定理可得点坐标,同理可求得点坐标,再将直线表示出来,化简求解; ②由(i)知,,结合正切的两角和公式及基本不等式可求解. 【详解】(1)由题意知,,所以, 则双曲线为.设直线为, 由,得,解得 ,则, 故双曲线为. (2) (i)设为,则为, 设直线:,直线:, 由,得    又式可化简为 故,故, 代入直线得: 所以.同理, 则. 直线:,整理得, 故直线恒过定点. (ii)由(i)知,, 当且仅当时,即取等号. 故直线为. 变式2.(2026·安徽池州·二模)已知双曲线过点和. (1)求双曲线的方程; (2)是双曲线上一点,设,,直线交于另一点,直线交于另一点,且,(各点均不重合). (ⅰ)证明:直线过轴上的定点; (ⅱ)记直线,的斜率分别为,,证明:为定值. 【答案】(1) (2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)证明见解析 【分析】(1)根据双曲线的性质和经过的点可得双曲线方程; (2)(ⅰ)先设各点的坐标,再结合向量的关系可求得直线经过的定点;(ⅱ)法一:通过设相关点,再结合向量关系可得,进而可证明定值;法二:通过设相关点,再结合向量关系及点差法可得,进而可证明定值;法三:先设直线的方程为,再利用根与系数关系可得及向量关系可得,从而证明定值;法四:直接设直线,再根据系数关系及向量关系可得,进而可证明定值. 【详解】(1)因为双曲线过点,所以点是双曲线的右顶点,得, 又因为双曲线过点,所以,解得. 所以双曲线的方程为. (2)(i)设点,,,,,如图: 因为, 由得,即. 又因为, 由得,即. 设直线过轴上的定点,则,, 所以直线过轴上的定点 (ⅱ)解法一:(设点法一相关点) 设点,,,由得① 因为点在上,所以,即②,如图: 由①②得 又点在上,所以,即 由题意知,所以③ 同理得④ 由③-④得, 因为,即⑤ 由得,即⑥ 联立⑤⑥解得, 所以 解法二:(设点法——定比点差) 设点,, 由得①,由得② 一方面,由得③ 将①②代入③得④ 另一方面,由得⑤ 将①代入⑤得⑦ 联立①⑦得⑧,同理得⑨ 联立⑧⑨得⑩ 由④⑩得 所以 . 解法三:(设线法一设线解点) 设点,,,一方面,由得① 另一方面,联立得(其中) 所以 所以② 由①②得,即③ 同理得④ 由得⑤ 由③-④得⑥ 联立⑤⑥得 所以 解法四:(设线法——韦达定理) 由(ⅰ)可设直线 联立得由韦达定理得③ 由①②得 ④ 将③代入④得⑤ 又因为点在上,所以⑥ 联立⑤⑥得,, ,解得⑦或(舍) 所以 . 所以. 变式3.(25-26高三下·四川成都·开学考试)在平面直角坐标系中,已知点,,若动点满足,设动点的轨迹为. (1)求曲线的方程; (2)设点为直线上一点,过作曲线的两条切线,切点分别为、. ①证明:直线过定点; ②若直线与以点为圆心的圆相切,且切点为线段的中点,求四边形的面积. 【答案】(1) (2)① 证明见解析;②21或 【分析】(1)利用双曲线的定义可知动点轨迹是以点、为左、右焦点双曲线的右支,求出、的值,即可得出轨迹方程; (2)①先证明过双曲线上一点的切线方程为,设点的坐标为,切点,由切线方程结论及特征法求得直线的方程即可证明结论; ②分两种情况讨论:情况1:直线轴时,将四边形的面积拆分为与的面积和即可; 情况2:直线不垂直于轴时,的方程为,与双曲线方程联立,利用韦达定理可得点的坐标,由,结合向量化简可得,从而得到,求出点和点到直线的距离,由四边形的面积为与的面积和:,即可求解. 【详解】(1)根据双曲线的定义,动点满足, 因此轨迹为双曲线的右支, 由得;由焦点得, 根据双曲线的基本关系,可得, 因此,曲线的方程为; (2)①先证明引理:过双曲线上一点的切线方程为. 当切线斜率存在时,设过双曲线上一点的切线方程为, 联立双曲线方程消去,得. 因为直线与双曲线相切,故,化简得切线斜率, 将代入点斜式并整理,得, 将代入得. 当切线斜率不存在时,切线为,代入上述方程得,等式成立; 综上所述,过双曲线上一点的切线方程为. 设点的坐标为,切点, 由引理,知双曲线在切点处的切线方程为, 由于点在切线、上,因此满足:, 上述两式表明,点、均在直线上,整理得直线的方程, 令,解得(与无关),故直线恒过定点. ②分两种情况讨论:情况1:直线轴时,的方程为(过定点), 将其代入双曲线方程得, 即、,中点, 由直线的方程,令得,即, 将四边形的面积拆分为与的面积和,因此,总面积为; 情况2:直线不垂直于轴时,的方程为,联立双曲线方程,消去并整理,得, 设,中点, 由韦达定理得, 因此,中点的坐标为,, 由,向量,向量的方向向量为, 故,代入,并化简, 即,即, 又,代入,得,,因此,. 当时,由直线的方程与等价, 得,即,点到直线的距离为, 则,同理,点到直线的距离为,则, 四边形的面积为与的面积和:, 代入数值化简; 当时,由对称性,知面积仍为. 综上所述,四边形的面积为21或. 考点二 双曲线中的定值问题 例1.(25-26高三上·河南·阶段检测)已知双曲线的实轴的长为,离心率. (1)求双曲线的标准方程; (2)过点的直线与双曲线交于两点,求线段的中点的轨迹方程; (3)设为双曲线上任意一点,过作的两条渐近线的垂线,垂足分别为.的面积是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由. 【答案】(1) (2)或 (3)是, 【分析】1)根据实轴的长为,离心率,求出即可求得双曲线的标准方程; (2)假设直线的方程与双曲线的标准方程联立,通过韦达定理表示出线段的中点的坐标,从而求出轨迹方程; (3)设,求出点双曲线两条渐近线的距离,再利用分别取两条渐近线的法向量为求出两条渐近线的夹角,由于与两条渐近线垂直,故与该夹角互补,从而表示出面积,再判断是否为定值. 【详解】(1)由双曲线的实轴的长为,得,所以, 又,所以,所以, 所以双曲线的标准方程为. (2)当直线的斜率不存在时,不符合题意; 当直线的斜率存在时,设斜率为,则直线的方程为, 联立,消去并整理,得 , 由直线与双曲线有两个交点,得, 且 ,解得且. 设,则,故, 由且,得或, 将代入,整理得, 因为,所以,即 , 故线段的中点的轨迹方程为或. (3)的面积是定值.理由如下: 设,则,双曲线的渐近线方程分别为 . 点到两条渐近线的距离分别为, 故.分别取两条渐近线的法向量为, 则, 由于与两条渐近线垂直,所以,与该夹角互补 故, 所以的面积, 故的面积为定值. 例2.(25-26高三下·上海·阶段检测)已知双曲线过点,点为其渐近线上一点.过点的直线与双曲线交于,两点. (1)求双曲线的方程; (2)若与的面积相等,求出M的坐标; (3)直线AM,AN分别与y轴交于P,Q两点,记PQ的中点为E,判断的外接圆面积是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由. 【答案】(1) (2) (3)的外接圆面积为定值,理由见解析 【分析】(1)点代入双曲线方程,点代入渐近线方程,求出得双曲线的方程; (2)与的面积相等,则M是BN的中点,利用中点坐标公式和双曲线方程求出M的坐标; (3)把直线l方程代入双曲线方程,利用韦达定理表示出P,Q两点,得到中点E的坐标, 可求的外接圆方程和面积. 【详解】(1)双曲线过点,则有, 双曲线的渐近线方程为,点为渐近线上一点,得,解得, 因此双曲线C的方程为. (2)由三点共线,和共顶点A,有公共边,底边都在直线l上, 两个三角形的高(点A到直线l的距离)相等,由面积相等可得底边长, 即M是BN的中点, 设,若M是BN中点,则N的坐标为, 将代入双曲线方程:,解得, 代入双曲线方程得,,即. (3)设过点的直线l方程为,设, 联立直线与双曲线方程得, 整理得, 由韦达定理得,, 直线AM的方程为,令得,同理得, 因为,, , 所以PQ中点E的纵坐标恒为,即E为定点, 已知均为定点, 设外接圆方程为,代入三点坐标, 解得,所以外接圆方程为,即, 外接圆半径的平方,因此外接圆面积,为定值. 例3.(2026·广东深圳·模拟预测)已知角的顶点为,在的两边上截取,连接,在线段上取一点,使得,记的中点为,以为中心,为顶点作离心率为2的双曲线,以为圆心,为半径作圆,与双曲线左支交于点(射线在内部),则.在上述作法中,以为原点,直线为轴建立如图所示的平面直角坐标系,若,点在轴的上方. (1)求双曲线的方程; (2)若过点且与轴垂直的直线交轴于点,点到直线的距离为. 证明:①为定值; ②. 【答案】(1) (2)①证明见解析;②证明见解析 【分析】(1)根据题设直接求出,即可求出结果; (2)①根据条件得到直线的方程为,设,则,利用两点间的距离公式及,即可证明结果;②根据条件得到,从而得到,再利用几何关系,即可证明结果. 【详解】(1)设双曲线的方程为, 由及,可得,所以, 因为双曲线的离心率为2,所以,解得, 所以双曲线的方程为. (2)①由题可得, 因为,所以直线的方程为, 设,则, 所以, , 所以,为定值. ②因为,由①得, 因为,所以, 又都是锐角,所以, 所以,所以. 变式1.(25-26高三下·浙江杭州·阶段检测)已知双曲线:的离心率为2,左、右顶点分别为,,右焦点到其中一条渐近线的距离为.过的直线与双曲线交于,两点,直线,交于点,直线,交于点,设点为中点. (1)求双曲线的标准方程; (2)求直线的方程; (3)是否为定值?若是,请证明;若不是,请说明理由. 【答案】(1) (2) (3)为定值,证明见解析 【分析】(1)根据离心率及焦点到渐近线的距离求解即可. (2)设出直线方程及,,与双曲线方程联立,求出和,求出直线、方程,联立求出,同理求得,即可得到直线的方程. (3)结合(2)求出、及点,分别求出、,结合韦达定理化简求解即可. 【详解】(1)由双曲线的离心率为2,得,即. 渐近线方程为, 则右焦点到其中一条渐近线的距离为,则. 又,即,解得,. 故双曲线的标准方程为. (2)由(1)知,,,. 设过的直线方程为,,. 联立,整理得, 则,. 直线方程为,直线方程为, 联立解得 , 即点的横坐标为. 同理可得,点的横坐标为. 所以直线的方程为. (3)为定值. 证明:由(2)知,,,则. 将代入直线方程中,可得, 同理可得, 所以 ,即. . , 所以. 而, 所以. 故为定值,该定值为2. 变式2.(2026·河南·二模)已知双曲线的右焦点到渐近线的距离为1. (1)求双曲线的标准方程; (2)点为坐标原点,过点的直线与双曲线交于两点. (ⅰ)若的面积为,求直线l的方程; (ⅱ)双曲线E的左右顶点分别为A,B,直线AM与直线BN交于点P,记直线AM,BN,PF的斜率分别为、、,探究是否为定值,若为定值,求出该定值,若不是定值请说明理由. 【答案】(1) (2)(ⅰ)或(ⅱ)是定值2 【分析】(1)利用点到直线的距离公式结合条件求出的值,即得双曲线方程; (2)(ⅰ)【法一】考虑直线的斜率不存在时,检验直线符合题意;当斜率存在时,设,与双曲线方程联立,写出韦达定理,求出弦长与点到直线的距离,利用列方程求解即得;【法二】基本步骤同法一,利用列方程求解;【法三】设直线的方程为,与法一同法列方程求解;【法四】设直线的方程为,与法二利用列方程求解;(ⅱ)设,与双曲线方程联立,消去,写出韦达定理,分别写出直线,的方程,联立推得,利用斜率公式化简计算即得. 【详解】(1)由已知得渐近线方程为,右焦点,知. 且,则得,又, 故双曲线的标准方程为; (2) (ⅰ)【法一】当直线的斜率不存在时,直线方程为,代入双曲线方程, 求得,不妨设,,则,又, 故的面积,即直线符合题意; 当直线的斜率存在时,设其方程为, 将其与双曲线方程联立:,消元可得 则,设,, 则,, 故, 而点到直线的距离, 故的面积为: , 整理得,化简得 解得, 所以直线方程为. 综上当时,直线的方程为或. 【法二】当直线的斜率不存在时,与上同法得到直线符合题意; 当直线的斜率存在时,与上同法得到:, 因, 故的面积, 即, 整理得,解得,则得直线方程为. 综上当时,直线的方程为或. 【法三】由题意设直线的方程为, 直线与双曲线交于两点,所以, 另设, 则,. 故 点到直线的距离, 故的面积, 即, 解得或, 所以当时,直线的方程为或. 【法四】由题意设直线的方程为, 直线与双曲线交于两点,所以, 另设,, 则,. 故的面积, 即, 解得或, 所以当时,直线的方程为或. (ⅱ) 由题意知,,故可设,直线与双曲线方程联立得, 又因为直线与双曲线交于两点,则,, 设,, 则,, 所以直线,的方程分别为,, 联立得 得, 则可设点,故可得,, 所以, 所以为定值2. 变式3.(25-26高三上·江西南昌·阶段检测)已知双曲线:(,)上有两点,. (1)求的方程; (2)过点的直线与交于,两点(异于点),证明:直线与的斜率之积为定值. 【答案】(1); (2)证明见解析. 【分析】(1)由点,在双曲线上,列出方程组,联立求解,即可得到双曲线的方程; (2)设直线的方程为,与双曲线联立,结合韦达定理,代入直线与的斜率之积,化简即可证明. 【详解】(1)由题意,因为点,在双曲线:(,)上, 所以,解得, 故的方程为. (2)证明:由题意,易知的斜率不为0, 设的方程为,,, 与双曲线联立,即,化简可得, 则,,. 故直线与的斜率之积为 . 即直线与的斜率之积为定值. 考点三 双曲线中的向量问题 例1.(2026·江苏·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,其渐近线方程为.设是上的动点,且不在轴上. (1)求的方程; (2)点分别在直线与上,且满足. ①证明:三点共线; ②求的最小值. 【答案】(1) (2)①证明:设,,则.又,∴,,∵,∴,解得,∴.又,且,∴,解得,∴.∴直线的斜率,直线的斜率,∴三点共线. ②4 【分析】(1)根据双曲线渐近线方程与参数关系即可求解; (2)①通过点的坐标,根据向量的运算计算、两点坐标,证明即可; ②通过两点间的距离公式,表示出,计算最值即可. 【详解】【小题1】∵双曲线的焦点分别为,其渐近线方程为, ∴, 解得, ∴双曲线的方程为 【小题2】①略 ②由①知,, ∴, ∵,∴, 令,则, 当且仅当,即,即时,取“”, ∴的最小值为. 例2.(2026·湖南长沙·二模)已知双曲线,,左右顶点分别为,过点的直线交双曲线于,两点. (1)若离心率时,求的值; (2)若,为等腰三角形时,且点在第一象限,求点的坐标; (3)连接并延长,交双曲线于点,若,求的取值范围. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)根据双曲线离心率公式求出; (2)分类讨论等腰三角形的情况,确定点的坐标; (3)设直线方程并联立双曲线,应用韦达定理,计算向量数量积,代入韦达定理结果得到参数关系,求的取值范围. 【详解】(1)由题意得,则, . (2)当时,双曲线, 其中,, 因为为等腰三角形,则 ①当以为底时,显然点在直线上, 这与点在第一象限矛盾,故舍去; ②当以为底时,, 设,联立解得或或, 因为点在第一象限,显然以上均不合题意,舍去; (或者由双曲线性质知,矛盾,舍去); ③当以为底时,, 设,其中,, 解得,即, 综上所述:. (3)由题知,, 当直线的斜率为时,此时,不合题意,则, 则设直线, 设点,,延长线交双曲线于点, 根据双曲线对称性知, 联立, 显然二次项系数, 其中, ①,②, 则,, 则, 因为,在直线上, 则,, 即,即, 将①②代入有, 即 化简得, 所以,代入到, 得,所以, 且,解得, 又因为,则, 综上知,, 所以. 变式1.(2026·广东揭阳·二模)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,实轴长为,点到双曲线的渐近线的距离为1,过的直线与交于右支两点. (1)求双曲线的方程; (2)证明存在轴上的一点,使得为定值; (3)求的最大值. 【答案】(1) (2)证明见解析 (3) 【分析】(1)求出双曲线的基本量后可得双曲线的方程; (2)设,,联立直线方程和双曲线方程,结合韦达定理化,根据该值为定值可求的坐标; (3)先求、,再根据两角和的正切公式结合韦达定理可求,故可求的最大值. 【详解】(1)因为实轴长为,故, 而点到双曲线C的渐近线的距离为1,故, 故双曲线的方程为:. (2)设为半焦距,则,故, 因为与双曲线的右支相交于两个不同的点,故可设,, 由可得即, 故且,所以. 又. 设,则,, 故 为定值当且仅当,故, 故存在轴上的一点,使得为定值且定值为. (3)由双曲线的对称性不妨设,, 故,, 故 ,其中, 设,则, 故, 而,故, 注意到,故的最大值为. 变式2.(2026·福建泉州·模拟预测)已知双曲线C的中心是坐标原点,对称轴为坐标轴,且过,两点. (1)求C的方程; (2)设P,M,N三点在C的右支上,,,证明: (ⅰ)存在常数,满足; (ⅱ)的面积为定值. 【答案】(1) (2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)证明见解析 【分析】(1)设C的方程为,其中.由C过A,B两点,代入解得,即可. (2)(ⅰ)设,,,其中,,.因为,所以直线BM的斜率为,方程为. 联立结合韦达定理得到,. 同理,.再结合向量运算即可解决. (ⅱ)结合前面结论,运用点到直线距离公式,三角形面积公式可解. 【详解】(1)设C的方程为,其中. 由C过A,B两点,故,,解得,. 因此C的方程为. (2)(ⅰ)设,,,其中,,i=0,1,2.    因为,所以直线BM的斜率为,方程为. 由,得, 所以, . 因此. 同理可得直线AN的斜率为,直线AN的方程为. 由,得, 所以, , 因此 . 则,即存在,满足. (ⅱ)由(ⅰ),直线MN的方程为, 所以点P到直线MN的距离. 而, 所以的面积为定值. 2 学科网(北京)股份有限公司 $双曲线中的定点问题、定值问题、向量问题专项训练 双曲线中的定点问题、定值问题、向量问题专项训练 考点目录 双曲线中的定点问题 双曲线中的定值问题 双曲线中的向量问题 考点一 双曲线中的定点问题 例1.(2026·湖北武汉·三模)已知圆和定点,动点是圆上任意一点,线段的垂直平分线与直线交于点,设曲线为点的轨迹. (1)求曲线的方程; (2)设,斜率为的直线与曲线交于,两点,直线,分别与曲线交于,两点; (ⅰ)若直线,的斜率之和为0,证明:直线过定点; (ⅱ)若,证明:直线过定点. 例2.(25-26高二下·上海·期中)已知双曲线的右顶点为,左焦点为,过点且斜率为的直线与双曲线的左支交于,两点,为双曲线右支上的一动点; (1)求双曲线的实轴长与离心率; (2)求面积的最小值; (3)设直线与双曲线交于,两点,且.证明:直线过定点; 例3.(25-26高三上·贵州毕节·期中)已知双曲线:的一条渐近线为:,且右焦点到直线的距离为2. (1)求双曲线的方程; (2)已知是的右顶点,、是上与不重合的两点,且,直线斜率存在,证明:直线过定点,并求出定点的坐标. 变式1.(2026·浙江绍兴·模拟预测)已知双曲线的离心率为是双曲线上关于原点对称的两个动点(在第一象限),当的斜率为1时,. (1)求双曲线的标准方程; (2)已知为双曲线的右焦点,连接交双曲线于另一点,连接交双曲线于另一点. ①求证:直线恒过定点; ②记直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,当取最小值时,求直线的方程. 变式2.(2026·安徽池州·二模)已知双曲线过点和. (1)求双曲线的方程; (2)是双曲线上一点,设,,直线交于另一点,直线交于另一点,且,(各点均不重合). (ⅰ)证明:直线过轴上的定点; (ⅱ)记直线,的斜率分别为,,证明:为定值. 变式3.(25-26高三下·四川成都·开学考试)在平面直角坐标系中,已知点,,若动点满足,设动点的轨迹为. (1)求曲线的方程; (2)设点为直线上一点,过作曲线的两条切线,切点分别为、. ①证明:直线过定点; ②若直线与以点为圆心的圆相切,且切点为线段的中点,求四边形的面积. 考点二 双曲线中的定值问题 例1.(25-26高三上·河南·阶段检测)已知双曲线的实轴的长为,离心率. (1)求双曲线的标准方程; (2)过点的直线与双曲线交于两点,求线段的中点的轨迹方程; (3)设为双曲线上任意一点,过作的两条渐近线的垂线,垂足分别为.的面积是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由. 例2.(25-26高三下·上海·阶段检测)已知双曲线过点,点为其渐近线上一点.过点的直线与双曲线交于,两点. (1)求双曲线的方程; (2)若与的面积相等,求出M的坐标; (3)直线AM,AN分别与y轴交于P,Q两点,记PQ的中点为E,判断的外接圆面积是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由. 例3.(2026·广东深圳·模拟预测)已知角的顶点为,在的两边上截取,连接,在线段上取一点,使得,记的中点为,以为中心,为顶点作离心率为2的双曲线,以为圆心,为半径作圆,与双曲线左支交于点(射线在内部),则.在上述作法中,以为原点,直线为轴建立如图所示的平面直角坐标系,若,点在轴的上方. (1)求双曲线的方程; (2)若过点且与轴垂直的直线交轴于点,点到直线的距离为. 证明:①为定值; ②. 变式1.(25-26高三下·浙江杭州·阶段检测)已知双曲线:的离心率为2,左、右顶点分别为,,右焦点到其中一条渐近线的距离为.过的直线与双曲线交于,两点,直线,交于点,直线,交于点,设点为中点. (1)求双曲线的标准方程; (2)求直线的方程; (3)是否为定值?若是,请证明;若不是,请说明理由. 变式2.(2026·河南·二模)已知双曲线的右焦点到渐近线的距离为1. (1)求双曲线的标准方程; (2)点为坐标原点,过点的直线与双曲线交于两点. (ⅰ)若的面积为,求直线l的方程; (ⅱ)双曲线E的左右顶点分别为A,B,直线AM与直线BN交于点P,记直线AM,BN,PF的斜率分别为、、,探究是否为定值,若为定值,求出该定值,若不是定值请说明理由. 变式3.(25-26高三上·江西南昌·阶段检测)已知双曲线:(,)上有两点,. (1)求的方程; (2)过点的直线与交于,两点(异于点),证明:直线与的斜率之积为定值. 考点三 双曲线中的向量问题 例1.(2026·江苏·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,其渐近线方程为.设是上的动点,且不在轴上. (1)求的方程; (2)点分别在直线与上,且满足. ①证明:三点共线; ②求的最小值. 例2.(2026·湖南长沙·二模)已知双曲线,,左右顶点分别为,过点的直线交双曲线于,两点. (1)若离心率时,求的值; (2)若,为等腰三角形时,且点在第一象限,求点的坐标; (3)连接并延长,交双曲线于点,若,求的取值范围. 变式1.(2026·广东揭阳·二模)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,实轴长为,点到双曲线的渐近线的距离为1,过的直线与交于右支两点. (1)求双曲线的方程; (2)证明存在轴上的一点,使得为定值; (3)求的最大值. 变式2.(2026·福建泉州·模拟预测)已知双曲线C的中心是坐标原点,对称轴为坐标轴,且过,两点. (1)求C的方程; (2)设P,M,N三点在C的右支上,,,证明: (ⅰ)存在常数,满足; (ⅱ)的面积为定值. 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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双曲线中的定点问题、定值问题、向量问题 专项训练-2026届高三数学三轮冲刺
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