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微考点 6-3 圆锥曲线中的定点定值问题(三大题型)
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 .
y=kx+m k m
④设直线为 ,根据题目给出的条件,转化为坐标之间的关系,利用韦达定理找出 与 之间的
关系,即可求出定点。
题型一:圆锥曲线中直线过定点问题
【精选例题】
【例1】已知 为椭圆C: 上一点,点P与椭圆C的两个焦点构成的三角形面积
为 .
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)不经过点P的直线l与椭圆C相交于A,B两点,若直线PA与PB斜率的乘积为-1,证明:直线 必过
定点,并求出这个定点坐标.
【例2】已知椭圆 的离心率 ,且椭圆 经过点 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)过点 且斜率不为零的直线与椭圆 交于 两点, 关于 轴的对称点为 ,求证:直线 与
轴交于定点 .【跟踪训练】
1.“工艺折纸”是一种把纸张折成各种不同形状物品的艺术活动,在我国源远流长,某些折纸活动蕴含
丰富的数学知识,例如:用一张圆形纸片,按如下步骤折纸(如图):
步骤1:设圆心是 ,在圆内异于圆心处取一定点,记为 ;
步骤2:把纸片折叠,使圆周正好通过点 (即折叠后图中的点 与点 重合);
步骤3:把纸片展开,并留下一道折痕,记折痕与 的交点为 ;
步骤4:不停重复步骤2和3,就能得到越来越多的折痕.
现取半径为4的圆形纸片,设点 到圆心 的距离为 ,按上述方法折纸.以线段 的中点为原点,线
段 所在直线为 轴建立平面直角坐标系 ,记动点 的轨迹为曲线 .
(1)求 的方程;
(2)设轨迹 与 轴从左到右的交点为点 , ,点 为轨迹 上异于 , ,的动点,设 交直线 于
点 ,连结 交轨迹 于点 .直线 、 的斜率分别为 、 .
(i)求证: 为定值;
(ii)证明直线 经过 轴上的定点,并求出该定点的坐标.
2.已知椭圆 的中心为坐标原点,对称轴为坐标轴,且过点 , , , 为椭圆 上关于轴对称的两点(不与点B重合), ,直线 与椭圆 交于另一点 ,直线 垂直于直线 ,
为垂足.
(1)求 的方程;
(2)证明:(i)直线 过定点,(ii)存在定点 ,使 为定值.
题型二:圆锥曲线中圆过定点问题
【精选例题】
【例1】已知椭圆 : ( )的离心率为 ,其左、右焦点分别为 , , 为椭圆
上任意一点, 面积的最大值为1.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)已知 ,过点 的直线 与椭圆 交于不同的两点 , ,直线 , 与 轴的交点分别
为 , ,证明:以 为直径的圆过定点.
【例2】在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆 : 过点 ,离心率为 ,其左右
焦点分别为 , .
(1)若点P与 , 的距离之比为 ,求直线 被点P所在的曲线 截得的弦长;
(2)设 , 分别为椭圆 的左、右顶点,Q为 上异于 , 的任意一点,直线 , 分别与椭圆的右准线交于点M,N,求证:以 为直径的圆经过x轴上的定点.
【跟踪训练】
1.设椭圆 的离心率为 ,点 为椭圆上一点, 的周长为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)设动直线 与椭圆 有且只有一个公共点 ,且与直线 相交于点 .问: 轴上是否存在
定点 ,使得以 为直径的圆恒过定点 ?若存在,求出点 的坐标;若不存在,说明理由.
2.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C: 的长轴长为4,且经过点 ,其中e
为椭圆C的离心率.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点 的直线l交椭圆C于A,B两点,点B关于x轴的对称点为 ,直线 交x轴于点Q,过点
Q作l的垂线 ,垂足为H,求证:点H在定圆上.
题型三:圆锥曲线中圆过定值问题
【精选例题】
【例1】在平面直角坐标系 中,已知椭圆 的离心率为 ,且右焦点 到直线
的距离为 .(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆 上的任一点 ,从原点 向圆 引两条切线,设两条切线的斜
率分别为 ,
(i)求证: 为定值;
(ii)当两条切线分别交椭圆于 时,求证: 为定值.
【例2】已知椭圆 : 离心率 ,且经点 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)过椭圆C右焦点的直线l交椭圆于A,B两点,交直线 于点D,且 ,设直线 , ,
的斜率分别为 , , ,若 ,证明 为定值.【例3】已知椭圆 过点 ,离心率 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)设过点 的斜率为 直线 交椭圆 于另一点 ,若 的面积为2,其中 为坐标原点,求直线 的
斜率 的值;
(3)设过点 的直线 交椭圆 于点 , ,直线 , 分别交直线 于点 , .求证:线
段 的中点 为定点.
【跟踪训练】
1.如图,D为圆O: 上一动点,过点D分别作x轴,y轴的垂线,垂足分别为A,B,连接
并延长至点W,使得 ,点W的轨迹记为曲线 .
(1)求曲线C的方程;
(2)若过点 的两条直线 , 分别交曲线C于M,N两点,且 ,求证:直线MN过定点;(3)若曲线C交y轴正半轴于点S,直线 与曲线C交于不同的两点G,H,直线SH,SG分别交x轴于
P,Q两点.请探究:y轴上是否存在点R,使得 ?若存在,求出点R坐标;若不存在,
请说明理由.
3.已知椭圆 的长轴长为4,离心率为 ,定点 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)设直线 与椭圆 分别交于点 ( 不在直线 上),若直线 , 与椭圆 分别交于点 ,
,且直线 过定点 ,问直线 的斜率是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.
4.已知椭圆C: 的左、右顶点分别为A,B,其离心率为 ,点P是C上的一点
(不同于A,B两点),且 面积的最大值为 .
(1)求C的方程;
(2)若点O为坐标原点,直线AP交直线 于点G,过点O且与直线BG垂直的直线记为l,直线BP交y轴于点E,直线BP交直线l于点F,试判断 是否为定值?若是,则求出该定值;若不是,请说明理由.
1.设椭圆 : 的左、右顶点分别为C,D,且焦距为2.F为椭圆的右焦点,点M在椭
圆上且异于C,D两点.若直线 与 的斜率之积为 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)过点 作一条斜率不为0的直线与椭圆E相交于A,B两点(A在B,P之间),直线 与椭圆E
的另一个交点为H,求证:点A,H关于x轴对称.
2.已知椭圆E: 的左、右焦点分别为 , ,左顶点为A, ,P是椭圆E上
一点(异于顶点),O是坐标原点,Q在线段 上,且 ∥ , .
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若直线l与x轴交于点C、与椭圆E交于点M,N,B与N关于x轴对称,直线MB与x轴交于点D,证
明: 为定值.
3.已知 为圆 : 上任一点, , , ,且满足.
(1)求动点 的轨迹 的方程;
(2)过点 的直线与轨迹 相交于 , 两点,是否存在与点 不同的定点 ,使 恒成立?若
存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
4.椭圆 的两个焦点分别为 , ,离心率为 , 为椭圆 上任意一点, 不
在 轴上, 的面积的最大值为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)过点 的直线 与椭圆 相交于M,N两点,设点 ,求证:直线 , 的斜率之和
为定值,并求出定值.
5.已知 , ,动圆 与圆 外切且与圆 内切. 圆心 的轨迹
为曲线 .
(1)求曲线C的方程;
(2)是否存在过点 的直线 交曲线C于A,B两点,使得点Q为中点时,直线 的斜率与直线OQ的
斜率乘积为定值?如果存在,求出这个定值,如果不存在,说明理由.6.已知椭圆 的长轴为双曲线 的实轴,且椭圆 过点 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)设点 是椭圆 上异于点 的两个不同的点,直线 与 的斜率均存在,分别记为 ,若
,试问直线 是否经过定点,若经过,求出定点坐标;若不经过,请说明理由.
8.已知椭圆 的离心率为 ,且过点 .
(1)求椭圆 的标准方程.
(2)已知过右焦点 的直线 与 交于 两点,在 轴上是否存在一个定点 ,使 ?若存在,
求出定点 的坐标;若不存在,请说明理由.
9.已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,上、下顶点分别为 , ,且四边形
是面积为8的正方形.(1)求C的标准方程;
(2)M,N为C上且在x轴上方的两点, , 与 的交点为P,试问 是否为定值?若
是,求出该定值;若不是,请说明理由.
10.已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,点 在椭圆 上,且满足
轴, .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)设椭圆 的右顶点为 ,左顶点为 ,是否存在异于点 的定点 ,使过定点 的任
一条直线 均与椭圆 交于 (异于 两点)两点,且使得直线 的斜率为直线
的斜率的2倍?若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由.
11.已知椭圆C: ( )的离心率为 ,其左、右焦点分别为 , ,点P是坐标
平面内一点,且 (O为坐标原点).(1)求椭圆C的方程;
(2)过点 且斜率为k的动直线l交椭圆于A,B两点,在y轴上是否存在定点M,使以AB为直径的
圆恒过点M?若存在,求出点M的坐标和 面积的最大值;若不存在,说明理由.
12.已知椭圆 经过点 ,且右焦点为
(1)求C的标准方程;
(2)过点 且斜率不为0的直线l与C交于M,N两点,直线 分别交直线AM,AN于点E,F,以EF
为直径的圆是否过定点?若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由.