内容正文:
第58讲 圆锥曲线中的定值和定点及定直线问题
题型一 定值问题 2
题型二 定点问题 4
题型三 定直线问题 6
【真题回顾】 8
【基础回顾】
知识点1:定值问题
定值问题的证明可运用函数的思想方法来解决.证明过程可总结为“变量—函数—定值”,具体操作程序如下:
(1)变量——选择适当的量为变量.
(2)函数——把要证明为定值的量表示成变量的函数.
(3)定值——化简得到的函数解析式,消去变量得到定值.
求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊情况入手,求出定值,再证明该定值与变量无关;
(2)直接推理、计算,并在计算推理过程中消去变量,从而得到定值.
常用消参方法:
①等式代入消参:找到两个参数之间的等式关系,用一个参数表示另外一个参数,即可代入其他式子,消去参数.
②分式相除消参:两个含参数的式子相除,消掉分子和分母所含参数,从而得到定值.
③因式相减消参:两个含参数的因式相减,把两个因式所含参数消掉.
④参数无关消参:当与参数相关的因式为时,此时与参数的取值没什么关系,比如:,只要因式,就和参数没什么关系了,或者说参数不起作用.
知识点2:求解直线过定点问题常用方法如下:
(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;
(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,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点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;
(3)求证直线过定点,常利用直线的点斜式方程或截距式来证明.
一般解题步骤:
①斜截式设直线方程:,此时引入了两个参数,需要消掉一个.
②找关系:找到和的关系:m=f(k),等式代入消参,消掉.
③参数无关找定点:找到和k没有关系的点.
知识点3:求解定直线问题
就是求点的轨迹为一条直线
题型一 定值问题
1.(2026高二上·陕西咸阳·竞赛)已知椭圆过点,且的离心率为.
(1)求的方程;
(2)设分别是的左顶点,上顶点,与直线平行的直线与交于两点.
①若以线段为直径的圆与直线相切,求在轴上的截距;
②当直线斜率存在时,分别将其记为,证明:为定值
2.(25-26高二下·四川宜宾·期末)已知双曲线:(,)的离心率为2,且经过点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过双曲线右焦点作直线与双曲线交于,两点,与双曲线的两条渐近线分别交于,两点.试问:是否为定值?若是,求出该值;若不是,请说明理由.
3.(25-26高二下·江苏连云港·期末)已知双曲线(,)经过点,,直线交的右支于,两点,且线段的中点为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若点的坐标为,求直线的方程;
(3)若直线经过的右焦点,以为直径的圆与直线相交于,两点,证明:为定值.
4.(25-26高二下·上海·期末)已知双曲线的标准方程,如图所示,通过双曲线的右焦点作与坐标轴都不垂直的直线交的右支于两点.
(1)求双曲线的离心率和渐近线方程;
(2)已知点,求证:;
(3)若以为直径的圆被直线截得的劣弧为,则弧所对圆心角的大小是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
5.(2026高三·全国·专题练习)如图,已知椭圆C:,直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.
(1)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;
(2)若l过点,延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.
6.(25-26高二下·重庆·阶段检测)在平面直角坐标系中,点,在椭圆∶上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线过点,且与椭圆交于,两点,若点使得恒成立,求的值.
7.(2026·河南南阳·三模)已知双曲线的离心率,左顶点,过C的右焦点F作与x轴不重合的直线l,交C于P、Q两点.
(1)求双曲线C的方程;
(2)求证:直线、的斜率之积为定值;
(3)设,试问:在x轴上是否存在定点T,使得恒成立?若存在,求出点T的坐标;若不存在,说明理由.
8.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·阶段检测)已知双曲线:(,)的右焦点到一条渐近线的距离为1,且点在双曲线上.
(1)求双曲线的方程;
(2)斜率为的直线与双曲线的右支交于、两点(异于点).求证:直线、的斜率之和为定值.
9.(25-26高三下·山西太原·阶段检测)在平面直角坐标系中,已知,,是平面上的动点,记直线,的斜率分别为,,且.
(1)求动点形成的曲线的方程;
(2)点在直线上,且与轴平行,设与交于点,证明:在直线上存在两个定点,,使得为定值.
10.(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.
题型二 定点问题
(1)把直线或曲线方程中的变量x,y视作常数,把方程一边化为零.
(2)既然是过定点,那么这个方程就是对任意参数都成立,这时参数的系数就要全部等于零,这样就得到一个关于x,y的方程组.
(3)这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点.
1.(2026·河北沧州·三模)已知椭圆的长轴长为,由的三个顶点构成的三角形的面积为
(1)求的方程
(2)记的右顶点和上顶点分别为,,点在线段上运动,垂直于轴的直线交于点点在第一象限,为线段的中点,设直线与的另一个交点为,证明:直线过定点.
2.(25-26高二下·四川宜宾·期末)已知点,是平面上一动点,点到点的距离比它到轴的距离大1,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的轨迹方程;
(2)已知点,,为不过点的直线与曲线的交点,直线的斜率记为,直线的斜率记为,若,求证:直线过定点,并求出定点坐标.
3.(25-26高二下·上海闵行·期末)已知椭圆 : ,点是椭圆的右顶点.
(1)求椭圆离心率;
(2)已知点, ,若椭圆 上存在一点 ,满足,求 的值;
(3)若直线 与 交于 、 两点,且 为直角,求证:直线 恒过定点.
4.(2026·重庆·三模)已知椭圆:过抛物线的焦点,且与双曲线有相同的焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线:与椭圆交于不同的两点,,点,若直线的斜率与直线的斜率互为相反数,求证:直线过定点.
5.(2026·陕西西安·模拟预测)已知点,,双曲线的方程经过点,且的一条渐近线与直线平行,为上异于顶点的任意一点,为的左顶点.
(1)求的方程;
(2)求直线与的斜率之积;
(3)设为上异于顶点和点的任意一点,且直线的斜率是直线的斜率的3倍,证明:直线恒过定点.
6.(25-26高二下·湖南郴州·期中)已知椭圆的离心率为,且过点.
(1)求的标准方程;
(2)设过点的直线(斜率不为)与相交于,两点,点关于轴的对称点为,证明直线恒过定点,并求出该定点的坐标.
7.(25-26高二下·北京顺义·期中)已知椭圆右焦点,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线与椭圆交于不同的两点,点,若(是坐标原点),判断直线是否过定点,如果是,求该定点的坐标;如果不是,说明理由.
8.(25-26高二下·重庆·期中)已知平面内动点到点的距离与到直线的距离相等.记动点的轨迹为,过点的直线与曲线相交于,两点.
(1)求轨迹的方程;
(2)设点关于轴对称的点为,证明:直线恒过定点.
9.(25-26高二下·广西南宁·期中)已知椭圆的焦距为2,C上的点到两个焦点的距离之和为4,直线l过C的右焦点F且与C交于A,B两点,过点A作直线的垂线,垂足为D.
(1)求C的标准方程;
(2)证明:直线恒过定点.
10.(25-26高二下·云南昭通·阶段检测)已知椭圆E:()的离心率为,,,且原点到直线的距离等于.
(1)求椭圆的方程;
(2)设点()在椭圆上,直线交轴于点.点与点关于轴对称,直线交轴于点.问: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.
题型三 定直线问题
实质上就是求轨迹问题
1.(25-26高二下·广东广州·阶段检测)在平面直角坐标系中,点到点的距离与到直线:的距离之比为,记点的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)点,过点的直线与交于,两点.
(ⅰ)当时,求的方程;
(ⅱ)若直线斜率不为0,且直线与过点且垂直于的直线交于点,判断点是否在定直线上,并说明理由.
2.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知椭圆:的离心率为,右顶点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与交于,两点,在线段上取异于,的点,且满足.
(i)求证:点在定直线上;
(ii)设直线,,的斜率分别为,,,求证:,,成等差数列.
3.(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.
4.(2026·江西宜春·模拟预测)已知点,分别是椭圆的左、右顶点,且的离心率为.
(1)求的方程;
(2)若点是上与,不重合的点,直线,与直线分别交于点,,求的最小值;
(3)若不过点且斜率为的直线与交于,两点,证明:的外心恒在定直线上.
5.(2026·新疆·二模)已知,分别是椭圆C:()的左、右焦点,O为坐标原点,M为椭圆C上任意一点,的最大值为,当时,的面积为1.
(1)求椭圆C的方程及其离心率;
(2)已知A,B为椭圆C的左右顶点,若点P满足,当M与A,B不重合时,直线MP交椭圆C于另一点N,直线AM,BN交于点T.
(ⅰ)证明:点T在一条定直线上;
(ⅱ)求的最大值.
6.(25-26高二下·湖北·期中)已知椭圆焦距为4,短轴长为4.
(1)求椭圆的方程.
(2)若椭圆与轴的交点为A,B(点位于点的上方),直线与椭圆交于不同的两点M,N.设直线AN与直线BM相交于点.试问点是否在定直线上?若是,求出该直线方程;若不是,说明理由.
7.(25-26高二上·广东中山·期末)已知双曲线的中心为坐标原点,上焦点为,离心率为.记的上、下顶点分别为,过点的直线与的上支交于两点.
(1)求的方程;
(2)直线和的斜率分别记为和,求的最小值;
(3)直线与交于点,证明:点在定直线上.
8.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)已知分别是双曲线:的左、右顶点,点是双曲线上的一点,且.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知过点的直线:,交双曲线的左、右两支于两点(异于).
(ⅰ)求的取值范围;
(ⅱ)设直线与直线交于点,求证:点在定直线上.
9.(2026·河北·二模)已知双曲线 的离心率为点在上.
(1)求的方程.
(2)已知A,B分别为的左、右顶点,过点的直线与Γ的右支交于C,D两点.
(i)若直线BC和BD的斜率分别为,求;
(ii)若直线BC交直线于点N,直线AD和直线MN的交点为Q,证明:点Q在定直线上.
10.(2026·河南安阳·模拟预测)已知抛物线的焦点为,点是上的动点且异于坐标原点.当时,.
(1)求的方程.
(2)若,且上存在异于的两点,使得是等边三角形.设的中心的轨迹为曲线.
(i)求的方程;
(ii)点在的准线上运动,过点作的两条切线,切点分别为,过点作的两条切线,切点分别为,过点作的两条切线,切点分别为,求证:直线与的交点在一条定直线上.
【真题回顾】
1.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P.证明:点在定直线上.
2.(2013·江西·高考真题)已知椭圆:的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)如图所示,是椭圆的顶点,是椭圆上除顶点外的任意点,直线交轴于点,直线交于点.设的斜率为的斜率为,求证:为定值.
3.(2026·天津·高考真题)已知椭圆()的离心率为,椭圆被直线截得的线段长为.
(1)求的标准方程;
(2)斜率为的直线与圆相切,且该直线交椭圆于,(),是椭圆的上顶点.记直线,的斜率分别为,,求.
4.(2023·全国乙卷·高考真题)已知椭圆的离心率是,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点.
1 / 48
学科网(北京)股份有限公司
$
第58讲 圆锥曲线中的定值和定点及定直线问题
题型一 定值问题 2
题型二 定点问题 15
题型三 定直线问题 27
【真题回顾】 43
【基础回顾】
知识点1:定值问题
定值问题的证明可运用函数的思想方法来解决.证明过程可总结为“变量—函数—定值”,具体操作程序如下:
(1)变量——选择适当的量为变量.
(2)函数——把要证明为定值的量表示成变量的函数.
(3)定值——化简得到的函数解析式,消去变量得到定值.
求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊情况入手,求出定值,再证明该定值与变量无关;
(2)直接推理、计算,并在计算推理过程中消去变量,从而得到定值.
常用消参方法:
①等式代入消参:找到两个参数之间的等式关系,用一个参数表示另外一个参数,即可代入其他式子,消去参数.
②分式相除消参:两个含参数的式子相除,消掉分子和分母所含参数,从而得到定值.
③因式相减消参:两个含参数的因式相减,把两个因式所含参数消掉.
④参数无关消参:当与参数相关的因式为时,此时与参数的取值没什么关系,比如:,只要因式,就和参数没什么关系了,或者说参数不起作用.
知识点2:求解直线过定点问题常用方法如下:
(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;
(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,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点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;
(3)求证直线过定点,常利用直线的点斜式方程或截距式来证明.
一般解题步骤:
①斜截式设直线方程:,此时引入了两个参数,需要消掉一个.
②找关系:找到和的关系:m=f(k),等式代入消参,消掉.
③参数无关找定点:找到和k没有关系的点.
知识点3:求解定直线问题
就是求点的轨迹为一条直线
题型一 定值问题
1.(2026高二上·陕西咸阳·竞赛)已知椭圆过点,且的离心率为.
(1)求的方程;
(2)设分别是的左顶点,上顶点,与直线平行的直线与交于两点.
①若以线段为直径的圆与直线相切,求在轴上的截距;
②当直线斜率存在时,分别将其记为,证明:为定值
【答案】(1)
(2)①
②由题意,,
又,,
∴
,
将,即,代入上式:
分子
,
分母,
∴ ,故为定值.
【分析】(1)结合椭圆过定点坐标、离心率公式和的关系,联立方程组求解,即可得到椭圆标准方程;
(2)①先求直线的斜率与方程,设出平行直线的斜截式方程,联立椭圆方程,利用韦达定理得到根与系数的关系,结合弦长公式求,再利用平行直线距离公式求两直线距离,根据圆与直线相切的条件(半径等于圆心到直线的距离)列方程求解截距;
②将用坐标表示,代入韦达定理的结论化简,消去参数即可证明乘积为定值.
【详解】(1)由题意可知,
解得,,
∴ 椭圆的方程为;
(2)
①由题意知,则直线的方程为,
设平行于直线的直线的方程为,
联立,消去得: ,
,解得:,
设与椭圆的交点坐标为,
∴ ,
,
又直线与直线的距离,由于以线段为直径的圆与直线相切,则 ,
即,解得.
经检验:,故在轴上的截距为;
②略.
2.(25-26高二下·四川宜宾·期末)已知双曲线:(,)的离心率为2,且经过点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过双曲线右焦点作直线与双曲线交于,两点,与双曲线的两条渐近线分别交于,两点.试问:是否为定值?若是,求出该值;若不是,请说明理由.
【答案】(1);
(2)是定值,.
【分析】(1)根据双曲线的离心率和双曲线上的点列式求的值,可得双曲线的标准方程.
(2)设直线:,代入双曲线方程,消去,利用韦达定理可得,,再与双曲线渐近线方程联立,得到的坐标,再表示出,整理化简可得结果.
【详解】(1)由题意可得,解得,,,
所以双曲线的标准方程:.
(2)由(1)知右焦点,渐近线方程:,
设直线:,,,
联立可得:,
,,
联立得;
联立得,
所以,
所以为定值.
3.(25-26高二下·江苏连云港·期末)已知双曲线(,)经过点,,直线交的右支于,两点,且线段的中点为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若点的坐标为,求直线的方程;
(3)若直线经过的右焦点,以为直径的圆与直线相交于,两点,证明:为定值.
【答案】(1)
(2)
(3)由双曲线得,右焦点,
①当直线的斜率存在时,设直线,,中点.
联立,整理得,
由韦达定理得:,
因此:,
因为圆以为直径,圆心为,半径,所以,
设,将代入圆方程,
得,故,
所以
,
因为,所以,且,代入上式,
所以 .
②当直线斜率不存在时,,易得,
所以,仍成立.
综上,为定值.
【分析】(1)直接由待定系数可求得双曲线方程;
(2)直接用点差法求中点弦的方程并检验可得;
(3)分直线的斜率存在或不存在两种情况讨论:当直线的斜率存在时,设直线,,中点,结合根与系数关系得,,再圆的方程中令,设,所以由根与系数关系得,进而可将,再将代入可得;当直线的斜率不存在时,得,进而可得所求值,综上可得所证结果.
【详解】(1)将点、代入双曲线方程,得,
令,,解得,即.
因此,双曲线的标准方程.
(2)设,且两点均在双曲线上,故
两式相减得点差公式:,即.
又因为中点为,故,代入上式得,即.
若,则,则重合,且中点,则三点重合,
这与直线交的右支于,两点矛盾.
所以,因此直线斜率.
又因为直线经过点,由点斜式得直线方程,整理得.
联立,得,判别式,
且,所以两根均为正根,符合交右支于两点的条件.
因此直线的方程为.
(3)略
4.(25-26高二下·上海·期末)已知双曲线的标准方程,如图所示,通过双曲线的右焦点作与坐标轴都不垂直的直线交的右支于两点.
(1)求双曲线的离心率和渐近线方程;
(2)已知点,求证:;
(3)若以为直径的圆被直线截得的劣弧为,则弧所对圆心角的大小是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)离心率,渐近线为
(2)由,的斜率存在且不为0,设的方程为,
联立,消去得,
设,由题意得,
所以,且,
所以
,得证.
(3)是,定值为
【分析】(1)由标准方程确定双曲线参数,进而写出离心率、渐近线;
(2)设的方程为,联立双曲线,应用韦达定理及,整理化简即可证;
(3)利用直线与圆的关系,结合圆的性质求劣弧对应圆心角即可.
【详解】(1)由知,,,,则离心率,渐近线为;
(2)略
(3)由(2)知恒成立,,
所以圆心到的距离,
半径,
设所对圆心角为,则,
因为为劣弧,所以,则,
所以,即所对圆心角的大小为定值.
5.(2026高三·全国·专题练习)如图,已知椭圆C:,直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.
(1)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;
(2)若l过点,延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.
【答案】(1)令,则,代入,
得,
所以,,由于,
故;
(2)四边形OAPB能为平行四边形,.
【分析】(1)通过进行仿射变换,再求其斜率以及斜率之积;
(2)先判定四边形为菱形,再利用圆心到直线的距离求出,进而得到.
【详解】(1)略
(2)四边形OAPB能为平行四边形,且直线l过点,
故四边形为菱形.且直线过点,
设方程为,圆心到直线距离为,
故,所以.
6.(25-26高二下·重庆·阶段检测)在平面直角坐标系中,点,在椭圆∶上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线过点,且与椭圆交于,两点,若点使得恒成立,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用待定系数法来求椭圆方程;
(2)利用方程组思想,结合斜率公式和韦达定理,可求解参数.
【详解】(1)由题意有,解得,
故椭圆的标准方程为.
(2)若直线斜率不为0,设直线的方程为,
将直线与椭圆 方程联立,
得,显然,
设,,于是由韦达定理可得:
,(*),
因为,即,则
,,
将(*)代入,得
整理得.
由的任意性,可得,
若直线斜率为0,取,此时,也满足题意.
故所求.
7.(2026·河南南阳·三模)已知双曲线的离心率,左顶点,过C的右焦点F作与x轴不重合的直线l,交C于P、Q两点.
(1)求双曲线C的方程;
(2)求证:直线、的斜率之积为定值;
(3)设,试问:在x轴上是否存在定点T,使得恒成立?若存在,求出点T的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)由题意知.设直线,
与双曲线方程联立得.
,
设、,则,
故直线、的斜率之积为
.
(3)存在,
【分析】(1)根据离心率的定义及求解即可.
(2)设直线,与双曲线方程联立,结合韦达定理求解即可.
(3)根据向量垂直的坐标表示得到,即,结合即韦达定理求解即可.
【详解】(1)设双曲线的半焦距为c.
由题意知.故,
所以,双曲线C的方程为.
(2)略
(3)由题意知,得.
设,则.
即.
又,即,解得.
所以,
因此在x轴上存在定点,使得恒成立.
8.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·阶段检测)已知双曲线:(,)的右焦点到一条渐近线的距离为1,且点在双曲线上.
(1)求双曲线的方程;
(2)斜率为的直线与双曲线的右支交于、两点(异于点).求证:直线、的斜率之和为定值.
【答案】(1)
(2)如图,设点、,设直线的方程为,
因为点不在直线上,则,可得,
联立,消去可得,
则,解得或,
由题意可得,所以且,
所以
,
即直线、的斜率之和为.
【分析】(1)利用点到直线的距离公式求出的值,将点的坐标代入双曲线的方程,求出的值,即可得出双曲线的方程;
(2)设点、,设直线的方程为,将该直线方程与双曲线的方程联立,列出韦达定理,结合斜率公式可求得直线、的斜率之和.
【详解】(1)双曲线的右焦点为,渐近线方程为,即,
所以焦点到一条渐近线的距离为,
因为点在双曲线上,所以,解得,
故双曲线的标准方程为.
(2)略.
9.(25-26高三下·山西太原·阶段检测)在平面直角坐标系中,已知,,是平面上的动点,记直线,的斜率分别为,,且.
(1)求动点形成的曲线的方程;
(2)点在直线上,且与轴平行,设与交于点,证明:在直线上存在两个定点,,使得为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)设,结合已知条件得出,结合构造方程,结合点与,不重合,求出曲线的方程为;
(2)设点,求出直线的方程,求出,求出直线,联立直线与曲线的方程求出,再根据得出椭圆方程,进而求出焦点即为定点,,使得为定值.
【详解】(1)设,则,,
,整理得,
又点与,不重合,
曲线的方程为.
(2)
设,则直线:,
令,可得,
则直线:,
联立直线与曲线的方程得,
消去,整理得,
,解得,
由题意可知,,
,
整理得,即点在椭圆上,
椭圆的焦点为,
椭圆的焦点为,
在直线上存在两个定点,,使得为定值.
10.(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.
题型二 定点问题
(1)把直线或曲线方程中的变量x,y视作常数,把方程一边化为零.
(2)既然是过定点,那么这个方程就是对任意参数都成立,这时参数的系数就要全部等于零,这样就得到一个关于x,y的方程组.
(3)这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点.
1.(2026·河北沧州·三模)已知椭圆的长轴长为,由的三个顶点构成的三角形的面积为
(1)求的方程
(2)记的右顶点和上顶点分别为,,点在线段上运动,垂直于轴的直线交于点点在第一象限,为线段的中点,设直线与的另一个交点为,证明:直线过定点.
【答案】(1).
(2)由于轴,所以不可能垂直于轴,故直线的斜率存在,故设直线的方程为,,
联立,
则 ,
直线的方程为,
当时,,所以,是的中点,所以,
,即,所以,
则,
化简得 ,
代入,得,
故,所以或,
故直线的方程为或,
由于不与重合,所以直线不经过,故直线的方程为,
此时 ,
故,此时直线过定点.
【分析】(1)根据椭圆的几何性质即可求解.
(2)讨论直线的斜率是否存在,存在时,设出直线的方程,联立与椭圆的方程,可得根与系数的关系式,利用斜率关系或者根据向量的共线得到点的坐标之间的关系,得到韦达定理,由两点斜率公式,即可代入化简的方程求解.
【详解】(1)由题意可知,
E的三个顶点构成的三角形要么是短轴的一个顶点和长轴的两个顶点构成的三角形,面积为;
要么是短轴的两个顶点和长轴的一个顶点构成的三角形,面积为,
所以,
故E的方程为.
(2)略
【点睛】直线与椭圆的位置关系中直线过定点问题,需要讨论直线的斜率是否存在,若斜率不存在,特殊情况特殊对待,存在时,设出直线的方程,联立与椭圆的方程,可得根与系数的关系式,利用斜率关系或者根据向量的共线得到点的坐标之间的关系,进而为消去变量起到了重要的作用从而求得直线方程中两个参量之间的关系即可得到定点.
2.(25-26高二下·四川宜宾·期末)已知点,是平面上一动点,点到点的距离比它到轴的距离大1,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的轨迹方程;
(2)已知点,,为不过点的直线与曲线的交点,直线的斜率记为,直线的斜率记为,若,求证:直线过定点,并求出定点坐标.
【答案】(1)或 ;
(2)证明:由不过点的动直线与曲线恒有两个交点,,则动直线与只抛物线相交,
可设点,直线的方程为:,
联立,得,
所以,即.
因为,所以,
代入得:,整理得:,
即或.
当时,直线的方程:过定点,舍去;
当时,直线的方程:过定点.
所以直线过定点.
【分析】(1)由题意转化为抛物线的定义,即可得到曲线方程;
(2)利用方程组思想,结合韦达定理,即可得到直线过定点的证明.
【详解】(1)设,由点到点的距离比它到轴的距离大可得,
,平方得:,
当时,上式化简可得:,
当时,上式化简可得:,
即曲线的轨迹方程是或 ;
(2)略
3.(25-26高二下·上海闵行·期末)已知椭圆 : ,点是椭圆的右顶点.
(1)求椭圆离心率;
(2)已知点, ,若椭圆 上存在一点 ,满足,求 的值;
(3)若直线 与 交于 、 两点,且 为直角,求证:直线 恒过定点.
【答案】(1);
(2);
(3)设,,
当直线斜率不存在时,设直线方程为 ,则,,
由 为直角,可得 ,
也即 ,解得或 (舍去).
当斜率存在时,设直线 方程为 ,联立,
整理得 ,可得
且 为直角,可得 ,
所以 ,即 ,
整理得 ,
将式代入上式得: ,
化简得
整理得 ,可得 或 ,
当 时,直线方程为,此时直线过定点,不符合题意,舍去,
当 时,直线方程为,此时直线过定点,符合题意.
综上,直线 恒过定点.
【分析】(1)结合椭圆方程列方程,解方程求得 的值,由此求得椭圆的离心率;
(2)设出点 ,则可利用坐标表示出两向量,从而用 表示点 坐标,再将该点坐标代入方程计算即可得;
(3)设,,根据题意得到 ,分为斜率不存在和斜率存在两种情况分别讨论,求出直线的方程判断过定点即可.
【详解】(1)由已知 ,则 ,又,.
得 , ,
故椭圆的离心率为;
(2)由椭圆的标准方程为 ,
则,设,则,,
由,则,解得,
则有 ,解得 ,又 ,故;
(3)略
4.(2026·重庆·三模)已知椭圆:过抛物线的焦点,且与双曲线有相同的焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线:与椭圆交于不同的两点,,点,若直线的斜率与直线的斜率互为相反数,求证:直线过定点.
【答案】(1)
(2)直线过定点,证明见解析
【分析】(1)由抛物线方程和双曲线方程分别可焦点坐标,进而可得,,再由椭圆的性质可得,因此可得椭圆方程;
(2)设交点坐标,再联立直线的方程与椭圆的方程消去,由根与系数关系及可得,进而可得直线过定点.
【详解】(1)由抛物线,得焦点,
因为椭圆过抛物线的焦点,所以.
由双曲线,得焦点,
因为椭圆与双曲线有相同的焦点,所以.
由椭圆的性质,,
∴椭圆的方程为.
(2)设,,
联立,消去得,
,
,,
由已知,
所以 ,
所以,
则,
,
,解得,满足,
∴直线的方程为,故直线恒过定点
5.(2026·陕西西安·模拟预测)已知点,,双曲线的方程经过点,且的一条渐近线与直线平行,为上异于顶点的任意一点,为的左顶点.
(1)求的方程;
(2)求直线与的斜率之积;
(3)设为上异于顶点和点的任意一点,且直线的斜率是直线的斜率的3倍,证明:直线恒过定点.
【答案】(1)
(2)
(3)证明:(方法一)由(2)知,,因为,所以.
设直线的方程为,代入,
得,
则且,即且.
设(且),则,.
因为,
再将,代入得:得,
即,
所以,
因为直线不过点,所以,所以,
,化简整理得,解得,
所以直线的方程为,故直线恒过定点.
(方法二)设直线的方程为,代入,
得,
则且,即且.
设(且),则,.
因为,所以,即,
整理得,
由,所以,得,
所以,
,整理得,
因为等式恒成立,所以,解得.
所以直线的方程为,故直线恒过定点.
【分析】(1)根据双曲线的性质可得双曲线的基本量,进而可得双曲的方程;
(2)设,根据点在双曲线上及斜率的定义可得;
(3)方法一:先设直线的方程为,由(2)的分析得,进而可得,再由斜率的坐标运算公式及根与系数关系代入化简得,从而可得直线过定点;方法二:先设直线的方程为,再由条件及根与系数关系可得恒成立,得,从而可得及直线过定点.
【详解】(1)由经过点,得.
由,又因为双曲线一条渐近线与直线平行,
所以,则,故的方程为.
(2)设,则,即,
因为,,
所以,
故直线与的斜率之积为.
(3)略
6.(25-26高二下·湖南郴州·期中)已知椭圆的离心率为,且过点.
(1)求的标准方程;
(2)设过点的直线(斜率不为)与相交于,两点,点关于轴的对称点为,证明直线恒过定点,并求出该定点的坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析,恒过定点
【分析】(1)由离心率得,结合推出,设椭圆方程后代入已知点坐标,求出与,写出椭圆方程.
(2)设直线联立椭圆方程,由限定斜率范围,利用韦达定理得根与系数关系,写出对称点,求出直线在处的横坐标,代入化简消去参数,证得直线恒过定点.
【详解】(1)因为离心率,所以.
因为,所以,所以的方程可写为.
因为过点,所以,解得,因此,
所以的标准方程为.
(2)由题可知直线斜率存在,否则直线与椭圆没有交点.
设直线的方程为,与的方程联立,
消去得,
由,解得.
设,则.
直线的方程为,令,可得.
因为,
所以
故直线恒过定点.
7.(25-26高二下·北京顺义·期中)已知椭圆右焦点,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线与椭圆交于不同的两点,点,若(是坐标原点),判断直线是否过定点,如果是,求该定点的坐标;如果不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)过定点,
【分析】(1)由右焦点得出,再根据离心率求出关系式得出,可得椭圆方程.
(2)将角度相等转化为斜率之和为0,联立直线与椭圆方程,用韦达定理化简条件等式,求出关系,可得定点.
【详解】(1)由得,而,
则,
因此椭圆的方程为:.
(2)设,,联立 ,
得,
则,
由韦达定理得,
由,得,即:,
代入,,整理得:,
即,
所以,
化简得:,
所以,
故直线恒过定点,且时满足,符合题意.
8.(25-26高二下·重庆·期中)已知平面内动点到点的距离与到直线的距离相等.记动点的轨迹为,过点的直线与曲线相交于,两点.
(1)求轨迹的方程;
(2)设点关于轴对称的点为,证明:直线恒过定点.
【答案】(1)
(2)过定点
【分析】(1)由抛物线的定义,直接得到轨迹的方程;
(2)结合设直线的方程和,两点坐标,联立曲线的方程,写出直线的方程,结合韦达定理化简即可到直线恒过定点.
【详解】(1)∵平面内动点到点的距离与到直线的距离相等,
∴由抛物线的定义知,动点的轨迹为以为焦点,以为准线的抛物线,
∴其轨迹方程为.
(2)由题意可知,直线的斜率不为,
设直线的方程为,,则.
由,得.
恒成立,,
∵不重合,∴,即,
∴直线的方程为,
即.
∴直线过定点.
9.(25-26高二下·广西南宁·期中)已知椭圆的焦距为2,C上的点到两个焦点的距离之和为4,直线l过C的右焦点F且与C交于A,B两点,过点A作直线的垂线,垂足为D.
(1)求C的标准方程;
(2)证明:直线恒过定点.
【答案】(1)
(2)直线恒过定点
【分析】(1)根据条件确定求椭圆方程;
(2)首先直线方程与椭圆方程联立,并利用坐标表示直线的方程,利用韦达定理表示直线与轴的交点,即可求解.
【详解】(1)由条件可知,焦距为,则,,则,
所以,
所以椭圆的标准方程为;
(2)由(1)可知,椭圆的右焦点,
设直线,
与椭圆方程联立得,设,,
则,
又,,直线的方程为,
令,得,(*)
由韦达定理可知,,即,代入(*)得
,
所以直线恒过定点,
当直线的斜率为0时,直线,满足条件的直线为,也过点
综上可知,直线恒过定点.
10.(25-26高二下·云南昭通·阶段检测)已知椭圆E:()的离心率为,,,且原点到直线的距离等于.
(1)求椭圆的方程;
(2)设点()在椭圆上,直线交轴于点.点与点关于轴对称,直线交轴于点.问: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.
【答案】(1)
(2)存在点,理由如下:
假设存在点满足题意,设,
,直线DA的方程为:,
令,;
,直线DB的方程为:,直线DB与x轴交于点N,
令,则.
,,
,
则 ,
所以,(注:点 在椭圆E上,),
则,存在点使得.
【分析】(1)由离心率得出关系,利用原点到直线CD的距离可求出得椭圆方程;
(2)假设存在点满足题意,设,利用求出,能求出说明存在,不能求出说明不存在.
【详解】(1)由,得,
由点,可知直线CD的方程为,即.
由于原点到直线CD的距离为,即,
得,,
所以椭圆的标准方程为.
(2)略
题型三 定直线问题
实质上就是求轨迹问题
1.(25-26高二下·广东广州·阶段检测)在平面直角坐标系中,点到点的距离与到直线:的距离之比为,记点的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)点,过点的直线与交于,两点.
(ⅰ)当时,求的方程;
(ⅱ)若直线斜率不为0,且直线与过点且垂直于的直线交于点,判断点是否在定直线上,并说明理由.
【答案】(1)
(2)(ⅰ).
(ⅱ)假设点在定直线上,
由椭圆的对称性可知该定直线必然与轴垂直.
由题可知的斜率不为,且直线:,
直线:,联立,
得
,
所以点在定直线上.
【分析】(1)设,由题可得,化简可得曲线方程;
(2)(i)由题得,当的斜率为时,由可得直线方程;当的斜率不为时,设:,,,将直线方程与曲线方程联立,然后由结合韦达定理可得,据此可得答案;
(ii)假设N在定直线上,由椭圆对称性可得该直线与x轴垂直,然后将直线AM与BN方程联立,结合韦达定理可得定直线方程.
【详解】(1)设,由题得,
即, 整理得,
所以 的方程为.
(2)(ⅰ)由题得,
当的斜率为 时,可取,或,.
则,符合题意,此时的方程为 ;
当的斜率不为 时,设:,,,
联立,得,
则,,.
,,
所以,即,不成立.
综上,的方程为 .
(ⅱ)略
2.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知椭圆:的离心率为,右顶点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与交于,两点,在线段上取异于,的点,且满足.
(i)求证:点在定直线上;
(ii)设直线,,的斜率分别为,,,求证:,,成等差数列.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析
【分析】(1)由离心率和顶点坐标建立关于的方程,可得椭圆方程.
(2)(i)先设直线方程,联立椭圆方程,韦达定理求出两根之和、两根之积;再用坐标表示出线段长度并且结合化简得出关于坐标的等式,最后将韦达定理代入求出关于的等式,代入直线方程可证.
(ii)用坐标表示斜率,先根据(i)求出的值,再用韦达定理化简并求出,最后得出即可证明.
【详解】(1)由题意可知,,
又,所以,解得(舍去),
所以椭圆的方程为:.
(2)(i)由题意直线的斜率存在,设直线的方程为,
不妨设,且,
由可得,
依题意,
所以,
又,
同理,
由得,化简得,
所以,整理得,
代入,并化简得,
所以点在直线上.
(ⅱ)依题意,
由(ⅰ)易知(点N,P都在直线上),
,
又,代入并整理得.
所以,即成等差数列.
3.(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.
【答案】(1)
(2)不存在,理由如下:
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.
【分析】(1)根据离心率可得,再结合可得,即可得椭圆方程;
(2)设直线,与椭圆方程联立,利用韦达定理分别求线段的中点,结合等腰梯形的性质列式求解即可.
【详解】(1)由已知可得,解得.
故椭圆C的方程为.
(2)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,理由略.
4.(2026·江西宜春·模拟预测)已知点,分别是椭圆的左、右顶点,且的离心率为.
(1)求的方程;
(2)若点是上与,不重合的点,直线,与直线分别交于点,,求的最小值;
(3)若不过点且斜率为的直线与交于,两点,证明:的外心恒在定直线上.
【答案】(1)
(2)6
(3)证明见解析
【分析】(1)根据条件求解即可.
(2)设直线求出的坐标,然后得到函数,利用基本不等式解决最值问题.
(3)设出点,坐标与直线方程,通过联立得到韦达公式,设出外接圆一般方程,将得到的韦达公式代入运算,寻求的关系即可.
【详解】(1)因为,所以,
因为的离心率为,所以,解得,
所以的方程为.
(2)
设直线的方程为,令,得,
设点,其中,则,
则,
所以,
所以直线的方程为,
所以,
,
当且仅当时等号成立.
故的最小值是6.
(3)
证明:设,,直线的方程为,
联立,得,
所以,,且,,
,
.
设的外接圆方程为,
把点代入圆的方程得,
因为点,在圆上,所以①,②,
①+②得,
其中,
,
所以,
即,
①-②得,
易得,且,
上式两边同时除以得,
整理得,即,
代入得,
所以,或.
当时,,不满足题意,
所以,即,
即点正在定直线上,
所以的外心恒在定直线上.
5.(2026·新疆·二模)已知,分别是椭圆C:()的左、右焦点,O为坐标原点,M为椭圆C上任意一点,的最大值为,当时,的面积为1.
(1)求椭圆C的方程及其离心率;
(2)已知A,B为椭圆C的左右顶点,若点P满足,当M与A,B不重合时,直线MP交椭圆C于另一点N,直线AM,BN交于点T.
(ⅰ)证明:点T在一条定直线上;
(ⅱ)求的最大值.
【答案】(1),离心率为
(2)
(ⅰ)由(1)得,由,得点,
设,
显然直线不垂直于,设其方程为,
由消去,得,
,,
直线的方程为,即,
同理直线方程为,
联立消去得,
整理得,
因此,即,
所以点T在一条定直线上.
(ⅱ)
【分析】(1)根据给定条件,结合勾股定理及椭圆定义求出即可;
(2)(ⅰ)设出直线的方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理求出点的横坐标即可;(ⅱ)利用斜率坐标公式及差角的正切公式求解.
【详解】(1)令椭圆C:的半焦距为,
由的最大值为,得,
由,的面积为1,得,,
而,因此,
即,,
解得,所以椭圆C的方程为,离心率为.
(2)(ⅰ)略
(ⅱ)由对称性不妨令点在上方,设,
则,
因此,
当且仅当时取等号,而为锐角,所以的最大值为.
6.(25-26高二下·湖北·期中)已知椭圆焦距为4,短轴长为4.
(1)求椭圆的方程.
(2)若椭圆与轴的交点为A,B(点位于点的上方),直线与椭圆交于不同的两点M,N.设直线AN与直线BM相交于点.试问点是否在定直线上?若是,求出该直线方程;若不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)在定直线上
【分析】(1)根据条件,可得b,c的值,根据的关系,可得的值,即可得答案.
(2)将直线l与椭圆联立,根据韦达定理,可得表达式,求出直线AN、BM的方程,联立求解,化简整理,即可得答案.
【详解】(1)依题意可得,解得,则,
所以椭圆的方程为;
(2)点在定直线上,理由如下:
设点,
联立,与直线联立消去,整理得,
由,得
且, 所以,
易知,则,
两式作商得,解得,
故在定直线上.
7.(25-26高二上·广东中山·期末)已知双曲线的中心为坐标原点,上焦点为,离心率为.记的上、下顶点分别为,过点的直线与的上支交于两点.
(1)求的方程;
(2)直线和的斜率分别记为和,求的最小值;
(3)直线与交于点,证明:点在定直线上.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据焦点坐标与离心率确定,再由算出,即可写出标准方程;
(2)联立直线与双曲线方程得到韦达定理,推导出,将目标式化为单变量二次函数,利用二次函数性质求最小值即可;
(3)写出两条直线的方程并联立,代入的比例关系,化简后求得交点纵坐标恒为定值,即可证明点在直线上.
【详解】(1)设双曲线的标准方程为,
由题意可得,解得,,
所以双曲线的标准方程为.
(2)双曲线的上下顶点为,,设直线的方程为,
设,,
联立,消去,可得,
则,,且,
所以,
所以,
所以,所以,
所以当时,的最小值为;
(3)直线的方程为,直线的方程为,
联立,得,解得,
即点在定直线上.
8.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)已知分别是双曲线:的左、右顶点,点是双曲线上的一点,且.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知过点的直线:,交双曲线的左、右两支于两点(异于).
(ⅰ)求的取值范围;
(ⅱ)设直线与直线交于点,求证:点在定直线上.
【答案】(1)
(2)(i)的取值范围为;
(ii)证明:,,则,
直线的方程为①,直线的方程为②,
联立①②得,所以,
化简得,
所以,
所以点的横坐标始终为,故点在定直线上.
【分析】(1)根据求出或,验证后不符合题意舍去,然后求出,得到双曲线方程;
(2)(i)由题意知,直线的方程为,设,,联立双曲线和直线方程,结合根的判别式和得到不等式组,从而求出的取值范围;
(ii)在(i)的基础上,得到两根之和,两根之积,得到,表达出直线与直线的方程,联立得到,将代入,化简得到即可得证.
【详解】(1)
由题意可知,,,
因为,解得或,
若,则双曲线的方程为,
因为是上一点,所以,解得,不满足题意;
若,则双曲线的方程为,
因为是上一点,所以,解得,满足题意;
所以双曲线的方程为;
(2)
(ⅰ)由题意知,直线的方程为,设,,
联立,化简得,
因为直线与双曲线左右两支相交,所以,
所以,解得或,
所以的取值范围为;
(ⅱ)略
9.(2026·河北·二模)已知双曲线 的离心率为点在上.
(1)求的方程.
(2)已知A,B分别为的左、右顶点,过点的直线与Γ的右支交于C,D两点.
(i)若直线BC和BD的斜率分别为,求;
(ii)若直线BC交直线于点N,直线AD和直线MN的交点为Q,证明:点Q在定直线上.
【答案】(1)
(2)(i);
(ii)证明:直线的方程为,令,得.
直线的方程为,
直线的方程为.
联立两直线方程:,
代入,,结合,
即,
所以,
,
,
,
,
,即,
因在右支,不恒为,故.
即点在定直线上.
【分析】(1)通过离心率与点在曲线上的条件求解双曲线方程;
(2)(i)联立直线与双曲线方程,利用韦达定理计算斜率乘积;
(ii)联立直线方程,结合韦达定理关系化简,确定交点横坐标为定值.
【详解】(1)由双曲线离心率,得.
结合,得,故.
将点代入双曲线方程,得,
解得,则.
故双曲线的方程为.
(2)(i)双曲线的左右顶点为,.
设过的直线为,与交于,.
联立方程,消去得,,
由韦达定理,,.
直线、的斜率分别为,,则,
代入,,
得
,
因此.
(ii)略
10.(2026·河南安阳·模拟预测)已知抛物线的焦点为,点是上的动点且异于坐标原点.当时,.
(1)求的方程.
(2)若,且上存在异于的两点,使得是等边三角形.设的中心的轨迹为曲线.
(i)求的方程;
(ii)点在的准线上运动,过点作的两条切线,切点分别为,过点作的两条切线,切点分别为,过点作的两条切线,切点分别为,求证:直线与的交点在一条定直线上.
【答案】(1)或;
(2)(i);(ii)证明见解析.
【分析】(1)根据给定条件,结合抛物线定义列出方程求出即可.
(2)(i)由(1)求出抛物线的方程,设出点的坐标及正三角形中心坐标,再利用两点间距离公式建立方程化简即得;(ii)设出点坐标,利用导数的几何意义求出直线的方程,再联立求解即可得证.
【详解】(1)抛物线的焦点为,由当时,得,
由,得,解得或,
所以抛物线的方程为或.
(2)(i)由(1)得抛物线的方程为,设,
设正的中心坐标为,则,由,
得,整理得,
同理,两式相减得,
则,整理得,所以曲线的方程为.
(ii)由(1)得抛物线的准线方程为,设,
由,求导得,设,则,
则抛物线在处的切线方程分别为,
整理得,而点在两条切线上,则,
显然点的坐标满足方程,因此直线方程为,
由,求导得,设,则,
抛物线在处的切线方程分别为,
整理得,由点在两条切线上,得,
因此直线的方程为,同理直线的方程为,
联立解得直线与直线的交点横坐标,纵坐标,
所以直线与的交点在一条定直线上.
【真题回顾】
1.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P.证明:点在定直线上.
【答案】(1)
(2)
由(1)可得,设,
显然直线的斜率不为0,所以设直线的方程为,且,
与联立可得,且,
则,
直线的方程为,直线的方程为,
联立直线与直线的方程可得:
,
由可得,即,
据此可得点在定直线上运动.
【分析】(1)由题意求得的值即可确定双曲线方程;
(2)设出直线方程,与双曲线方程联立,然后由点的坐标分别写出直线与的方程,联立直线方程,消去,结合韦达定理计算可得,即交点的横坐标为定值,据此可证得点在定直线上.
【详解】(1)设双曲线方程为,由焦点坐标可知,
则由可得,,
双曲线方程为.
(2)略
【点睛】关键点点睛:求双曲线方程的定直线问题,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中根据设而不求的思想,利用韦达定理得到根与系数的关系可以简化运算,是解题的关键.
2.(2013·江西·高考真题)已知椭圆:的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)如图所示,是椭圆的顶点,是椭圆上除顶点外的任意点,直线交轴于点,直线交于点.设的斜率为的斜率为,求证:为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据离心率和,联立即可求解得椭圆方程,
(2)联立直线与椭圆方程可得,联立两直线方程可求解,进而根据三点共线的向量坐标关系可求解,即可由斜率公式求解.
【详解】(1)因为,故,所以.
由,得.
所以椭圆的方程为.
(2)因为不为椭圆顶点,则的方程为且.①
将①代入,,
故,解得,故.
又直线的方程为.②
①与②联立解得.
由得,
由三点共线可得,
求得.
所以的斜率,则(定值).
3.(2026·天津·高考真题)已知椭圆()的离心率为,椭圆被直线截得的线段长为.
(1)求的标准方程;
(2)斜率为的直线与圆相切,且该直线交椭圆于,(),是椭圆的上顶点.记直线,的斜率分别为,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆的离心率可知,,然后将代入椭圆方程即可求解;
(2)根据直线与圆相切即可求出,分类讨论即可.
【详解】(1)由于椭圆的离心率为,所以,即,
由于,所以,
将代入椭圆方程,得,即,解得,即,
由题意,所截得的线段长为,所以,解得,从而,
所以椭圆的方程为.
(2)由(1)可知,,所以圆的方程为,
设直线的方程为,因为直线与圆相切,如图所示,
则圆心到直线的距离,解得,
椭圆上顶点,分两种情况讨论:
①当时,直线的方程为,代入椭圆方程,
化简得,解得或,
则当时,,当时,,由于,所以,
则,,此时;
②当时,直线的方程为,代入椭圆方程,
化简得,解得或,
当时,,当时,,由于,所以,
则,,此时.
综上所述,的值为.
4.(2023·全国乙卷·高考真题)已知椭圆的离心率是,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点.
【答案】(1)
(2)证明如下:
由题意可知:直线的斜率存在,设,
联立方程,消去y得:,
则,解得,
可得,
因为,则直线,
令,解得,即,
同理可得,
则
,
所以线段的中点是定点.
【分析】(1)根据题意列式求解,进而可得结果;
(2)设直线的方程,进而可求点的坐标,结合韦达定理验证为定值即可.
【详解】(1)由题意可得,解得,
所以椭圆方程为.
(2)略
【点睛】方法点睛:求解定值问题的三个步骤
(1)由特例得出一个值,此值一般就是定值;
(2)证明定值,有时可直接证明定值,有时将问题转化为代数式,可证明该代数式与参数(某些变量)无关;也可令系数等于零,得出定值;
(3)得出结论.
1 / 48
学科网(北京)股份有限公司
$