文档内容
秘籍 09 圆锥曲线大题
目录
【高考预测】概率预测+题型预测+考向预测
【应试秘籍】总结常考点及应对的策略
【误区点拨】点拨常见的易错点
易错点:解题规范
【抢分通关】精选名校模拟题,讲解通关策略
【题型一】极点、极线
【题型二】 自极三角形与调和点列
【题型三】 齐次化法解决斜率相关问题
【题型四】 定比点差法
【题型五】 定点、定值
【题型六】 求轨迹方程型
概率预测 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆
题型预测 解答题☆ ☆ ☆ ☆ ☆
考向预测 极点、极线
圆锥曲线大题和小题考察的类型不一致,但是肯定都是以基础知识为前提的情况下进行考察,所以
一般第一问考察的大多还是求圆锥曲线的函数解析式,而第二问往往考察的是直线与圆锥曲线的位置关系,
这里对于解析几何的代数问题要求就比较高,题型也相应较多,需要多加练习。
一些固定题型解题方法的掌握还是需要熟练,并且理解圆锥曲线中解析几何的解题思维,延伸知识
点例如极点、极线,齐次化解法、定比点差法等等比较热门的需要熟练于心。
易错点:解题规范圆锥曲线大题在遇到直线与曲线相交相关的问题是,极点、极线的思想只能辅助我们解题,不可出现
在答题过程中,都需要设点或设线,写出完整的证明过程。
例(2023 年全国乙卷)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.
变式1:(2024·湖南衡阳·二模)(多选)已知圆 是直线 上一动点,过点 作
直线 分别与圆 相切于点 ,则( )
A.圆 上恰有一个点到 的距离为 B.直线 恒过点
C. 的最小值是 D.四边形 面积的最小值为
【题型一】极点、极线
二次曲线的极点极线
(1).二次曲线 极点 对应的极线为
(半代半不代)
(2)圆锥曲线的三类极点极线(以椭圆为例):椭圆方程
①极点 在椭圆外, 为椭圆的切线,切点为
则极线为切点弦 ;②极点 在椭圆上,过点 作椭圆的切线 ,
则极线为切线 ;
③极点 在椭圆内,过点 作椭圆的弦 ,
分别过 作椭圆切线,则切线交点轨迹为极线 ;
(3)圆锥曲线的焦点为极点,对应准线为极线.
【例1】过点 (3,1) 作圆 的两条切线,切点分别为A 、 B则直线AB的方程为( )
2x+y−3=0 2x−y−3=0 4x−y−3=0 4x+y−3=0
A. B. C. D.
x2 y2
+ =1
【例2】已知点P为 2x+y=4 上一动点.过点P作椭圆 4 3 的两条切线,切点分别A、B,当点P
运动时,直线AB过定点,该定点的坐标是________.
【例3】(2024·广东湛江·一模)已知点P为直线xy30上的动点,过P作圆O:x2y2 3的两条切线,
切点分别为A,B,若点M为圆E:x22y32 4上的动点,则点M到直线AB的距离的最大值为
.
【变式1】(2024·陕西西安·一模)已知椭圆 的左,右焦点分别为 , ,且 ,
与短轴的一个端点 构成一个等腰直角三角形,点 在椭圆 ,过点 作互相垂直且与 轴
不重合的两直线 , 分别交椭圆 于 , 和点 , ,且点 , 分别是弦 , 的中点.(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若 ,求以 为直径的圆的方程;
(3)直线 是否过 轴上的一个定点?若是,求出该定点坐标;若不是,说明理由.
【变式2】(2024·上海徐汇·二模)已知椭圆 , 分别为椭圆 的左、右顶点, 分
别为左、右焦点,直线 交椭圆 于 两点( 不过点 ).
(1)若 为椭圆 上(除 外)任意一点,求直线 和 的斜率之积;
(2)若 ,求直线 的方程;
(3)若直线 与直线 的斜率分别是 ,且 ,求证:直线 过定点.
【变式3】(2024·新疆喀什·二模)已知椭圆 的左焦点 ,点 在椭
圆 上,过点 的两条直线 分别与椭圆 交于另一点 ,且直线 的斜率满足
.
(1)求椭圆 的方程;
(2)证明直线 过定点.
【题型二】 自极三角形与调和点列
一、调和点列的充要条件
A C B D
如图,若 四点构成调和点列,则有(一般前2个出现较多)二、调和点列与极点极线的联系
如图,过极点 作任意直线,与椭圆交于 ,与极线交点 则点 成调和点列,若点 的极
线通过另一点 ,则 的极线也通过 .一般称 、 互为共轭点.
三、自极三角形
如图, 设 P 是不在圆雉曲线上的一点, 过 P 点引两条割线依次交二次曲线于 E,F,G,H四点, 连
接对角线EH,FG 交于 N, 连接对边 EG,FH交于 M, 则直线 MN 为点 P 对应的极线. 若P为圆雉
曲线上的点, 则过P点的切线即为极线.
同理, PM为点N对应的极线, PN为点M所对应的极线. 因而将△MNP称为自极三点形. 设直线MN
交圆锥曲线于点A,B两点, 则PA, PB恰为圆锥曲线的两条切线.
从直线 上任意一点 向椭圆 的左右顶点 引两条割线 与椭圆
交于 两点,则直线 恒过定点 .
【例1】已知A、B分别为椭圆E: (a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点, ,P为
直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;
(2)证明:直线CD过定点.
【例2】(2022·全国乙卷高考真题)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】(2024江南十校联考)在平面直角坐标系 中,已知双曲线C的中心为坐标原点,对称轴是
坐标轴,右支与x轴的交点为 ,其中一条渐近线的倾斜角为 .
(1)求C的标准方程;
(2)过点 作直线l与双曲线C的左右两支分别交于A,B两点,在线段 上取一点E满足
,证明:点E在一条定直线上.
【变式2】设椭圆 过点 ,且左焦点为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)当过点 的动直线 与椭圆 相交于两不同点 , 时,在线段 上取点 ,满足
,证明:点 总在某定直线上.
【变式3】已知 、 分别为椭圆 : 的上、下焦点,其中 也是抛物线
的焦点,点 是 与 在第二象限的交点,且 .(1)求椭圆 的方程;
(2)已知点 和圆 : ,过点 的动直线 与圆 相交于不同的两点 ,在线段 上取一
点 ,满足: , ,( 且 ).求证:点 总在某定直线上.
【题型三】 齐次化法解决斜率相关问题
“齐次”从词面上解释是“次数相等”的意思 .在代数里也有“齐次”的叫法,例如
f =ax²+bxy+cy²称为二次齐次式, f中每一项都是关于x,y的二次项.与圆锥曲线相关的问题以大运算
量著称,齐次化引入圆锥曲线有时会极大地缩减运算量.
1:“齐次化”方法使用场景
题目中出现了一个定点引出的两条动直线的斜率之和 k₁+k₂或斜率乘积 k₁⋅k₂为定值时,优先考
虑使用齐次化的技巧.
2: 用法:必须先把该定点平移至原点位置,然后将两个动点所成的直线假设为 mx+my=1,再联
立即可.
3: 方程为 mx+my=1的直线,可以表示不过原点 (原点坐标不适合方程)的所有直线 (讨论m.n与0
的关系)
x2 y2 √2
【例1】如图,椭圆 E: + =1(a⟩b>0)经过点. A(0,−1),且 离心率为 .
a2 b2 2
(1):求椭圆E的方程;
(2):经过点(1,1),且斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点P、Q (均异于点A),
x2 y2 √2
【例2】已知椭圆 C: + =1(a⟩b>0)的离心率为 ,且过点A(2,1).
a2 b2 2
(1)求椭圆C的方程;
(2) 点M,N在椭圆C上, 且. AM⊥AN,AD⊥MN, D为垂足.【变式1】(2024·全国·模拟预测)已知P为椭圆 上一点,过原点且斜率存在的直线 与椭圆C
相交于A,B两点,过原点且斜率存在的直线 ( 与 不重合)与椭圆C相交于M,N两点,且点P满足
到直线 和 的距离都等于 .
(1)求直线 和 的斜率之积;
(2)当点P在C上运动时, 是否为定值?若是,求出该值;若不是,请说明理由.
【变式2】(2024·安徽合肥·二模)已知椭圆 的右焦点为 ,左顶点为 ,短轴长
为 ,且经过点 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)过点 的直线 (不与 轴重合)与 交于 两点,直线 与直线 的交点分别为 ,记
直线 的斜率分别为 ,证明: 为定值.
【变式3】(2024·全国·模拟预测)已知曲线 与曲线 关于直线 对称.
(1)求曲线 的方程.
(2)若过原点的两条直线分别交曲线 于点 , , , ,且 ( 为坐标原点),则四边形
的面积是否为定值?若为定值,求四边形 的面积;若不为定值,请说明理由.
【题型四】 定比点差法
直线与圆雉曲线相交时,中点(定比分点)问题通常运用韦达定理和点差法两种方式.点差法
(定比点差)是从设点的视角,将点的坐标代人曲线方程,通过系数调配后进行两式作差.
一般地,设椭圆 上两点 ,若定点 满足 ,则得到
,化简得
由 得
两式相减得 .
把 代 人 , 得 , 化 简 得
.
特别地,如果 (或 ),则可以得到方程组 继而能相对快捷地求出
交点坐标,避免暴求交点.椭圆、双曲线中的多点共线的倍值问题,也可类似解决,其实质就是一
种降维处理.此外,当 时,则 是 的中点即转化为中点弦问题.【例1】直线 与椭圆 交于 两点, 与 轴、 轴分别交于点 .如果 是线段
的两个三等分点,则直线 的斜率为 .
【例2】设 分别为椭圆 的左右两个焦点,点 在椭圆上.
若 ,则点 的坐标是 .
【例3】已知点 ,椭圆 上两点 满足 ,则
当 时,点 横坐标的绝对值最大.
【变式1】已知 是双曲线 的左焦点,点 的坐标为 ,直线
与双曲线 的两条渐进线分别交于点 .若 ,则双曲线 的离心率为 .
【变式2】已知抛物线 的焦点为 ,斜率为 的直线 与抛物线 交于 两点,与 轴
的交点为 .
(1) 若 ,求直线 的方程;
(2)若 ,求 的值.
【变式3】如图,椭圆 .过点 作直线 分别交椭圆 于 , 四点,
且直线 的斜率为 .试判断直线 与直线 的位置关系.【题型五】 定点、定值
求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
直线过定点问题或圆过定点问题,通常要设出直线方程,与圆锥曲线联立,得到两根之和,两根之积,再
表达出直线方程或圆的方程,结合方程特点,求出所过的定点坐标.
【例1】(2024·全国·模拟预测)已知椭圆 的离心率为 , 的左焦点与点
连线的斜率为 .
(1)求 的方程.
(2)已知点 ,过点 的直线 与 交于 两点,直线 分别交 于 .试问:直线 的
斜率是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【例2】(2023·河南焦作·模拟预测)已知椭圆 的长轴为4,直线 与圆
相切于点 ,与 相交于 , 两点,且 , , .
(1)记 的离心率为 ,证明: ;
(2)若 轴右侧的点 在 上,且 轴, , 是圆 的两条切线,切点分别为 , ( 在
上方),求 的值.
【例3】(2024·上海奉贤·二模)已知曲线 , 是坐标原点, 过点 的直线 与曲线
交于 , 两点.(1)当 与 轴垂直时,求 的面积;
(2)过圆 上任意一点 作直线 , ,分别与曲线 切于 , 两 点,求证: ;
(3)过点 的直线 与双曲线 交于 , 两点( , 不与 轴重合).记直线 的斜
率为 ,直线 斜率为 , 当 时,求证: 与 都是定值.
【变式1】(2024·上海崇明·二模)已知椭圆 , 为 的上顶点, 是 上不同于点 的两
点.
(1)求椭圆 的离心率;
(2)若 是椭圆 的右焦点, 是椭圆下顶点, 是直线 上一点.若 有一个内角为 ,求点 的坐
标;
(3)作 ,垂足为 .若直线 与直线 的斜率之和为 ,是否存在 轴上的点 ,使得 为
定值?若存在,请求出点 的坐标,若不存在,请说明理由.
【变式2】(2024·全国·模拟预测)已知椭圆 的离心率为 ,且过点 .
(1)求椭圆 的标准方程.
(2)设过点 且斜率不为0的直线 与椭圆 交于 , 两点.问:在 轴上是否存在定点 ,使直线
的斜率 与 的斜率 的积为定值?若存在,求出该定点坐标;若不存在,请说明理由.【变式3】(2024·全国·模拟预测)已知离心率为 的椭圆 的左、右顶点分别为
,点 为椭圆 上的动点,且 面积的最大值为 .直线 与椭圆 交于
两点,点 ,直线 分别交椭圆 于 两点,过点 作直线 的垂线,垂足为 .
(1)求椭圆 的方程.
(2)记直线 的斜率为 ,证明: 为定值.
(3)试问:是否存在定点 ,使 为定值?若存在,求出定点 的坐标;若不存在,说明理由.
【题型六】 求轨迹方程型
求轨迹方程的常见方法有:
①直接法,设出动点的坐标 ,根据题意列出关于 的等式即可;
②定义法,根据题意动点符合已知曲线的定义,直接求出方程;
③参数法,把 分别用第三个变量表示,消去参数即可;
④逆代法,将 代入 .
【例1】(2024·上海嘉定·二模)如图:已知三点 、 、 都在椭圆 上.
(1)若点 、 、 都是椭圆的顶点,求 的面积;
(2)若直线 的斜率为1,求弦 中点 的轨迹方程;
(3)若直线 的斜率为2,设直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,是否存在定点 ,使得
恒成立?若存在,求出所有满足条件的点 ,若不存在,说明理由.
【例2】(2024·安徽合肥·二模)在数学中,广义距离是泛函分析中最基本的概念之一.对平面直角坐标系
中两个点 和 ,记 ,称 为点 与点 之间的“距离”,其中 表示 中较大者.
(1)计算点 和点 之间的“ 距离”;
(2)设 是平面中一定点, .我们把平面上到点 的“ 距离”为 的所有点构成的集合叫做
以点 为圆心,以 为半径的“ 圆”.求以原点 为圆心,以 为半径的“ 圆”的面积;
(3)证明:对任意点 .
【例3】(2024·河南开封·三模)已知 , ,对于平面内一动点 , 轴于
点M,且 , , 成等比数列.
(1)求点P的轨迹C的方程;
(2)已知过点A的直线l与C交于M,N两点,若 ,求直线l的方程.
【变式1】(2024·广东韶关·二模)已知椭圆 的离心率为 ,长轴长为4, 是其
左、右顶点, 是其右焦点.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)设 是椭圆 上一点, 的角平分线与直线 交于点 .
①求点 的轨迹方程;
②若 面积为 ,求 .
【变式2】(2024·江苏苏州·模拟预测)已知点 , , 和动点 满足 是 ,
的等差中项.
(1)求 点的轨迹方程;
(2)设 点的轨迹为曲线 按向量 平移后得到曲线 ,曲线 上不同的两点M,N的连线交
轴于点 ,如果 ( 为坐标原点)为锐角,求实数 的取值范围;
(3)在(2)的条件下,如果 时,曲线 在点 和 处的切线的交点为 ,求证: 在一条定直线上.
【变式3】(2024·山西吕梁·二模)在平面直角坐标系 中,动点 在圆 上,动点 在直线
上,过点 作垂直于 的直线与线段 的垂直平分线交于点 ,且 ,记 的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程.
(2)若直线 与曲线 交于 两点, 与曲线 交于 两点,其中 ,且
同向,直线 交于点 .
(i)证明:点 在一条确定的直线上,并求出该直线的方程;
(ii)当 的面积等于 时,试把 表示成 的函数.