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重难点突破09 一类与斜率和、差、商、积问题的探究
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1、已知 是椭圆 上的定点,直线 (不过 点)与椭圆交于 , 两点,且
,则直线 斜率为定值 .
2、已知 是双曲线 上的定点,直线 (不过 点)与双曲线交于 , 两点,且
,直线 斜率为定值 .
3、已知 是抛物线 上的定点,直线 (不过 点)与抛物线交于 , 两点,若
,则直线 斜率为定值 .
4、 为椭圆 上一定点,过点 作斜率为 , 的两条直线分别与椭
圆交于 两点.
(1)若 ,则直线 过定点 ;
(2)若 ,则直线 过定点 .5、设 是直角坐标平面内不同于原点的一定点,过 作两条直线 , 交椭圆
于 、 、 、 ,直线 , 的斜率分别为 , ,弦 , 的中点记
为 , .
(1)若 ,则直线 过定点 ;
(2)若 ,则直线 过定点 .
6、过抛物线 上任一点 引两条弦 , ,直线 , 斜率存在,分别记
为 ,即 ,则直线 经过定点 .
题型一:斜率和问题
例1.(2023·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)已知点 , , 是异于A,
的动点, , 分别是直线 , 的斜率,且满足 .
(1)求动点 的轨迹方程;
(2)在线段 上是否存在定点 ,使得过点 的直线交 的轨迹于 , 两点,且对直线 上任意一点
,都有直线 , , 的斜率成等差数列.若存在,求出定点 ,若不存在,请说明理由.
例2.(2023·河南洛阳·高三伊川县第一高中校联考开学考试)已知抛物线 与抛物线
在第一象限交于点 .
(1)已知 为抛物线 的焦点,若 的中点坐标为 ,求 ;
(2)设 为坐标原点,直线 的斜率为 .若斜率为 的直线 与抛物线 和 均相切,证明 为定值,
并求出该定值.
例3.(2023·广东广州·高三广州市真光中学校考阶段练习)已知双曲线 ,渐近线方程为 ,点 在 上;
(1)求双曲线 的方程;
(2)过点 的两条直线 , 分别与双曲线 交于 , 两点(不与 点重合),且两条直线的斜率 ,
满足 ,直线 与直线 , 轴分别交于 , 两点,求证: 的面积为定值.
变式1.(2023·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系中,已知两定点 , ,M是平面内一
动点,自M作MN垂直于AB,垂足N介于A和B之间,且 .
(1)求动点M的轨迹 ;
(2)设过 的直线交曲线 于C,D两点,Q为平面上一动点,直线QC,QD,QP的斜率分别为 ,
, ,且满足 .问:动点Q是否在某一定直线上?若在,求出该定直线的方程;若不在,
请说明理由.
变式2.(2023·全国·高三专题练习)设 是抛物线 上一点,不过点A的直线l交E于M,
N两点,F为E的焦点.
(1)若直线l过F,求 的值;
(2)设直线AM,AN和直线l的斜率分别为 , 和k,若 ,求k的值.变式3.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆 经过点 ,离心率为 .过点
的直线l与椭圆E交于不同的两点M,N.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设直线AM和直线AN的斜率分别为 和 ,求 的值.
变式4.(2023·山西运城·山西省运城中学校校考二模)已知点 为双曲线
上一点, 的左焦点 到一条渐近线的距离为 .
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)不过点 的直线 与双曲线 交于 两点,若直线PA,PB的斜率和为1,证明:直线
过定点,并求该定点的坐标.
变式5.(2023·重庆巴南·统考一模)在平面直角坐标系 中,已知点 、 , 的内
切圆与直线 相切于点 ,记点M的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)设点T在直线 上,过T的两条直线分别交C于A、B两点和P,Q两点,连接 .若直线 的
斜率与直线 的斜率之和为0,试比较 与 的大小.
变式6.(2023·湖南湘潭·高三湘钢一中校考开学考试)已知椭圆 的离心率为
分别为椭圆 的左右顶点, 分别为椭圆 的左右焦点, 是椭圆 的上顶点,且 的外
接圆半径为 .(1)求椭圆 的方程;
(2)设与 轴不垂直的直线 交椭圆 于 两点( 在 轴的两侧),记直线 的斜率分
别为 .
(i)求 的值;
(ii)若 ,则求 的面积的取值范围.
变式7.(2023·全国·高三专题练习)设抛物线 的焦点为F,过F且斜率为1的直线l与
E交于A,B两点,且 .
(1)求抛物线E的方程;
(2)设 为E上一点,E在P处的切线与x轴交于Q,过Q的直线与E交于M,N两点,直线PM和PN
的斜率分别为 和 .求证: 为定值.
变式8.(2023·四川巴中·高三统考开学考试)已知椭圆 的左、右顶点分别为 ,
点 在椭圆 上,且 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)设椭圆 的右焦点为 ,过点 斜率不为0的直线 交椭圆 于 两点,记直线 与直线 的斜
率分别为 ,当 时,求:
①直线 的方程;
② 的面积.
变式9.(2023·湖北随州·高三随州市曾都区第一中学校考开学考试)在平面直角坐标系 中,已知圆心
为C的动圆过点 ,且在 轴上截得的弦长为4,记C的轨迹为曲线E.(1)求E的方程;
(2)已知 及曲线E上的两点B和D,直线AB,AD的斜率分别为 , ,且 ,求证:直线BD
经过定点.
变式10.(2023·陕西商洛·高三陕西省山阳中学校联考阶段练习)已知椭圆C: 过点
,且C的右焦点为 .
(1)求C的离心率;
(2)过点F且斜率为1的直线与C交于M,N两点,P直线 上的动点,记直线PM,PN,PF的斜率分
别为 , , ,证明: .
变式11.(2023·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)已知椭圆 的左右焦点分别为
是椭圆的中心,点 为其上的一点满足 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)设定点 ,过点 的直线 交椭圆 于 两点,若在 上存在一点 ,使得直线 的斜率与直线
的斜率之和为定值,求 的范围.
变式12.(2023·湖北武汉·高三武汉市第四十九中学校考阶段练习)已知定点 ,定直线 ,
动圆 过点 ,且与直线 相切.
(1)求动圆的圆心 所在轨迹 的方程;
(2)已知点 是轨迹 上一点,点 是轨迹 上不同的两点(点 均不与点 重合),设直线
的斜率分别为 ,且满足 ,证明:直线 过定点,并求出定点的坐标.题型二:斜率差问题
例4.(2023·全国·高三专题练习)椭圆C: 的离心率 , .
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图,A,B,D是椭圆C的顶点,P是椭圆C上除顶点外的任意一点,直线DP交x轴于点N,直线AD
交BP于点M,设MN的斜率为m,BP的斜率为n,证明: 为定值.
例5.(2023·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系 中,已知定点A(1,0),点M在 轴上运动,点
N在 轴上运动,点P为坐标平面内的动点,且满足 .
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)点Q为圆 上一点,由Q向C引切线,切点分别为S、T,记 分别为切线QS,QT的斜
率,当Q运动时,求 的取值范围.
例6.(2023·四川成都·高二棠湖中学校考阶段练习)设 、 为抛物线 上的两点,
与 的中点的纵坐标为4,直线 的斜率为 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)已知点 , 、 为抛物线 (除原点外)上的不同两点,直线 、 的斜率分别为 , ,
且满足 ,记抛物线 在 、 处的切线交于点 ,线段 的中点为 ,若
,求 的值.变式13.(2023·全国·高三专题练习)如图,已知点 是抛物线 : 的焦点,点 在抛物线
上,且 .
(1)若直线 与抛物线 交于 两点,求 的值;
(2)若点 在抛物线 上,且抛物线 在点 处的切线交于点 ,记直线 的斜率分别为 ,且
满足 ,求证: 的面积为定值.
变式14.(2023·全国·高三专题练习)如图,已知椭圆 的离心率为 , , 分别
是椭圆 的左、右顶点,右焦点 , ,过 且斜率为 的直线 与椭圆 相交于 , 两点,
在 轴上方.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)记 , 的面积分别为 , ,若 ,求 的值;(3)设线段 的中点为 ,直线 与直线 相交于点 ,记直线 , , 的斜率分别为 ,
, ,求 的值.
变式15.(2023·广东广州·高三华南师大附中校考开学考试)已知椭圆 的两焦点分
别为 ,A是椭圆 上一点,当 时, 的面积为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)直线 与椭圆 交于 两点,线段 的中点为 ,过 作垂直 轴的直线
在第二象限交椭圆 于点S,过S作椭圆 的切线 , 的斜率为 ,求 的取值范围.
题型三:斜率积问题
例7.(2023·黑龙江鸡西·高三鸡东县第二中学校考期末)已知双曲线 ( , )的两条
渐近线互相垂直,且过点 .
(1)求双曲线C的方程;
(2)设P为双曲线的左顶点,直线l过坐标原点且斜率不为0,l与双曲线C交于A,B两点,直线m过x轴
上一点Q(异于点P),且与直线l的倾斜角互补,m与直线PA,PB分别交于M,N(M,N不在坐标轴上)两
点,若直线OM,ON的斜率之积为定值,求点Q的坐标.
例8.(2023·贵州毕节·校考模拟预测)如图,椭圆 的左、右顶点分别为 ,
, 为椭圆上的动点且在第一象限内,线段 与椭圆 交于点 (异于点 ),直线 与直
线 交于点 , 为坐标原点,连接 ,且直线 与 的斜率之积为 .(1)求椭圆 的方程.
(2)设直线 的斜率分别为 ,证明: 为定值.
例9.(2023·海南省直辖县级单位·校考模拟预测)椭圆 的离心率 ,过点
.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点 且斜率不为0的直线 与椭圆交于 两点,椭圆的左顶点为 ,求直线 与直线 的
斜率之积.
变式16.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)已知 为坐标原点,椭圆 的离心率为 ,
椭圆的上顶点到右顶点的距离为 .
(1)求椭圆的方程;
(2)若椭圆的左、右顶点分别为 、 ,过点 作直线与椭圆交于 、 两点,且 、 位于第一象
限, 在线段 上,直线 与直线 相交于点 ,连接 、 ,直线 、 的斜率分别记为 、
,求 的值.变式17.(2023·河南郑州·高三郑州外国语学校校考阶段练习)已知椭圆 的离心率
为 ,以C的短轴为直径的圆与直线 相切.
(1)求C的方程;
(2)直线 与C相交于A,B两点,过C上的点P作x轴的平行线交线段AB于点Q,且
平分 ,设直线 的斜率为 (O为坐标原点),判断 是否为定值?并说明理由.
变式18.(2023·内蒙古赤峰·高三统考开学考试)已知椭圆 : 的右顶点为 ,
点 在圆 : 上运动,且 的最大值为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)不经过点 的直线 与 交于 , 两点,且直线 和 的斜率之积为1.求直线 被圆 截得的弦长.
变式19.(2023·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考阶段练习)已知双曲线 的左、
右顶点分别为A、B,渐近线方程为 ,焦点到渐近线距离为1,直线 与C左右两支分
别交于P,Q,且点 在双曲线C上.记 和 面积分别为 , , , 的斜率
分别为 ,
(1)求双曲线C的方程;
(2)若 ,试问是否存在实数 ,使得 , , .成等比数列,若存在,求出 的值,不存在说
明理由.变式20.(2023·陕西西安·高三校联考开学考试)已知椭圆 的右顶点为 ,
离心率为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)不经过点 的直线 与 交于 两点,且直线 和 的斜率之积为1,证明:直线 过定点.
变式21.(2023·内蒙古包头·高三统考开学考试)已知点 , ,动点 满足直线
与 的斜率之积为 ,记点 的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程,并说明 是什么曲线;
(2)过坐标原点的直线交曲线 于 , 两点,点 在第一象限, 轴,垂足为 ,连结 并延长交
曲线 于点 .
(ⅰ)证明:直线 与 的斜率之积为定值;
(ⅱ)求 面积的最大值.
变式22.(2023·内蒙古包头·高三统考开学考试)已知点 ,动点 满足直线PM与
PN的斜率之积为 ,记点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程,并说明C是什么曲线;
(2)过坐标原点的直线交曲线C于A,B两点,点A在第一象限,AD⊥x轴,垂足为D,连接BD并延长交
曲线C于点H.证明:直线AB与AH的斜率之积为定值.
变式23.(2023·山西大同·高三统考开学考试)已知双曲线 的离心率为 ,且
过点 .(1)求C的方程;
(2)设A,B为C上异于点P的两点,记直线 , 的斜率分别为 , ,若 ,试判断
直线 是否过定点?若是,则求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
变式24.(2023·河南周口·高三校联考阶段练习)已知 是椭圆 上的两点, 关于原点
对称, 是椭圆 上异于 的一点,直线 和 的斜率满足 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若斜率存在且不经过原点的直线 交椭圆 于 两点 异于椭圆 的上、下顶点),当 的
面积最大时,求 的值.
变式25.(2023·江苏南通·高三统考开学考试)在直角坐标系 中,点 到点 的距离与到直线 :
的距离之比为 ,记动点 的轨迹为 .
(1)求 的方程;
(2)过 上两点 , 作斜率均为 的两条直线,与 的另两个交点分别为 , .若直线 , 的斜
率分别为 , ,证明: 为定值.
变式26.(2023·天津北辰·高三天津市第四十七中学校考阶段练习)已知椭圆 的离
心率为 ,以C的短轴为直径的圆与直线 相切.直线l过右焦点F且不平行于坐标轴,l与C有
两交点A,B,线段 的中点为M.
(1)求C的方程;
(2)证明:直线 的斜率与l的斜率的乘积为定值;(3)延长线段 与椭圆C交于点P,若四边形 为平行四边形,求此时直线l的斜率.
变式27.(2023·四川泸州·统考三模)已知椭圆 的右焦点为 ,短轴长等
于焦距.
(1)求 的方程;
(2)过 的直线交 于 ,交直线 于点 ,记 的斜率分别为 ,若
,求 的值.
题型四:斜率商问题
例10.(2023·湖北荆州·高三沙市中学校考阶段练习)已知双曲线 的实轴长为 ,
左右两个顶点分别为 ,经过点 的直线 交双曲线的右支于 两点,且 在 轴上方,当
轴时, .
(1)求双曲线方程.
(2)求证:直线 的斜率之比为定值.
例11.(2023·重庆南岸·高三重庆市第十一中学校校考阶段练习)如图, 为抛物线 上
四个不同的点,直线AB与直线MN相交于点 ,直线AN过点(1)记A,B的纵坐标分别为 ,求 ;
(2)记直线AN,BM的斜率分别为 ,是否存在实数 ,使得 ?若存在,求出 的值,若不存在
说明理由
例12.(2023·广东·高三校联考阶段练习)过原点O的直线交椭圆E: ( )于A,B两点,
, 面积的最大值为 .
(1)求椭圆E的方程;
(2)连AR交椭圆于另一个交点C,又 ( ),分别记PA,PR,PC的斜率为 , , ,求
的值.
变式28.(2023·江西南昌·高三南昌市八一中学校考阶段练习)已知随圆 的左、右焦点分别为
点 在 上, 的周长为 ,面积为 .
(1)求 的方程.
(2)设 的左、右顶点分别为 ,过点 的直线 与 交于 两点(不同于左右顶点),记直线
的斜率为 ,直线 的斜率为 ,则是否存在实常数 ,使得 恒成立.
变式29.(2023·河南·高三校联考开学考试)已知双曲线 实轴左右两个顶点分别
为 ,双曲线 的焦距为 ,渐近线方程为 .
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)过点 的直线 与双曲线 交于 两点.设 的斜率分别为 ,且 ,求 的方程.变式30.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆 的焦距为 , 为坐标原点,椭
圆的上下顶点分别为 , ,左右顶点分别为 , ,依次连接 的四个顶点构成的四边形的面积为4.
(1)求 的方程;
(2)过点 的任意直线与椭圆 交于 , (不同于 , )两点,直线 的斜率为 ,直线 的
斜率为 .求证: .
变式31.(2023·河南洛阳·模拟预测)已知椭圆 : 的离心率为 ,右焦点为
, , 分别为椭圆 的左、右顶点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)过点 作斜率不为 的直线 ,直线 与椭圆 交于 , 两点,记直线 的斜率为 ,直线 的
斜率为 ,求证: 为定值;
(3)在(2)的条件下,直线 与直线 交于点 ,求证:点 在定直线上.
变式32.(2023·福建福州·福建省福州第一中学校考三模)已知M是平面直角坐标系内的一个动点,直线
MA与直线 垂直,A为垂足且位于第三象限;直线MB与直线 垂直,B为垂足且位于第二象限.
四边形OAMB(O为原点)的面积为2,记动点M的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)点 ,直线PE,QE与C分别交于P,Q两点,直线PE,QE,PQ的斜率分别为 , , .若
,求△PQE周长的取值范围.变式33.(2023·全国·高三专题练习)已知 分别为椭圆E: 的左、右顶点,直线 过定
点 ,记直线 的斜率为 ,求 的值.
变式34.(2023·全国·高三专题练习)设抛物线 的焦点为F,点 ,过F的直线交
C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时, .
(1)求C的方程;
(2)设直线 与C另一个交点分别为A,B,记直线 的斜率为 ,求 的值.
变式35.(2023·高二课时练习)在平面直角坐标系 中,已知点 ,抛物线 的焦点为
F,M为抛物线C上异于顶点的动点,直线MF交抛物线C于另一点N,直线ME,NE分别交抛物线C于
点P,Q.
(1)当 轴时,求直线PQ与x轴的交点坐标;
(2)设直线MN,PQ的斜率分别为 , ,试探究 是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理
由.