专题08 圆锥曲线定点、定值(专项训练)高二数学人教A版选择性必修第一册

2026-10-18
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内容正文:

专题08圆锥曲线定点、定值 常考题型·精准突破 题型1 圆锥曲线中定点问题 题型2 圆锥曲线中定值问题 题型3 圆锥曲线中定直线问题 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 ◆题型1 圆锥曲线中定点问题 ( 解题贴士 : 求解直线过定点问题的常用方法 ( 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 ( x 0 , y 0 ) , 常利用直线的点斜式方程 y - y 0 = k ( x - x 0 ) 或截距式 y = kx + b 来证明 . ) 【例1】已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过两点. (1)求E的方程; (2)设过点的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.证明:直线HN过定点. 【变式1】已知抛物线C:()经过点(),F为焦点,且. (1)求C的方程及; (2)设O为原点,过F作斜率不为0的直线l交C于M,N两点,直线分别交直线OM,ON于A,B. 证明:以AB为直径的圆经过x轴上的两个定点. 【变式2】(25-26高二下·安徽合肥·期末)已知圆与抛物线:在轴上方的交点为,与抛物线的准线在轴下方的交点为,且点,关于直线对称. (1)求抛物线的方程; (2)若点,是抛物线上与点不重合的两个动点,且直线和的斜率之和为,求证:直线过定点,并求出定点坐标. 【变式3】(25-26高三上·四川成都·期末)已知双曲线,点为坐标原点,过的右焦点的直线交的右支于P,Q两点,当轴时,. (1)求的方程; (2)求面积的最小值. (3)过点作直线的垂线,垂足为,证明:直线QN过定点 【变式4】(26-27高三上·安徽六安·开学考试)已知双曲线:的离心率为2,过的右顶点作轴的垂线,与的两条渐近线分别交于点,,且. (1)求的方程; (2)过点作两条互相垂直的直线,,分别交于点,(,均异于),证明:直线过定点. 【变式5】(26-27高三上·云南昆明·阶段检测)已知抛物线与椭圆有相同的焦点,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. ◆题型2 圆锥曲线中定值问题 ( 解题贴士 : 解析几何中的定值 , 从代数角度看 , 定值与参数的取值无关 , 选择适当的变量以及消参方法 , 就可以得出定值 . 解答解析几何问题 , 方法的选择至关重要 , 如果方法选择不当 , 那么会导致计算量过大 , 就不易得到正确的运算结果 , 在分析清楚解题思路的基础上 , 树立优化意识 , 即算法的内在逻辑分析 , 优化解法 . ) 【例2】已知,,是圆上任意一点,点关于点的对称点为,线段的中垂线与直线相交于点,记点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程; (2)过点且斜率为的直线交曲线位于轴右侧的部分于不同的A,B两点,为轴上一点且满足,试探究是否为定值,若是,则求出该定值;若不是,请说明理由. 【变式1】(26-27高三上·吉林长春·阶段检测)已知椭圆,左顶点,右顶点为,过点作斜率为的直线交椭圆于另一点. (1)若点横坐标为,求的值; (2)若直线斜率为,求证:为定值. 【变式2】(2026·江西赣州二模)已知抛物线经过点,过点的直线与抛物线有两个不同的交点,,且直线交轴于,直线交轴于. (1)求直线的斜率的取值范围; (2)设为原点,,,求证:为定值. 【变式3】(2026·吉林长春·模拟预测)已知椭圆:过点,且,为坐标原点,平行于的直线交椭圆于,两个不同的点. (1)求椭圆方程. (2)判断直线,斜率的和是否为定值,若是,求出定值;若不是,说明理由. 【变式4】已知双曲线的左、右顶点分别为,,直线与C的右支交于,两点. (1)求实数的取值范围; (2)若直线,的斜率分别为,,证明:是定值. 【变式5】(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. ◆题型3 圆锥曲线中定直线问题 ( 解题贴士 : 解决动点在定直线上的常用方法 1 . 设点法 : 通过已知点轨迹 , 消去参数 , 从而得到轨迹方程 . 2 . 待定系数法 : 设出含参数的直线方程 , 结合题中条件求解出系数 . 3 . 面对复杂问题时 , 可从特殊情况入手 , 以确定可能的定直线 , 然后再验证该直线对一般情况是否符合 , 属于 “ 先猜再证 ” . ) 【例3】(2023新课标全国Ⅱ卷)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. 【变式1】(25-26高三上·内蒙古包头·期末)抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于,两点,在处的切线与在处的切线交于点. (1)求抛物线的方程; (2)证明:点在定直线上 【变式2】(25-26高二下·湖南岳阳·开学考试)已知抛物线:的焦点为,过点且与轴垂直的直线交于,两点,且. (1)求抛物线的方程,并写出焦点坐标; (2)过焦点的直线与抛物线交于,两点(异于,两点),且,位于轴同一侧,直线与直线相交于点,证明:点在定直线上. 【变式3】(25-26高二上·北京西城·期末)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,上顶点为,是边长为2的等边三角形. (1)求椭圆的标准方程; (2)过点的直线与椭圆交于,两点,点是线段上一点,且满足.求证:点在一条定直线上. 【变式4】(25-26高二上·江苏徐州·期中)已知椭圆C:()的右焦点为,点在C上,直线l经过F且与C交于两点(不在x轴上). (1)求C的方程; (2)若直线l的斜率为,求; (3)设分别为C的左,右顶点,直线与交于点T.证明:点T在定直线上. 【变式5】已知A,B分别是双曲线C:的左、右顶点,P是C上异于A,B的一点,直线PA,PB的斜率分别为,,且. (1)求C的方程; (2)已知过点的直线l:交C的左、右两支于D,E两点(异于A,B),直线AE与直线BD交于点Q,证明:点Q在定直线上. 【变式6】(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. 综合攻坚·知能拔高 1.(2026福建省福州模拟)已知椭圆C:过点,过其右焦点且垂直于x轴的直线交椭圆C于A,B两点,且. (1)求椭圆C的方程; (2)若直线l:与椭圆C交于E,F两点,在y轴上是否存在定点P,使得PE⊥PF恒成立?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. 2.(2026·山东泰安模拟)已知椭圆(a>b>0)的离心率,四个顶点组成的菱形面积为,O为坐标原点. (1)求椭圆E的方程; (2)过上任意点P做的切线l与椭圆E交于点M,N,求证为定值. 3.(2026·安徽合肥一中期末)已知曲线的焦点为,曲线上有一点满足. (1)求抛物线的方程; (2)过原点作两条相互垂直的直线交曲线于异于原点的两点,直线与轴相交于,试探究轴上存在一点是否存在异于的定点满足恒成立.若存在,请求出点坐标;若不存在,请说明理由. 4.(2026·河北石家庄二中期末)已知椭圆的上、下顶点分别是,点P(异于两点),直线PA与PB的斜率之积为,椭圆C的长轴长为6. (1)求C的标准方程; (2)已知,直线PT与椭圆C的另一个交点为Q,且直线AP与BQ相交于点D,证明点在定直线上. 5.(26-27高三上·云南德宏·开学考试)已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率等于,它的一个顶点恰好是抛物线的焦点. (1)求椭圆C的方程; (2)如图所示,直线与椭圆相交于P、Q两点,A、B是椭圆上位于直线两侧的动点. (i)若直线的斜率为,求四边形面积的最大值; (ii)当A、B运动时,满足,试问直线的斜率是否为定值?若是,请求出定值,若不是,请说明理由. 6.(26-27高三上·北京房山·开学考试)在平面直角坐标系中,点是椭圆的上顶点,且椭圆的离心率为. (1)求椭圆的标准方程; (2)过点的直线与椭圆交于、两点,其中点在第一象限,点在第四象限,直线与轴交于点,直线与轴交于点,设与的面积分别为、.证明:为定值. 7.已知椭圆上的点到两焦点的距离之和为4,且右焦点为. (1)求椭圆的方程; (2)设、分别为椭圆的左右顶点,点为椭圆上异于、的动点,直线、分别与直线交于点、.求证:以为直径的圆交轴于两定点. 8.(25-26高二下·河南洛阳·期末)已知椭圆C:()的离心率,且椭圆C经过点. (1)求椭圆C的方程; (2)设P是椭圆C的上顶点,直线l交椭圆C于A,B两点(A,B均不与P重合),直线与的斜率之积为,探究:直线l是否过定点?若是,求该定点坐标;若不是,请说明理由. 9.(2026·北京朝阳·模拟预测)已知椭圆的离心率为,右焦点,且,直线交椭圆于,两点,交轴于点. (1)求椭圆的标准方程; (2)若直线过右焦点,设,,求的值; (3)若已知,椭圆上下顶点分别为C,D,直线交直线于点,证明:点在定直线上. 10.已知椭圆,过外一点任作一条直线与交于不同的两点,在线段上取一点,使得,证明:点在定直线上. 11.(2026·河北秦皇岛一模)已知动点与定点的距离与它到定直线的距离的比是常数. (1)求动点的轨迹方程; (2)过上述轨迹上一点作轨迹的切线与两直线分别交于,两点,证明:三角形的面积是定值. 12.(26-27高三上·湖南·开学考试)已知点,,为曲线上三点(其中点为曲线上除,外任意一点),且满足. (1)求曲线的方程; (2)已知圆,曲线的上焦点为,作圆的切线交曲线于,(,),在上取点使,判断是否为定值. 13.(25-26高二下·安徽阜阳·期末)已知双曲线经过点 (1)求E的方程; (2)设直线经过E的右焦点,且与E交于不同的两点M,N,点N关于x轴的对称点为P,证明:直线过定点. 14.(25-26高三上·广东深圳·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M,N两点. (1)求的方程; (2)直线和的斜率分别记为和,求证; (3)直线与交于点P,证明:点P在定直线上. 15.(25-26高二上·黑龙江·期末)已知,分别是双曲线:的左、右顶点,,分别为其左、右焦点,实轴长为4,M,N为双曲线上异于顶点的任意两点,当经过原点时,直线与直线斜率之积为定值4. (1)求双曲线C的方程; (2)已知直线:,交双曲线的左、右两支于D,E两点. ①求m的取值范围; ②设直线与直线交于点Q,求证:点Q在定直线上. 16.(2026青海西宁二模)已知抛物线 ()经过点 为坐标原点. (1)求抛物线的方程; (2)设直线 与抛物线 交于 两点,且 .证明:直线 经过一个定点,并求出该定点的坐标. 17.(26-27高三上·重庆·阶段检测)已知抛物线 的焦点为 ,抛物线上一点 到点 的距离为2. (1)求抛物线上的动点到直线的最小距离; (2)设是抛物线上异于原点的两个不同点,直线和关于 对称,证明:直线恒过定点,并求出该定点的坐标. 18.(26-27高三上·湖南·开学考试)在平面直角坐标系中,设抛物线:,点().过点的直线与交于,两点,设点到直线的垂足为,记的面积为. (1)若,且轴,求; (2)求关于的表达式; (3)当直线变化时,若为定值,则求出的值,并求该定值. 19.(25-26高三下·广东惠州·阶段检测)设抛物线的焦点为为坐标原点,抛物线上的一点到焦点的距离为. (1)求抛物线的标准方程; (2)已知直线交抛物线于两点,直线交抛物线的准线于点,且轴.证明:直线过定点. 20.(25-26高三下·重庆沙坪坝·阶段检测)设抛物线的焦点为是上一点且,过抛物线的焦点作直线,且直线与抛物线相交于两点. (1)求抛物线的方程; (2)过抛物线的焦点作与垂直的直线,若直线与抛物线相交于,两点, ①求的最小值; ②设,分别是,的中点,过焦点作直线的垂线,垂足为,求证:存在一个定点,使得为定值. 21.(2026·山东临沂一模)已知点在拋物线的准线上,动点在上,在点处的切线交轴于点,设,求证:点在定直线上,并求该定直线的方程. 22.(26-27高二上·湖北·期末)已知抛物线的焦点为,设动点的坐标为. (1)若,求过点与抛物线有且只有一个公共点的直线方程; (2)设过动点的两条直线均与相切,且的斜率分别为,满足.证明:动点在一条定直线上. 23.(26-27高二上·山东济南·阶段检测)已知抛物线:. (1)过抛物线的焦点,且斜率为的直线交抛物线于,两点,求; (2)直线过点且与抛物线交于,两点,过,分别作抛物线的切线,这两条切线交于点.证明:点在定直线上. 1 / 14 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题08圆锥曲线定点、定值 常考题型·精准突破 题型1 圆锥曲线中定点问题 题型2 圆锥曲线中定值问题 题型3 圆锥曲线中定直线问题 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 ◆题型1 圆锥曲线中定点问题 ( 解题贴士 : 求解直线过定点问题的常用方法 ( 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 ( x 0 , y 0 ) , 常利用直线的点斜式方程 y - y 0 = k ( x - x 0 ) 或截距式 y = kx + b 来证明 . ) 【例1】已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过两点. (1)求E的方程; (2)设过点的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.证明:直线HN过定点. 【解】(1)设椭圆E的方程为, 过,则,解得,, 所以椭圆E的方程为:. (2),所以, ①【第1步】直线斜率不存在时,证明直线HN过定点 若过点的直线斜率不存在,直线.代入, 可得,,代入AB方程,可得 ,由得到.求得HN方程: ,过点. ②【第2步】设直线斜率,求直线方程,与椭圆方程联立 若过点的直线斜率存在,设. 联立得, 【第3步】求 可得,, 且 【第4步】求的坐标,直线的方程 联立可得 可求得此时, 【第5步】化简,消参确定直线HN过定点 将,代入整理得, 将代入,得显然成立, 综上,可得直线HN过定点 【变式1】已知抛物线C:()经过点(),F为焦点,且. (1)求C的方程及; (2)设O为原点,过F作斜率不为0的直线l交C于M,N两点,直线分别交直线OM,ON于A,B. 证明:以AB为直径的圆经过x轴上的两个定点. 【解】(1)因为抛物线C:()经过点,F为抛物线的焦点,且, 所以由抛物线的定义,可得,解得,所以, 又因为P的横坐标为1, 所以,解得, 又,所以. (2)因为直线l的斜率不为0,焦点坐标为, 设直线l的方程为, 与抛物线方程联立可得, 故,, 可得,, 设,,则,, 可得直线OM的方程为, 与联立,可得,同理可得. 易知以AB为直径的圆的圆心坐标为, 圆的半径为,则圆的方程为. 令,整理可得,解得, 即以AB为直径的圆经过x轴上的两个定点,. 【变式2】(25-26高二下·安徽合肥·期末)已知圆与抛物线:在轴上方的交点为,与抛物线的准线在轴下方的交点为,且点,关于直线对称. (1)求抛物线的方程; (2)若点,是抛物线上与点不重合的两个动点,且直线和的斜率之和为,求证:直线过定点,并求出定点坐标. 【解】(1)将代入,得,所以, 由点,关于直线对称,可得, 将的坐标代入抛物线的方程得,解得, 所以抛物线的方程为. (2)由(1)得, 设,,直线的方程为. 将直线的方程代入,得, 所以,. ,整理得, 所以直线的方程为, 直线过定点,定点坐标为. 【变式3】(25-26高三上·四川成都·期末)已知双曲线,点为坐标原点,过的右焦点的直线交的右支于P,Q两点,当轴时,. (1)求的方程; (2)求面积的最小值. (3)过点作直线的垂线,垂足为,证明:直线QN过定点 【解】(1)由轴时,,可令 代入双曲线得,又因为 解得,则所求方程为; (2)设,,由(1)知, 由斜率不为0,可设 联立双曲线并整理得, 则, 所以,, , 由得,令, 则, 因为,所以,则,当时取等号, 所以的最小值为. (3)证明:由题知,由(1)知, 由(2)知, 由,直线, 根据双曲线的对称性,直线所过定点必在轴上, 令,则,解得 因为,所以 而,所以,则, 所以过定点; 【变式4】(26-27高三上·安徽六安·开学考试)已知双曲线:的离心率为2,过的右顶点作轴的垂线,与的两条渐近线分别交于点,,且. (1)求的方程; (2)过点作两条互相垂直的直线,,分别交于点,(,均异于),证明:直线过定点. 【解】(1)的渐近线方程为和, 将分别代入渐近线方程,得,所以. 又,所以. 又的离心率,得, 故的方程为. (2)易得,设:,,. 由得, 则,,且,, 所以,. 则 . 因为,所以,解得(舍去)或, 所以:,故直线过定点. 【变式5】(26-27高三上·云南昆明·阶段检测)已知抛物线与椭圆有相同的焦点,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. 【解】(1)抛物线的焦点为, 因为抛物线与椭圆有相同的焦点,所以椭圆的半焦距. 又,所以, 所以椭圆方程为, 所以椭圆的离心率; (2)因为,即为线段的中点. 又,,所以. 由点在椭圆上,得,即,解得. 又,所以; (3)由(1)知.设,, 因为为直角,所以,即, 其中、均与不重合. 若与轴平行,设,则、关于轴对称, 设,, 由得,结合,解得,, 此时与重合,不合题意, 故不与轴平行,可设. 代入椭圆方程,整理得. 因为直线与椭圆交于、两个不同的点, 所以判别式,即. 所以, ,且,. 于是, 即,因式分解得,解得或. 当时,直线恒过点,而在椭圆上,所以、中恰有一点与重合,不存在,不符合题意,舍去; 当时,,判别式恒成立, 直线与椭圆恒有两个不同的交点,且直线不经过点,符合题意. 所以直线恒过定点. ◆题型2 圆锥曲线中定值问题 ( 解题贴士 : 解析几何中的定值 , 从代数角度看 , 定值与参数的取值无关 , 选择适当的变量以及消参方法 , 就可以得出定值 . 解答解析几何问题 , 方法的选择至关重要 , 如果方法选择不当 , 那么会导致计算量过大 , 就不易得到正确的运算结果 , 在分析清楚解题思路的基础上 , 树立优化意识 , 即算法的内在逻辑分析 , 优化解法 . ) 【例2】已知,,是圆上任意一点,点关于点的对称点为,线段的中垂线与直线相交于点,记点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程; (2)过点且斜率为的直线交曲线位于轴右侧的部分于不同的A,B两点,为轴上一点且满足,试探究是否为定值,若是,则求出该定值;若不是,请说明理由. 【解】(1)第一步:利用中位线定理求 由题意可得,且为的中点, 又为的中点,所以且, 第二步:根据圆锥曲线的定义判断点T的轨迹 因为点关于点的对称点为,线段的中垂线与直线相交于点, 由垂直平分线的性质可得, 所以, 所以点的轨迹是以为焦点的双曲线, 第三步:根据双曲线中间的基本关系求,写出双曲线的方程 ,所以, 所以曲线的方程为; (2)第一步:设出直线的方程,与双曲线方程联立,结合交点的位置求出的取值范围 直线方程为,设, 联立,可得, 由于直线交双曲线的右支于两点, 可得,所以,解得或, 第二利用根与系数的关系和中点坐标公式,求线段的中点坐标 , 则, 即的中点坐标为, 第三步:由垂直平分线的性质求出线段的垂直平分线的方程,求出点的坐标 因为为轴上一点,满足,故为的垂直平分线与轴的交点, 的垂直平分线的方程为:,-+ 令,则得,即, 第四步:由两点间距离公式与弦长公式求与 所以, 又, 第五步:结合双曲线的定义求定值 又因为在双曲线的右支上,故, 故,即, 故, 即为定值, 【变式1】(26-27高三上·吉林长春·阶段检测)已知椭圆,左顶点,右顶点为,过点作斜率为的直线交椭圆于另一点. (1)若点横坐标为,求的值; (2)若直线斜率为,求证:为定值. 【解】(1) 因为椭圆, 则,, 所以左顶点的坐标为, 因为点横坐标为,代入椭圆方程中得, 解得, 所以点的坐标为或, 所以斜率或. (2)证明: 由题意得, 设点,点在椭圆上,则满足, 即, 斜率,斜率, 所以, 所以为定值. 【变式2】(2026·江西赣州二模)已知抛物线经过点,过点的直线与抛物线有两个不同的交点,,且直线交轴于,直线交轴于. (1)求直线的斜率的取值范围; (2)设为原点,,,求证:为定值. 【解】(1)因为抛物线经过点,所以,解得, 设直线方程为,,,联立方程组可得, ,且解得,且, 又因为要与轴相交,故直线不能经过点,所以, 所以直线的斜率的取值范围是: (2), 故直线方程为:,化简可得:. 由于直线过,所以, 同理:方程:;方程:, 令,得,同理可得, , 所以,所以为定值. 【变式3】(2026·吉林长春·模拟预测)已知椭圆:过点,且,为坐标原点,平行于的直线交椭圆于,两个不同的点. (1)求椭圆方程. (2)判断直线,斜率的和是否为定值,若是,求出定值;若不是,说明理由. 【解】(1)由题意可得,解得, 所以椭圆方程为. (2)因为且直线平行于,所以可设直线的方程为. 由得 , 设、,则 又 故, 又, 所以上式分子为 , 故. 【变式4】已知双曲线的左、右顶点分别为,,直线与C的右支交于,两点. (1)求实数的取值范围; (2)若直线,的斜率分别为,,证明:是定值. 【解】(1)设,,直线, 由,消元得:, 整理得:. 因为直线过定点且与双曲线右支有两个交点, 因为在轴上,且在双曲线的内部, 所以有:,,且, 则,解得:. (2),,,, 由(1)可知,直线与双曲线联立消元可得:, 所以,根据已知条件有: , 所以是定值. 【变式5】(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. 【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. ◆题型3 圆锥曲线中定直线问题 ( 解题贴士 : 解决动点在定直线上的常用方法 1 . 设点法 : 通过已知点轨迹 , 消去参数 , 从而得到轨迹方程 . 2 . 待定系数法 : 设出含参数的直线方程 , 结合题中条件求解出系数 . 3 . 面对复杂问题时 , 可从特殊情况入手 , 以确定可能的定直线 , 然后再验证该直线对一般情况是否符合 , 属于 “ 先猜再证 ” . ) 【例3】(2023新课标全国Ⅱ卷)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. 【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)由(1)可得,设, 【第一步】设参,因直线过x轴上(T,0)点,方程可巧设为 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, 【第二步】用参,利用韦达定理,设而不求表示出判别式,两根之积与和 则,且 【提醒】忽视,此为得分点    直线的方程为, 直线的方程为, 【技巧】直线的方程可用类比的方法获得 【第三步】消参,利用两条直线交于P点,将两根之和与两根之积代入化简,转化为含有的代数式,确定定点。 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. 【变式1】(25-26高三上·内蒙古包头·期末)抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于,两点,在处的切线与在处的切线交于点. (1)求抛物线的方程; (2)证明:点在定直线上 【解】(1)抛物线的焦点坐标为,则,解得, 所以抛物线的方程为. (2)证明:设,直线的方程为,由,求导得, 抛物线在处的切线方程为,即, 依题意,直线过,则, 同理在处的切线过,则, 显然点在上,即直线与是同一直线, 因此,则,所以点在定直线上. 【变式2】(25-26高二下·湖南岳阳·开学考试)已知抛物线:的焦点为,过点且与轴垂直的直线交于,两点,且. (1)求抛物线的方程,并写出焦点坐标; (2)过焦点的直线与抛物线交于,两点(异于,两点),且,位于轴同一侧,直线与直线相交于点,证明:点在定直线上. 【解】(1)抛物线:的焦点,则直线,由得, 依题意,,解得, 所以抛物线的方程为,焦点. (2)由抛物线对称性,不妨令点在上方,由(1)知,, 显然直线不垂直于坐标轴,设其方程为,,, 由消去得:,显然,, 直线的斜率为,方程为, 直线的斜率为,方程为, 由消去得:, 整理得, 因此点的横坐标恒为,所以点在定直线上.    【变式3】(25-26高二上·北京西城·期末)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,上顶点为,是边长为2的等边三角形. (1)求椭圆的标准方程; (2)过点的直线与椭圆交于,两点,点是线段上一点,且满足.求证:点在一条定直线上. 【解】(1)由题可得即, 所以, 所以椭圆的标准方程为; (2)证明:由题可知直线l斜率存在,设直线, 联立, 则,即, 由题可设,, 则,且, 所以, , 同理,, 所以由得即, 又由题意可知, 所以,所以,整理得, 所以,整理并化简得, 所以,在定直线上.    【变式4】(25-26高二上·江苏徐州·期中)已知椭圆C:()的右焦点为,点在C上,直线l经过F且与C交于两点(不在x轴上). (1)求C的方程; (2)若直线l的斜率为,求; (3)设分别为C的左,右顶点,直线与交于点T.证明:点T在定直线上. 【解】(1)点在C上得:, 右焦点为得:,联立解得:, 所以椭圆方程为; (2)直线l经过F且斜率为,则直线方程为,与椭圆联立, 消得:, 设交点,则, 由弦长公式可得:; (3)   设直线l方程为,与椭圆联立, 消得:, 设交点,则, 由分别为C的左,右顶点,则, 所以直线方程为:,直线方程为:, 两式消得:, 整理得: 由可得:, 所以有, 即点T在定直线上. 【变式5】已知A,B分别是双曲线C:的左、右顶点,P是C上异于A,B的一点,直线PA,PB的斜率分别为,,且. (1)求C的方程; (2)已知过点的直线l:交C的左、右两支于D,E两点(异于A,B),直线AE与直线BD交于点Q,证明:点Q在定直线上. 【解】(1)由题意得,所以. 设,因为点P在C上,所以,即. 又,所以, 故C的方程为. (2)证明:由(1)得,, 如图,设,, 联立消去得, 所以,, 易知直线AE的方程为, 直线BD的方程为, 联立得:, 即, 整理得, 则 , 所以点Q的横坐标始终为1.故点Q在定直线上. 【变式6】(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. 【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. 综合攻坚·知能拔高 1.(2026福建省福州模拟)已知椭圆C:过点,过其右焦点且垂直于x轴的直线交椭圆C于A,B两点,且. (1)求椭圆C的方程; (2)若直线l:与椭圆C交于E,F两点,在y轴上是否存在定点P,使得PE⊥PF恒成立?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. 【解】(1)由题知,椭圆C过点和, 所以,解得 所以椭圆C的方程为. (2)假设在y轴上存在定点P,使得PE⊥PF,设,, 由,得,∴,                          . ,                ∵PE⊥PF,∴ 【技巧】注意等价转化. ∴恒成立                ∴,解得. ∴,∴存在定点,使得PE⊥PF恒成立. 2.(2026·山东泰安模拟)已知椭圆(a>b>0)的离心率,四个顶点组成的菱形面积为,O为坐标原点. (1)求椭圆E的方程; (2)过上任意点P做的切线l与椭圆E交于点M,N,求证为定值. 【解】(1)由题意得,, 可得,b=2, 所以椭圆的标准方程为. (2)当切线l的斜率不存在时,其方程为, 【易错提醒】求直线方程时忽略直线斜率不存在的情况. 当时,将代入椭圆方程得, ∴,,, ∴ 当时,同理可得, 当切线l的斜率存在时,设l的方程为,,, 因为l与相切,所以,所以 由,得, ∴, ∴ ∴ 综上,为定值. 3.(2026·安徽合肥一中期末)已知曲线的焦点为,曲线上有一点满足. (1)求抛物线的方程; (2)过原点作两条相互垂直的直线交曲线于异于原点的两点,直线与轴相交于,试探究轴上存在一点是否存在异于的定点满足恒成立.若存在,请求出点坐标;若不存在,请说明理由. 【解】(1)在曲线上,则,则, 而,故抛物线C的方程为. (2)易知直线的斜率不为0,故设 联立:, 故. 因为,则 则或(舍),故. 因为都在轴上,要使得, 则轴为的角平分线 【技巧】根据角平分线的性质"三角形一个角的平分线,这个角平分线其对边所成的两条线段与这个角的两邻边对应成比例"得到x轴与∠AMB 的关系 若,则垂直于轴,轴平分,则垂直于轴, 则直线的方程为,此时,而相异,故,同理 故与的斜率互为相反数 即 为定值. 故当时,有恒成立. 4.(2025·河北石家庄二中期末)已知椭圆的上、下顶点分别是,点P(异于两点),直线PA与PB的斜率之积为,椭圆C的长轴长为6. (1)求C的标准方程; (2)已知,直线PT与椭圆C的另一个交点为Q,且直线AP与BQ相交于点D,证明点在定直线上. 【解】(1)由题意可得,且,则. 设,则,所以, 因为点P在椭圆C上,所以, 所以,代入式得 , 由代入得, 故椭圆C的标准方程为:+=1; (2)设,,显然直线PT不垂直于x轴, 故可设直线PT的方程为, 由消去y得, 因为点在椭圆C的内部,则直线与椭圆恒有两个交点, 所以, 由(1)知,, 所以直线AP的方程为, 直线BQ的方程为, 【技巧】直线BQ的方程可用类比的方法获得 由直线AP与BQ相交于点,则, 消得①, 由(1)知,得, 可得 , 将代入①式得,解得, 【技巧】将转化为对称式结构再处理即可. 即点D在直线上.    5.(26-27高三上·云南德宏·开学考试)已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率等于,它的一个顶点恰好是抛物线的焦点. (1)求椭圆C的方程; (2)如图所示,直线与椭圆相交于P、Q两点,A、B是椭圆上位于直线两侧的动点. (i)若直线的斜率为,求四边形面积的最大值; (ii)当A、B运动时,满足,试问直线的斜率是否为定值?若是,请求出定值,若不是,请说明理由. 【解】(1)设椭圆C的方程为(), 因为抛物线的焦点为, 所以, 又由及,得, 所以椭圆C的方程为. (2)(ⅰ)由题意知:, 设直线的方程为, 联立,得 由,解得, 设,, 由根与系数的关系,得,. 所以四边形的面积为 , 当时,四边形取得最大面积,即. (ⅱ)当,则、的斜率之和为0, 设直线的斜率为k,则的斜率为, 直线的方程为, 由,得, , 同理直线的方程为, 可得, 所以,, , 所以的斜率为定值. 6.(26-27高三上·北京房山·开学考试)在平面直角坐标系中,点是椭圆的上顶点,且椭圆的离心率为. (1)求椭圆的标准方程; (2)过点的直线与椭圆交于、两点,其中点在第一象限,点在第四象限,直线与轴交于点,直线与轴交于点,设与的面积分别为、.证明:为定值. 【解】(1)由点是椭圆的上顶点,得, 又椭圆的离心率为,则,解得, 所以椭圆的标准方程为. (2)证明:由(1)得椭圆的下顶点,过点及点的直线斜率为, 依题意,直线的斜率,直线的方程为,即, 由消去得, 设,, 直线的方程为,令,得点的横坐标,同理得点的横坐标, 而,,,,则 , 所以为定值. 7.已知椭圆上的点到两焦点的距离之和为4,且右焦点为. (1)求椭圆的方程; (2)设、分别为椭圆的左右顶点,点为椭圆上异于、的动点,直线、分别与直线交于点、.求证:以为直径的圆交轴于两定点. 【解】(1)由题意可知,所以, 所以椭圆的方程为. (2)如图所示,可知,设, 则,所以, 所以, 设以为直径的圆交轴于点, 可得, 因为为直径,所以,即,化简得, 而,所以,所以,所以, 解得或,即以为直径的圆交轴于点,即以为直径的圆交轴于两定点. 8.(25-26高二下·河南洛阳·期末)已知椭圆C:()的离心率,且椭圆C经过点. (1)求椭圆C的方程; (2)设P是椭圆C的上顶点,直线l交椭圆C于A,B两点(A,B均不与P重合),直线与的斜率之积为,探究:直线l是否过定点?若是,求该定点坐标;若不是,请说明理由. 【解】(1)由题意可得, 解得,所以椭圆C的方程为. (2)显然,当直线的斜率不存在时, 设(且) 则,. . 即当直线l的斜率不存在时,不符合要求. 当直线的斜率存在时,设直线的方程为(). 联立,消去得, 则, 设,, 所以,, 则 , 则, 则, 整理得,解得(舍去). 所以直线过定点. 9.(2026·北京朝阳·模拟预测)已知椭圆的离心率为,右焦点,且,直线交椭圆于,两点,交轴于点. (1)求椭圆的标准方程; (2)若直线过右焦点,设,,求的值; (3)若已知,椭圆上下顶点分别为C,D,直线交直线于点,证明:点在定直线上. 【解】(1)依题意可得,解得, 所以椭圆的标准方程为. (2)由(1)可得椭圆的右焦点, 由题意知直线的斜率存在,则设直线的方程为, , ,, 联立,得, ∴,, 又,,,, ,, 则,, ∴,, ∴ . (3)证明如下: 依题意直线的斜率存在,设直线的方程为, 由(1)可得,, 设,, 由,得, ∴,,, 则,, 又直线的方程为,直线的方程为, 解,即, 即, 得,所以,即, 所以 , 所以点在定直线上. 10.已知椭圆,过外一点任作一条直线与交于不同的两点,在线段上取一点,使得,证明:点在定直线上. 【证明】由,得, 即,所以, 设,则, 设,由可得 由可得 又在上,所以 化简可得 两式相减得到, 所以点在定直线上. 11.(2026·河北秦皇岛一模)已知动点与定点的距离与它到定直线的距离的比是常数. (1)求动点的轨迹方程; (2)过上述轨迹上一点作轨迹的切线与两直线分别交于,两点,证明:三角形的面积是定值. 【解】(1)根据题意得, 则可得, 将上式两边平方,得, 整理得, 所以,所以, 故动点的轨迹方程为. (2)证明:设点的坐标为,当切线斜率存在时,,设曲线在点处的切线方程为, 与双曲线方程联立,消去,可得, 整理得, 所以且, 解得,代入,得, 所以切线方程为, 与联立得,与联立得, 故,为定值. 当切线的斜率不存在时,,易得. 综上,的面积是定值. 12.(26-27高三上·湖南·开学考试)已知点,,为曲线上三点(其中点为曲线上除,外任意一点),且满足. (1)求曲线的方程; (2)已知圆,曲线的上焦点为,作圆的切线交曲线于,(,),在上取点使,判断是否为定值. 【解】(1)设点.由题意,,,的斜率分别为,, 代入,得,     整理得. 这是焦点在轴上的双曲线,其顶点为,即点,. 因此曲线的方程为. (2)显然, 法一:若切线斜率存在,设切线的方程为,由与圆相切得.     设点,. 由可得, 解得,故.     代入双曲线可得,     展开化简得.     若斜率不存在,此时易得或,与双曲线联立解得或, 又由,点与点的横坐标相同,解得.     所以为定值.     法二:设点,因为,则可令点. 因为切线与单位圆相切,故到直线的距离为, 在中,面积, 即,     化简得.①     又在双曲线上,可得,②     ①②,得,     所以为定值.     法三:设点,,若切线斜率存在,设直线的方程为, 由与圆相切得.     联立,得, 由韦达定理,得,,     由且点在直线上,设, 代入垂直条件并结合,推导得,     平方得, 代入韦达定理及化简可得,     若斜率不存在,此时易得或,与双曲线联立解得或, 又由,点与点的横坐标相同,解得.     所以为定值.     法四:显然切线的斜率不为,设切线, 由与圆相切得.     设点,, 由可得, 解得,故.     代入双曲线可得,     展开化简得,解得(显然,负值舍去).     所以为定值. 13.(25-26高二下·安徽阜阳·期末)已知双曲线经过点 (1)求E的方程; (2)设直线经过E的右焦点,且与E交于不同的两点M,N,点N关于x轴的对称点为P,证明:直线过定点. 【解】(1)由题意可得解得所以E的方程为. (2)由(1)知E的右焦点为,则, 联立消去y得,. 设,则,即, 故,. 因为点N关于x轴的对称点为P,所以, 则直线的方程为. 根据对称性可知,直线经过的定点必在x轴上, 令,得 . 当且时,, 所以直线过定点. 14.(25-26高三上·广东深圳·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M,N两点. (1)求的方程; (2)直线和的斜率分别记为和,求证; (3)直线与交于点P,证明:点P在定直线上. 【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,, 联立,消去,可得, 则,且, 所以, 所以, 所以; (3)直线的方程为,直线的方程为, 联立,得,解得, 即点P在定直线上. 15.(25-26高二上·黑龙江·期末)已知,分别是双曲线:的左、右顶点,,分别为其左、右焦点,实轴长为4,M,N为双曲线上异于顶点的任意两点,当经过原点时,直线与直线斜率之积为定值4. (1)求双曲线C的方程; (2)已知直线:,交双曲线的左、右两支于D,E两点. ①求m的取值范围; ②设直线与直线交于点Q,求证:点Q在定直线上. 【解】(1)由题意可得,则, 设,则,且, 由直线的斜率,直线的斜率, 则,可得, 由,则,解得, 所以. (2) ①由,则渐近线方程为,显然直线,斜率存在,为, 易得,解得或; ②设,, 联立可得,消去可得, 由①可得,, 则,,两式相除可得,即, 由,,则直线的方程为,则, 直线的方程为,则, 联立可得,则,即, 所以,解得. 综上可得直线与直线的交点在定直线上. 16.(2026青海西宁二模)已知抛物线 ()经过点 为坐标原点. (1)求抛物线的方程; (2)设直线 与抛物线 交于 两点,且 .证明:直线 经过一个定点,并求出该定点的坐标. 【解】(1)把点 的坐标代入 得 ,即 ,解得 . 所以抛物线的方程为 . (2)证明:因为直线 与抛物线有两个交点, 所以 不可能是平行于 轴的直线(否则与抛物线只有一个交点), 故可设,代入 得 , 即 ,判别式 . 设,,则 , . 由 都在抛物线上得 ,, 所以. 由 得 ,即 , 所以 ,解得 或 . 若 ,则直线 经过原点 , 此时 中有一点与重合,与 中有零向量,不符合题意,故舍去. 所以,即,直线恒过定点. 检验:当 时 恒成立,直线与抛物线恒有两个交点, 取 得 ,与 交于 、, 此时 成立,定点 确在 上. 17.(26-27高三上·重庆·阶段检测)已知抛物线 的焦点为 ,抛物线上一点 到点 的距离为2. (1)求抛物线上的动点到直线的最小距离; (2)设是抛物线上异于原点的两个不同点,直线和关于 对称,证明:直线恒过定点,并求出该定点的坐标. 【解】(1)法1:由抛物线定义可知,得, ∴抛物线方程. 设点,则点P到直线l的距离为 , 当且仅当时取等号. 则动点P到直线的最小距离为. 法2:由抛物线定义可知,得, ∴抛物线方程. 抛物线,其切线斜率为,要与直线平行, 则,,.切点为,切线为. 直线与的距离. 则最小距离为. (2)设,, 则直线的斜率为,直线的斜率为. 因为直线与关于对称,所以,即, 所以. (提示:的证明可用三种方法: 法1:到角公式,化简得; 法2:OA与OB的倾斜角,满足,即, 则,得; 法3:设关于直线的对称点为,则, 则,即,得.) 法1.设,,由题意得,且, 则直线的斜率存在,从而可设方程为,显然,, 将与联立消去,得,, 由韦达定理知,可得, 则方程为,可知直线恒过定点. 法2.由前面已得,直线的斜率为, 则直线的方程为, 化简. 又,所以, 则直线恒过定点. 法3.因为直线与关于对称,所以. 设直线的斜率为,则直线OB的斜率为. 直线,与联立, 解得或,则. 同理,直线,与联立, 解得或,则. 直线的斜率为, 于是直线的方程为, 化简得. 则直线AB恒过定点. 18.(26-27高三上·湖南·开学考试)在平面直角坐标系中,设抛物线:,点().过点的直线与交于,两点,设点到直线的垂足为,记的面积为. (1)若,且轴,求; (2)求关于的表达式; (3)当直线变化时,若为定值,则求出的值,并求该定值. 【解】(1)由且轴,得:. 将代入,得,得, 从而. 点到直线的距离为1,故. (2)设直线:,联立抛物线方程得, ,设,, ,又∵,∴, ,, ∴. (3)由(2)得, ∴, ∴, 当时,为定值. 19.(25-26高三下·广东惠州·阶段检测)设抛物线的焦点为为坐标原点,抛物线上的一点到焦点的距离为. (1)求抛物线的标准方程; (2)已知直线交抛物线于两点,直线交抛物线的准线于点,且轴.证明:直线过定点. 【解】(1)由抛物线上的一点到焦点的距离为,得,解得, 所以抛物线的标准方程为. (2)依题意,设直线的方程为,, 由消去得,则,, 直线的斜率,直线的方程,由,得, 由轴,得,则,因此,解得, 所以直线:过定点. 20.(25-26高三下·重庆沙坪坝·阶段检测)设抛物线的焦点为是上一点且,过抛物线的焦点作直线,且直线与抛物线相交于两点. (1)求抛物线的方程; (2)过抛物线的焦点作与垂直的直线,若直线与抛物线相交于,两点, ①求的最小值; ②设,分别是,的中点,过焦点作直线的垂线,垂足为,求证:存在一个定点,使得为定值. 【解】(1)由,得, 则,即, 因为为抛物线上一点,所以,则,即, 所以抛物线的方程为. (2)①由(1)抛物线的方程为,则, 由题意,显然直线的斜率存在且不为0, 设直线的方程为,, 联立,得, 则, 由于,所以直线的斜率为, 设,同理可得, 则 , 当且仅当,即时等号成立,则的最小值为16. ②略,, 则,同理, 因为,分别是,的中点,所以, 若,则直线的斜率为, 所以直线的方程为,即, 显然直线恒过定点, 由题意可知,为直角三角形,则为的中点,满足为定值,此时; 若,则直线的方程为,此时直线过点,也满足为定值1. 综上所述,存在一个定点,使得为定值1. 21.(2026·山东临沂一模)已知点在拋物线的准线上,动点在上,在点处的切线交轴于点,设,求证:点在定直线上,并求该定直线的方程. 【解】抛物线的准线的方程为,依题意设. 抛物线的方程可化为,所以, 设,则以为切点的切线的斜率, 所以切线的方程为. 令,得, 即点坐标为, 所以, 所以,所以. 设点坐标为,则, 所以点在定直线上. 22.(26-27高二上·湖北·期末)已知抛物线的焦点为,设动点的坐标为. (1)若,求过点与抛物线有且只有一个公共点的直线方程; (2)设过动点的两条直线均与相切,且的斜率分别为,满足.证明:动点在一条定直线上. 【解】(1)当经过点P的直线不存在斜率时,直线方程即为, 与抛物线抛物线C:有且只有一个公共点,符合题意, 当经过点P的直线存在斜率时,不妨设直线方程为, 代入抛物线方程化简得:, ,即,直线方程即为 因此所求直线方程为或; (2)证明:设过点P与抛物线C的相切的切线方程为, 由,消去整理得, 因为与抛物线C相切,所以, 即. 又因为,是方程的两根,则有, 由 ,可得,即 从而动点在直线上. 23.(26-27高二上·山东济南·阶段检测)已知抛物线:. (1)过抛物线的焦点,且斜率为的直线交抛物线于,两点,求; (2)直线过点且与抛物线交于,两点,过,分别作抛物线的切线,这两条切线交于点.证明:点在定直线上. 【解】(1) 设,,由题意可得抛物线焦点,准线,直线:, 联立,得,所以, 所以. (2)证明:设,, 由题意,过点且与抛物线相切的直线斜率存在且不为0,不妨设为, 则过点且与抛物线相切的直线方程为,① 联立,得, 所以,代入,得, 解得,带入①式即得, 即过点且与抛物线相切的直线方程为, 同理可得过点且与抛物线相切的直线方程为, 联立,可得, 由题意,直线斜率可能不存在但是一定不为0,设直线方程为, 联立,得,所以,即得, 所以点在定直线上. 1 / 14 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题08 圆锥曲线定点、定值(专项训练)高二数学人教A版选择性必修第一册
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