文档内容
重难点突破 12 双切线问题的探究
目录
01 方法技巧与总结...............................................................................................................................2
02 题型归纳与总结...............................................................................................................................2
题型一:定值问题................................................................................................................................2
题型二:斜率问题................................................................................................................................3
题型三:交点弦过定点问题................................................................................................................4
题型四:交点弦定值问题....................................................................................................................6
题型五:交点弦最值问题....................................................................................................................7
题型六:交点弦范围问题....................................................................................................................8
题型七:“筷子夹汤圆”问题..........................................................................................................10
03 过关测试.........................................................................................................................................12双切线问题,就是过一点做圆锥曲线的两条切线的问题,解决这一类问题我们通常用同构法.
解题思路:
①根据曲线外一点 设出切线方程 .
②和曲线方程联立,求出判别式 .
③整理出关于双切线斜率 的同构方程.
④写出关于 的韦达定理,并解题.
题型一:定值问题
【典例1-1】已知直线 与抛物线 : 交于 , 两点. 是线段 的中点,点
在直线 上,且 垂直于 轴.
(1)求证: 的中点在 上;
(2)设点 在抛物线 : 上, , 是 的两条切线, , 是切点.若 ,且
位于 轴两侧,求证: .
【典例1-2】(2024·安徽·模拟预测)已知椭圆 的一条准线 的方程为 ,点
分别为椭圆 的左、右顶点,长轴长与焦距之差为2.
(1)求 的标准方程;
(2)过 上任一点作 的两条切线,切点分别为 ,当四边形 的面积最大时,求 的正切值.【变式1-1】(2024·云南·模拟预测)已知椭圆 的离心率为 ,上、下顶点与其中一
个焦点围成的三角形面积为 ,过点 作椭圆 的两条切线,切点为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)求 所在直线的方程;
(3)过点 作直线 交椭圆 于 两点,交直线 于点 ,求 的值.
题型二:斜率问题
【典例2-1】如图,点 为抛物线 外任意一点,过点 作抛物线两条切线分别切于
两点, 的中点为 ,直线 交抛物线于点 .
(1)证明: ( 为直线 在轴上的截距),且直线 方程为 ;
(2)设点 处的切线 ,求证 .
【典例2-2】已知P是抛物线 的准线上任意一点,过点P作抛物线C的两条切线 ,切点
分别为 .
(1)若点P纵坐标为0,求此时抛物线C的切线方程;
(2)设直线 的斜率分别为 ,求证: 为定值.【变式2-1】(2024·高三·浙江·期中)已知双曲线 : ( , )过点 ,且离心率
为2, , 为双曲线 的上、下焦点,双曲线 在点 处的切线 与圆 : (
)交于A,B两点.
(1)求 的面积;
(2)点 为圆 上一动点,过 能作双曲线 的两条切线,设切点分别为 , ,记直线 和 的斜
率分别为 , ,求证: 为定值.
【变式2-2】在平面直角坐标系 中,点 到点 与到直线 的距离之比为 ,记点
的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)若点 是圆 上的一点(不在坐标轴上),过点 作曲线 的两条切线,切点分别为 ,记
直线 的斜率分别为 ,且 ,求直线 的方程.
题型三:交点弦过定点问题
【典例3-1】在平面直角坐标系中,动点 到 的距离等于到直线 的距离.
(1)求M的轨迹方程;
(2)P为不在x轴上的动点,过点 作(1)中 的轨迹的两条切线,切点为A,B;直线AB与PO垂直(O
为坐标原点),与x轴的交点为R,与PO的交点为Q;
(ⅰ)求证:R是一个定点;
(ⅱ)求 的最小值.【典例3-2】(2024·湖南·三模)已知抛物线 的焦点为F,过F且斜率为2的直线与E交
于A,B两点, .
(1)求E的方程;
(2)直线 ,过l上一点P作E的两条切线 ,切点分别为M,N.求证:直线 过定点,并求
出该定点坐标.
【变式3-1】已知抛物线 ,直线 与 交于 , 两点,且 .
(1)求 的值;
(2)过点 作 的两条切线,切点分别为 , ,证明:直线 过定点;
(3)直线 过 的焦点 ,与 交于 , 两点, 在 , 两点处的切线相交于点 ,设 ,当
时,求 面积的最小值.
【变式3-2】已知椭圆E: 的长轴为双曲线 的实轴,且离心率为 .
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)已知椭圆 在其上一点 处的切线方程为 .过直线 上任意一点
P作椭圆E的两条切线,切点分别为A,B.M为椭圆的左顶点.
①证明:直线 过定点;
②求 面积的最大值.题型四:交点弦定值问题
【典例4-1】(2024·河北·三模)已知椭圆 : 的离心率为 , 是椭圆的短
轴的一个顶点.
(1)求椭圆 的方程.
(2)设圆 : ,过圆 上一动点 作椭圆 的两条切线,切点分别为 , .设两切线的
斜率均存在,分别为 , ,问: 是否为定值?若不是,说明理由;若是,求出定值.
【典例4-2】(2024·江苏·一模)已知椭圆C: 的右焦点为 ,右顶点为A,直线
l: 与x轴交于点M,且 ,
(1)求C的方程;
(2)B为l上的动点,过B作C的两条切线,分别交y轴于点P,Q,
①证明:直线BP,BF,BQ的斜率成等差数列;
N经过B,P,Q三点,是否存在点B,使得, ?若存在,求 ;若不存在,请说明理
②由.⊙
【变式4-1】已知抛物线 的顶点为原点,其焦点 到直线 的距离为 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)设点 , 为直线 上一动点,过点 作抛物线 的两条切线 , ,其中 , 为切点,求直线
的方程,并证明直线 过定点 ;
(3)过(2)中的点 的直线 交抛物线 于 , 两点,过点 , 分别作抛物线 的切线 , ,求 ,
交点 满足的轨迹方程.【变式4-2】如图,设抛物线方程为 (p>0),M为直线 上任意一点,过M引抛物线的切
线,切点分别为A,B.
(1)求直线AB与 轴的交点坐标;
(2)若E为抛物线弧AB上的动点,抛物线在E点处的切线与三角形MAB的边MA,MB分别交于点 ,
,记 ,问 是否为定值?若是求出该定值;若不是请说明理由.
题型五:交点弦最值问题
【典例5-1】已知点F为抛物线 的焦点,点 在抛物线E上,且到原点的距离为
.过抛物线焦点F的直线l交抛物线于A,B两点,分别在点A,B处作抛物线的切线,两条切线交于P
点.
(1)证明:点P在一条定直线上;
(2)求 的面积最小值.
【典例5-2】已知抛物线 ,动圆 , 为抛物线 上一动点,过点
作圆 的两条切线,切点分别为 .
(1)若 求 的最小值;
(2)若过圆心 作抛物线 的两条切线,切点分别为 .(Ⅰ)求证:直线 过定点;
(Ⅱ)若线段 的中点为 ,连 交抛物线 于点 ,记 的面积为 ,求 的表达式及其
最小值.
【变式5-1】(2024·山东临沂·一模)动圆 与圆 和圆 都内切,记动
圆圆心 的轨迹为 .
(1)求 的方程;
(2)已知圆锥曲线具有如下性质:若圆锥曲线的方程为 ,则曲线上一点
处的切线方程为: ,试运用该性质解决以下
问题:点 为直线 上一点( 不在 轴上),过点 作 的两条切线 ,切点分别为 .
(i)证明:直线 过定点;
(ii)点 关于 轴的对称点为 ,连接 交 轴于点 ,设 的面积分别为 ,求
的最大值.
题型六:交点弦范围问题
【典例6-1】设抛物线 的焦点为F,Q为 上一点.已知点 的纵坐标为 ,且点 到
焦点 的距离是 .点 为圆 上的点,过点 作拋物线 的两条切线 ,切点分别为
,记两切线 的斜率分别为 .
(1)求抛物线 的方程;(2)若点 的坐标为 ,求 值;
(3)设直线 与 轴分别交于点 ,求 的取值范围.
【典例6-2】如图,设抛物线 的焦点为F,点P是半椭圆 上的一点,过点P作抛
物线C的两条切线,切点分别为A、B,且直线PA、PB分别交y轴于点M、N.
(1)证明: ;
(2)求 的取值范围.
【变式6-1】已知椭圆 : 的左焦点 ,点 在椭圆 上.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)经过圆 : 上一动点 作椭圆 的两条切线,切点分别记为 ,直线 分别与圆
相交于异于点 的 两点.
(i)当直线 的斜率都存在时,记直线 的斜率分别为 .求证: ;
(ii)求 的取值范围.【变式6-2】(2024·山东·校联考模拟预测)已知圆 为坐标原点,点 在圆 上运动,
为过点 的圆的切线,以 为准线的拋物线恒过点 ,抛物线的焦点为 ,记焦点 的
轨迹为 .
(1)求 的方程;
(2)过动点 的两条直线 均与曲线 相切,切点分别为 ,且 的斜率之积为 ,求四边形
面积的取值范围.
题型七:“筷子夹汤圆”问题
【典例7-1】(2024·广东深圳·模拟预测)在平面直角坐标系中,过直线 上任一点 作该直线的
垂线 , ,线段 的中垂线与直线 交于点 .
(1)当 在直线 上运动时,求点 的轨迹 的方程;
(2)过 向圆 引两条切线,与轨迹 的另一个交点分别
①判断:直线 与圆 的位置关系,并说明理由;
②求 周长的最小值.
【典例7-2】(2024·河南·三模)已知椭圆 的左、右顶点分别为 ,上、下顶点分别为 ,
记四边形 的内切圆为 ,过 上一点 引圆 的两条切线(切线斜率均存在且不为0),分别交
于点 (异于 ).
(1)求直线 与 的斜率之积的值;
(2)记 为坐标原点,试判断 三点是否共线,并说明理由.【变式7-1】在平面直角坐标系 中,抛物线 的焦点到准线的距离等于椭圆
的短轴长,点 在抛物线 上,圆 (其中 ).
(1)若 为圆 上的动点,求线段 长度的最小值;
(2)设 是抛物线 上位于第一象限的一点,过 作圆 的两条切线,分别交抛物线 于点 .证明:
直线 经过定点.
【变式7-2】(2024·全国·模拟预测)已知椭圆 的长轴长为4,左、右顶点分别为
,上、下顶点分别为 ,四边形 的内切圆 的半径为 ,过椭圆 上一点T引圆 的
两条切线(切线斜率存在且不为0),分别交椭圆 于点P,Q.
(1)求椭圆 的方程;
(2)试探究直线 与 的斜率之积是否为定值,并说明理由;
(3)记点O为坐标原点,求证:P,O,Q三点共线.
【变式7-3】已知A,B为抛物线C:y2=2px(p>0)上的两点,△OAB是边长为 的等边三角形,其中
O为坐标原点.
(1)求C的方程.
(2)过C的焦点F作圆M: 的两条切线 , .
(i)证明: , 的斜率之积为定值.
(ii)若 , 与C分别交于点D,E和H,G,求 的最小值.1.已知点 , 分别为椭圆 : ( )的左、右顶点,点 ,直线 交 于点
, ,且 是等腰直角三角形.
(1)求椭圆 的方程;
(2)过圆 上一点 (不在坐标轴上)作椭圆 的两条切线 .记 、 、 的斜率分别为 、
、 ,求证: .
2.(2024·全国·二模)如图,过点 的动直线 交抛物线 于 两点.
(1)若 ,求 的方程;
(2)当直线 变动时,若 不过坐标原点 ,过点 分别作(1)中 的切线,且两条切线相交于点 ,
问:是否存在唯一的直线 ,使得 ?并说明理由.
3.已知抛物线 : ,焦点为 ,过 作 轴的垂线 ,点 在 轴下方,过点 作抛物线 的两
条切线 , , , 分别交 轴于 , 两点, , 分别交 于 , 两点.
(1)若 , 与抛物线 相切于 , 两点,求点 的坐标;
(2)证明: 的外接圆过定点;
(3)求 面积 的最小值.4.已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,上顶点为 是椭圆 在第一象限上的
点,满足 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)过直线 上的一点 ,作椭圆 的两条切线 ,切点分别为 ,证明: .
5.已知圆 ,直线 .
(1)若直线l与圆O相切,求m的值;
(2)当 时,已知P为直线l上的动点,过P作圆O的两条切线,切点分别为A,B,当切线长最短时,
求弦 所在直线的方程.
6.(2024·湖南·一模)已知双曲线 的渐近线方程为 , 的半焦距为 ,且
.
(1)求 的标准方程.
(2)若 为 上的一点,且 为圆 外一点,过 作圆 的两条切线 (斜率都存在),
与 交于另一点 与 交于另一点 ,证明:
(ⅰ) 的斜率之积为定值;
(ⅱ)存在定点 ,使得 关于点 对称.
7.左、右焦点分别为 的椭圆 经过点 , 为椭圆上一点, 的重心为 ,内心为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)若 为直线 上一点,过点 作椭圆 的两条切线 为切点,问直线 是否过定
点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
8.(2024·高三·西藏林芝·期末)已知椭圆 ,直线 经过椭圆的
左顶点和上顶点.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)直线 上是否存在一点 ,过点 作椭圆 的两条切线分别切于点 与点 ,点 在以 为直径的圆
上,若存在,求出点 坐标;若不存在,请说明理由.
9.(2024·甘肃兰州·一模)已知圆 过点 , 和 ,且圆 与 轴交于点 ,点 是
抛物线 的焦点.
(1)求圆 和抛物线 的方程;
(2)过点 作直线 与抛物线交于不同的两点 , ,过点 , 分别作抛物线 的切线,两条切线交于点
,试判断直线 与圆 的另一个交点 是否为定点,如果是,求出 点的坐标;如果不是,说明理由.
10.已知椭圆 的离心率为 ,椭圆上的点 与两个焦点 构成的三角形
的最大面积为1.
(1)求椭圆 的方程;
(2)若点 为直线 上的任意一点,过点 作椭圆 的两条切线 (切点分别为 ),
试证明动直线 恒过一定点,并求出该定点的坐标.11.已知椭圆 的离心率为 ,依次连接四个顶点得到的图形的面积为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)过直线 上一点 作椭圆 的两条切线,切点分别为 ,求证:直线 过定点.
12.已知椭圆 经过点 ,椭圆的左、右顶点分别为 、 ,点 在椭圆
上(异于 、 ),且 .
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若点 为直线 上的动点,过点 作椭圆的两条切线,切点分别为 , ,证明直线 经过定点
,并求出定点 的坐标.
13.已知抛物线 的焦点与椭圆 的上顶点重合,点 是直线 上任意
一点,过点 作抛物线的两条切线,切点分别为 .
(1)求抛物线 的方程.
(2)证明直线 过定点,并且求出定点坐标.
14.已知抛物线C: ,直线l: 交 于 , 两点,当 , 时,
.
(1)求抛物线 的方程;
(2)分别过点 , 作抛物线 的切线,两条切线交于点 ,且 , 分别交 轴于 , 两点,证明:
的外接圆过定点.15.已知椭圆 的左顶点和右焦点分别为 ,右准线为直线 ,圆
.
(1)若点A在圆 上,且椭圆 的离心率为 ,求椭圆 的方程;
(2)若直线 上存在点 ,使 为等腰三角形,求椭圆 的离心率的取值范围;
(3)若点 在(1)中的椭圆 上,且过点 可作圆 的两条切线,切点分别为 ,求弦长 的取值
范围.
16.已知⊙C: (C为圆心)内部一点 与圆周上动点Q连线AQ的中垂线交CQ
于M,
(1)求点M的轨迹方程;
(2)若点M的轨迹为曲线X,设 为圆 上任意一点,过 作曲线X的两条切线,切点分别为 ,
判断 是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.
17.(2024·内蒙古呼和浩特·一模)已知抛物线 上任意一点 满足 的最小值为 (
为焦点).
(1)求 的方程;
(2)过点 的直线经过 点且与物线交于 两点,求证: ;
(3)过 作一条倾斜角为 的直线交抛物线于 两点,过 分别作抛物线的切线.两条切线交于 点,
过 任意作一条直线交抛物线于 ,交直线 于点 ,则 满足什么关系?并证明.18.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆 的左、右焦点分别为 、 , 为坐标原点,
在椭圆 上仅存在 个点 ,使得 为直角三角形,且 面积的最大值为 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)已知点 是椭圆 上一动点,且点 在 轴的左侧,过点 作 的两条切线,切点分别为 、 .
求 的取值范围.
19.已知圆C的圆心在第一象限内,圆C关于直线 对称,与x轴相切,被直线 截得的弦长为
.若点P在直线 上运动,过点P作圆C的两条切线 ,切点分别为A,B点.
(1)求四边形 面积的最小值:
(2)求直线 过定点的坐标.