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重难点突破12 双切线问题的探究
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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
例1.(2023·河南·高三竞赛)已知抛物线C: 与直线l: 没有公共点,P为直线l上的动
点,过P作抛物线C的两条切线,A、B为切点.(1)证明:直线AB恒过定点Q;
(2)若点P与Q的连线与抛物线C交于M、N两点,证明: .
例2.(2023·高二单元测试)已知抛物线C: 的焦点F与椭圆 的右焦点重合,
点M是抛物线C的准线上任意一点,直线MA,MB分别与抛物线C相切于点A,B.
(1)求抛物线C的标准方程及其准线方程;
(2)设直线MA,MB的斜率分别为 , ,证明: 为定值.
例3.(2023·贵州贵阳·校联考模拟预测)已知坐标原点为 ,抛物线为 与双曲线
在第一象限的交点为 , 为双曲线的上焦点,且 的面积为3.
(1)求抛物线 的方程;
(2)已知点 ,过点 作抛物线 的两条切线,切点分别为 , ,切线 , 分别交 轴于 ,
,求 与 的面积之比.
变式1.(2023·安徽合肥·高三合肥一中校联考开学考试)已知抛物线 ( 为常数, ).点
是抛物线 上不同于原点的任意一点.
(1)若直线 与 只有一个公共点,求 ;(2)设 为 的准线上一点,过 作 的两条切线,切点为 ,且直线 , 与 轴分别交于 , 两
点.
①证明:
②试问 是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
变式2.(2023·河南信阳·信阳高中校考三模)已知抛物线 上一点 到焦点的距离
为3.
(1)求 , 的值;
(2)设 为直线 上除 , 两点外的任意一点,过 作圆 的两条切线,
分别与曲线 相交于点 , 和 , ,试判断 , , , 四点纵坐标之积是否为定值?若是,求该
定值;若不是,请说明理由.
题型二:斜率问题
例4.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆C: =1(a>b>0)的离心率为 ,F,F 是椭圆的两个焦点,
1 2
P是椭圆上任意一点,且△PFF 的周长是8+2 .
1 2
(1)求椭圆C的方程;(2)设圆T:(x-2)2+y2= ,过椭圆的上顶点M作圆T的两条切线交椭圆于E,F两点,求直线EF的斜率.
例5.(2023·全国·高三专题练习)设点 为抛物线 外一点,过点 作抛物线 的两条切线 ,
,切点分别为 , .
(Ⅰ)若点 为 ,求直线 的方程;
(Ⅱ)若点 为圆 上的点,记两切线 , 的斜率分别为 , ,求 的取值范围.
例6.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆 的离心率为 , , 是椭圆的两
个焦点, 是椭圆上任意一点,且 的周长是 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)是否存在斜率为1的直线 与椭圆 交于 , 两点,使得以 为直径圆过原点,若存在写出直线方
程;
(3)设圆 ,过椭圆的上顶点作圆 的两条切线交椭圆于 、 两点,当圆心在 轴上移动
且 时,求 的斜率的取值范围.
变式3.(2023·河南洛阳·高三新安县第一高级中学校考阶段练习)已知圆 ,圆心
在抛物线 上,圆 过原点 且与 的准线相切.(1)求抛物线 的方程;
(2)点 ,点 (与 不重合)在直线 上运动,过点 作抛物线 的两条切线,切点分别为
.求证: .
变式4.(2023·陕西咸阳·统考模拟预测)已知 是抛物线 上一点,过 作
圆 的两条切线(切点为 ),交抛物线 分别点 且当 时,
.
(1)求抛物线 的方程;
(2)判断直线 的斜率是否为定值?若为定值,求出这个定值;若不是定值,说明理由.
变式5.(2023·湖南岳阳·统考模拟预测)已知 、 分别为椭圆 的左、右焦点,M为 上的
一点.
(1)若点M的坐标为 ,求 的面积;
(2)若点M的坐标为 ,且直线 与 交于不同的两点A、B,求证: 为定值,并
求出该定值;
(3)如图,设点M的坐标为 ,过坐标原点O作圆 (其中r为定值, 且
)的两条切线,分别交 于点P,Q,直线OP,OQ的斜率分别记为 , .如果 为定值,求
的取值范围,以及 取得最大值时圆M的方程.题型三:交点弦过定点问题
例7.(2023·陕西宝鸡·校考模拟预测)已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,以两个焦点和短轴的两
个端点为顶点的四边形是一个面积为2的正方形(记为Q).
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点P在直线 上,过点P作以原点为圆心短半轴长为半径圆O的两条切线,切点为M,N,求证:
直线 恒过定点.
例8.(2023·河北唐山·开滦第二中学校考模拟预测)已知抛物线C: 的焦点为F,P(4,4)是
C上的一点.
(1)若直线PF交C于另外一点A,求 ;
(2)若圆 : ,过P作圆E的两条切线,分别交C于M,N两点,证明:直线MN
过定点.
例9.(2023·陕西西安·西安市大明宫中学校考模拟预测)已知动圆 恒过定点 ,圆心 到直线
的距离为 .
(1)求 点的轨迹 的方程;
(2)过直线 上的动点 作 的两条切线 ,切点分别为 ,证明:直线 恒过定点.
变式6.(2023·宁夏石嘴山·石嘴山市第三中学校考三模)已知抛物线 ,过抛物线的焦
点F且斜率为 的直线l与抛物线相交于不同的两点A,B, .(1)求抛物线C的方程;
(2)点M在抛物线的准线上运动,过点M作抛物线C的两条切线,切点分别为P,Q,在平面内是否存在定
点N,使得直线MN与直线PQ垂直?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
变式7.(2023·河南·校联考模拟预测)已知椭圆 的焦距为2,圆 与椭圆
恰有两个公共点.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)已知结论:若点 为椭圆 上一点,则椭圆在该点处的切线方程为 .若椭圆
的短轴长小于4,过点 作椭圆 的两条切线,切点分别为 ,求证:直线 过定点.
变式8.(2023·重庆九龙坡·高三重庆市育才中学校考开学考试)如图所示,已知 在椭圆
上,圆 ,圆 在椭圆 内部.
(1)求 的取值范围;
(2)过 作圆 的两条切线分别交椭圆 于 点( 不同于 ),直线 是否过定点?若 过定
点,求该定点坐标;若 不过定点,请说明理由.
变式9.(2023·内蒙古呼和浩特·高三统考开学考试)已知点O为平面直角坐标系的坐标原点,点F是抛物线C: 的焦点.
(1)过点F且倾斜角为 的直线l与抛物线C交于A,B两点,求 的面积;
(2)若点T为直线 上的动点,过点T作抛物线C的两条切线,切点分别为M,N,求证:直线MN过
定点.
变式10.(2023·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习)已知 的焦点为 ,且经过 的
直线被圆 截得的线段长度的最小值为4.
(1)求抛物线的方程;
(2)设坐标原点为 ,若过点 作直线 与抛物线相交于不同的两点 , ,过点 , 作抛物线的切线
分别与直线 , 相交于点 , ,请问直线 是否经过定点?若是,请求出此定点坐标,若不是,
请说明理由.
变式11.(2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考模拟预测)如下图所示,已知椭圆 的上顶
点为 ,离心率为 ,且椭圆 经过点 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)若过点 作圆 (圆 在椭圆 内)的两条切线分别与椭圆 相交于 两点(
异于点 ),当 变化时,试问直线 是否过某个定点?若是,求出该定点;若不是,请说明理由.题型四:交点弦定值问题
例10.(2023·全国·高三专题练习)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.
例11.(2023·全国·高三专题练习)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.例12.(2023·全国·高三专题练习)已知拋物线 , 为焦点,若圆 与
拋物线 交于 两点,且
(1)求抛物线 的方程;
(2)若点 为圆 上任意一点,且过点 可以作拋物线 的两条切线 ,切点分别为 .求证:
恒为定值.
变式12.(2023·山东青岛·统考二模)已知 为坐标原点,双曲线 的左,右焦点
分别为 , ,离心率等于 ,点 是双曲线 在第一象限上的点,直线 与 轴的交点为 ,
的周长等于 , .
(1)求 的方程;
(2)过圆 上一点 ( 不在坐标轴上)作 的两条切线,对应的切点为 , .证明:直线
与椭圆 相切于点 ,且 .
题型五:交点弦最值问题
例13.(2023·江西抚州·临川一中校考模拟预测)椭圆 : 的离心率为 ,焦距为
.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)设 是椭圆 上的动点,过原点 作圆 : 的两条斜率存在的切线分别
与椭圆 交丁点 , ,求 的最大值.例14.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线 的方程为 , 为其焦点,过不在抛物线上的一点
作此抛物线的切线 , 为切点.且 .
(Ⅰ)求证:直线 过定点;
(Ⅱ)直线 与曲线 的一个交点为 ,求 的最小值.
例15.(2023·河南·襄城高中校联考三模)已知抛物线 的顶点在坐标原点,焦点在 轴的正半轴上,圆
经过抛物线 的焦点.
(1)求 的方程;
(2)若直线 与抛物线 相交于 两点,过 两点分别作抛物线 的切线,两条切线相交
于点 ,求 面积的最小值.
变式13.(2023·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校联考阶段练习)已知椭圆 ,
是椭圆外一点,过 作椭圆 的两条切线,切点分别为 ,直线 与直线 交于点 , 是直线
与椭圆 的两个交点.
(1)求直线 与直线 的斜率之积;
(2)求 面积的最大值.
变式14.(2023·新疆喀什·统考模拟预测)已知抛物线C: 的焦点为F,且F与圆M:上点的距离的最小值为3.
(1)求p;
(2)若点P在圆M上,PA,PB是抛物线C的两条切线,A,B是切点,求三角形PAB面积的最值.
题型六:交点弦范围问题
例16.(2023·全国·高三专题练习)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.
例17.(2023·全国·高三专题练习)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.例18.(2023·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.
变式15.(2023·云南曲靖·统考模拟预测)已知椭圆 的离心率为 ,以椭圆的顶
点为顶点的四边形面积为 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)我们称圆心在椭圆 上运动且半径为 的圆是椭圆 的“环绕圆”.过原点 作椭圆 的“环绕
圆”的两条切线,分别交椭圆 于 两点,若直线 的斜率存在,并记为 ,求 的取值范围.