文档内容
重难点突破 13 切线与切点弦问题
目录
01 方法技巧与总结...............................................................................................................................2
02 题型归纳与总结...............................................................................................................................3
题型一:切线问题................................................................................................................................3
题型二:切点弦过定点问题................................................................................................................5
题型三:利用切点弦结论解决定值问题............................................................................................6
题型四:利用切点弦结论解决最值问题............................................................................................9
题型五:利用切点弦结论解决范围问题..........................................................................................10
03 过关测试.........................................................................................................................................121、点 在圆 上,过点 作圆的切线方程为 .
2、点 在圆 外,过点 作圆的两条切线,切点分别为 ,则切点弦 的
直线方程为 .
3、点 在圆 内,过点 作圆的弦 (不过圆心),分别过 作圆的切线,
则两条切线的交点 的轨迹方程为直线 .
4 、 点 在 圆 上 , 过 点 作 圆 的 切 线 方 程 为
.
5、点 在圆 外,过点 作圆的两条切线,切点分别为 ,则切
点弦 的直线方程为 .
6、点 在圆 内,过点 作圆的弦 (不过圆心),分别过 作
圆的切线,则两条切线的交点 的轨迹方程为 .
7、点 在椭圆 上,过点 作椭圆的切线方程为 .
8、点 在椭圆 外,过点 作椭圆的两条切线,切点分别为 ,则
切点弦 的直线方程为 .
9、点 在椭圆 内,过点 作椭圆的弦 (不过椭圆中心),分别过
作椭圆的切线,则两条切线的交点 的轨迹方程为直线 .
10、点 在双曲线 上,过点 作双曲线的切线方程为
.
11、点 在双曲线 外,过点 作双曲线的两条切线,切点分别为
,则切点弦 的直线方程为 .12、点 在双曲线 内,过点 作双曲线的弦 (不过双曲线中
心),分别过 作双曲线的切线,则两条切线的交点 的轨迹方程为直线 .
13、点 在抛物线 上,过点 作抛物线的切线方程为 .
14、点 在抛物线 外,过点 作抛物线的两条切线,切点分别为 ,
则切点弦 的直线方程为 .
15、点 在抛物线 内,过点 作抛物线的弦 ,分别过 作抛物线的
切线,则两条切线的交点 的轨迹方程为直线 .
题型一:切线问题
【典例1-1】已知 为坐标原点,双曲线 的左、右焦点分别为 , ,过 上一
点 作 的两条渐近线的平行线,分别交 轴于 , 两点,且 , 内切圆的圆心到
轴的距离为 .
(1)求 的标准方程;
(2)(ⅰ)设点 为 上一点,试判断直线 与C的位置关系,并说明理由;
(ⅱ)设过点 的直线与 交于 , 两点(异于 的两顶点), 在点 , 处的切线交于点 ,线
段 的中点为 ,证明: , , 三点共线.
【典例1-2】(2024·湖南长沙·三模)已知椭圆 的左、右焦点分别为 为
上顶点,离心率 为 ,直线 与圆 相切.
(1)求椭圆 的标准方程;(2)椭圆方程 ,平面上有一点 . 定义直线方程 是椭圆 在
点 处的极线.
① 若 在椭圆 上,证明: 椭圆 在点 处的极线就是过点 的切线;
② 若过点 分别作椭圆 的两条切线和一条割线,切点为 ,割线交椭圆 于 两点,
过点 分别作椭圆 的两条切线,且相交于点 . 证明: 三点共线.
【变式1-1】在平面直角坐标系 中,动点 到定点 的距离比点 到 轴的距离大 ,设动点
的轨迹为曲线 ,直线 交曲线 于 两点, 是线段 的中点,过点 作 轴的垂线交
曲线 于点 .
(1)求曲线 的方程;
(2)证明:曲线 在点 处的切线与 平行;
(3)若曲线 上存在关于直线 对称的两点,求 的取值范围.
【变式1-2】已知抛物线 ,焦点为 .过抛物线外一点 (不在 轴上)作抛物线 的切
线 ,其中 为切点,两切线分别交 轴于点 .
(1)求 的值;
(2)证明:
① 是 与 的等比中项;
② 平分 .
【变式1-3】(2024·江西·高三校联考开学考试)已知抛物线 ,F为C的焦点,过点F的直线 与
C交于H,I两点,且在H,I两点处的切线交于点T.(1)当 的斜率为 时,求 ;
(2)证明: .
题型二:切点弦过定点问题
【典例2-1】如图,在平面直角坐标系 中,已知抛物线 : .
(1)若点 在 : 上,记G的几何中心为点 ,则当 取得最大值时,求点
的坐标.
(2)已知动点 、 在C上,分别过 、 作抛物线的切线 、 ,设 和 相交于点T,若点T恒在直线 :
上,求证:直线 经过定点.
(3)将 绕原点顺时针旋转90°得到 ,给定点 , 上有四点 、 、 、 ,满足 ,
、 均三点共线,且 、 都在x轴上方,设线段 和 的中点分别为T、S,试判断:直线
是否会经过一个定点?若会,请求出这个定点的坐标,若不会,请说明理由.
【典例2-2】已知曲线 上的动点 满足 ,且 .
(1)求 的方程;
(2)已知直线 与 交于 两点,过 分别作 的切线,若两切线交于点 ,且点 在直线 上,
证明: 经过定点.【变式2-1】(2024·青海海西·模拟预测)过直线 上一个动点 作抛物线 的两条切线,
分别为切点,直线 与 轴分别交于 两点.
(1)证明:直线 过定点 ,并求点 的坐标;
(2)在(1)的条件下, 为坐标原点,求 的最大值.
【变式2-2】(2024·浙江杭州·模拟预测)已知椭圆 ,直线 , 是直线 上的动
点,过 作椭圆 的切线 , ,切点分别为 ,
(1)当点 坐标为 时,求直线 的方程;
(2)求证:当点 在直线 上运动时,直线 恒过定点 ;
(3)是否存在点 使得 的重心恰好是椭圆的左顶点 ,如果存在,求出点 的坐标;如果不存在,
请说明理由.
【变式2-3】已知抛物线 : 过点 ,点B为直线 上的动点,过点B向曲线C
引两条切线,切点分别为 , ,判断直线 是否过定点?若过定点,请求出此定点坐标,否则说明理
由.
题型三:利用切点弦结论解决定值问题
【典例3-1】(2024·全国·模拟预测)一般地,抛物线的三条切线围成的三角形称为抛物线的切线三角形,
对应的三个切点形成的三角形称为抛物线的切点三角形.如图, , 分别为抛物线
y2=2px(p>0)的切线三角形和切点三角形, 为该抛物线的焦点.当直线 的斜率为 时, 中点
的纵坐标为 .(1)求 .
(2)若直线 过点 ,直线 分别与该抛物线的准线交于点 ,记点 的纵坐标分别为 ,
证明: 为定值.
(3)若 均不与坐标原点重合,证明:
【典例3-2】(2024·四川内江·三模)已知抛物线E的准线方程为: ,过焦点F的直线与抛物线E交
于A、B两点,分别过A、B两点作抛物线E的切线,两条切线分别与y轴交于C、D两点,直线CF与抛
物线E交于M、N两点,直线DF与抛物线E交于P、Q两点.
(1)求抛物线E的标准方程;
(2)证明: 为定值.
【变式3-1】已知 , 分别为椭圆 : 和双曲线 : 的离心率.
(1)若 ,求 的渐近线方程;
(2)过 上的动点 作 的两条切线,经过两个切点的直线与 的两条渐近线围成三角形的面积为S,试判断S是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
【变式3-2】(2024·全国·模拟预测)已知抛物线的方程为 ,把该抛物线整体平移,使其顶
点与坐标原点 重合,平移后的抛物线记作 .
(1)写出平移过程,并求抛物线 的标准方程;
(2)已知 是抛物线 的内接三角形(点 在直线 的下方),过 作抛物线的切线交于点 ,
再过 作抛物线的切线分别交 于点 ,记 , 的面积分别为 ,证明 为
定值.
【变式3-3】已知圆 有以下性质:①过圆 上一点 的圆的切线方程是 .
②若 为圆 外一点,过 作圆 的两条切线,切点分别为 ,则直线 的方程为
;③若不在坐标轴上的点 为圆 外一点,过 作圆 的两条切线,切点分别为
,则 垂直 ,即 ,且 平分线段 .
(1)类比上述有关结论,猜想过椭圆 上一点 的切线方程(不要求证明);
(2)过椭圆 外一点 作两直线,与椭圆相切于 两点,求过 两点的
直线方程;
(3)若过椭圆 外一点 ( 不在坐标轴上)作两直线,与椭圆相切与
两点,求证: 为定值,且 平分线段 .题型四:利用切点弦结论解决最值问题
【典例4-1】如图,抛物线 : 上异于坐标原点 的两不同动点 、 满足 .
(1)求证:直线 过定点;
(2)过点 , 分别作抛物线 的切线交于点 ,求 的面积的最小值.
【典例4-2】(2024·河北邢台·二模)已知定点 , 轴于点H,F是直线OA上任意一点,
轴于点D, 于点E,OE与FD相交于点G.
(1)求点G的轨迹方程C;
(2)过 的直线交C于P,Q两点,直线AP,AQ的斜率分别为 和 ,证明: 为定值;
(3)在直线 上任取一点 ,过点B分别作曲线C: 的两条切线,切点分别为M和N,设
的面积为S,求S的最小值.
【变式4-1】(2024·高三·重庆·期中)在平面直角坐标系 中,已知抛物线 的焦点
与椭圆 的一个焦点重合, 是抛物线 上位于 轴两侧不对称的两动点,且 .
(1)求证:直线 恒过一定点 ,并求出该点坐标;
(2)若点 为 轴上一定点,且 ;
(ⅰ)求出 点坐标;
(ⅱ)过点 作平行于 轴的直线 ,在 上任取一点 作抛物线 的两条切线,切点为 , ,求
面积的最小值.【变式4-2】已知椭圆 的离心率为 ,且过点 .抛物线
的焦点坐标为 .
(1)求椭圆 和抛物线 的方程;
(2)若点 是直线 上的动点,过点 作抛物线 的两条切线,切点分别为 、 ,直线
交椭圆 于 两点.
①求证直线 过定点,并求出该定点坐标;
②当 的面积取最大值时,求直线 的方程.
题型五:利用切点弦结论解决范围问题
【典例5-1】(2024·高三·四川成都·开学考试)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.
(1)求证: ;
(2)求 的面积的取值范围.
(参考结论:点 是椭圆 外一点,过P作该椭圆的两条切线,切点为A,B,则
直线AB的方程为 .)
【典例5-2】已知椭圆 : 和圆 : ,点 是圆 上的动点,过点 作椭圆的切线
,切点为A,B.(1)若点 的坐标为(0,3),证明:直线 ;
(2)求O到直线 的距离的范围.
【变式5-1】已知抛物线C: (p>0)的焦点为F,过F点且垂直x轴的直线l交抛物线C于M,N
两点, .
(1)求抛物线C的方程;
(2)圆Q: ,点P在圆Q上,PA,PB是抛物线C的两条切线,A,B是切点,求 面积
的范围.
【变式5-2】(2024·四川遂宁·模拟预测)已知过点 的直线 与抛物线 交于 两点,
抛物线在点 处的切线为 ,在 点处的切线为 ,直线 与直线 交于点 ,当直线 的倾斜角为 时,
.
(1)求抛物线 的方程;
(2)设线段 的中点为 ,求 的取值范围.1.已知抛物线E: ,过点 的直线与E交于A,B两点,设E在点A,B处的切线分别为 和 ,
与 的交点为P.
(1)若点A的坐标为 ,求 的面积(O为坐标原点);
(2)证明:点P在定直线上.
2.在直角坐标系 中,动圆经过点 且与直线 相切,记动圆圆心的轨迹为曲线C.直线y=
x+b(其中b为非零常数)与曲线C交于 两点,设曲线C在点 处的切线分别为 和 ,已知 和 分
别与 轴交于点M,N. 与 的交点为T.
(1)求曲线C的轨迹方程;
(2)求点T的横坐标;
(3)已知 与 面积之比为5,求实数b的值.
3.已知椭圆 ,焦点在 轴上的双曲线 的离心率为 ,且过点 ,点 在 上,
且 , 在点 处的切线交 于 两点.
(1)求直线 的方程(用含 的式子表示);
(2)若点 ,求 面积的最大值.
4.(2024·高三·河北保定·开学考试)已知双曲线 的实轴长为4,离心率 .(1)求 的方程;
(2)过 上任意一点作圆 的切线 ,求切线 斜率最大时, 与 的渐近线围成的三角形面积.
5.(2024·福建泉州·模拟预测)已知双曲线 的实轴长为2,离心率为2,右焦点
为 , 为 上的一个动点,
(1)若点 在双曲线 右支上,在 轴的负半轴上是否存在定点 .使得 ?若存在,求出
点 的坐标;若不存在,请说明理由.
(2)过 作圆 的两条切线 ,若切线 分别与 相交于另外的两点 、 ,证明:
三点共线.
6.(2024·辽宁·三模)设抛物线 的方程为 , 为直线 上任意一点;过点 作抛
物线 的两条切线MA,MB,切点分别为A,B(A点在第一象限).
(1)当M的坐标为 时,求过M,A,B三点的圆的方程;
(2)求证:直线AB恒过定点;
(3)当m变化时,试探究直线l上是否存在点M,使 为直角三角形,若存在,有几个这样的点,说明
理由;若不存在,也请说明理由.
7.已知直线 : 和圆 : .
(1)判断直线 和圆 的位置关系,并求圆 上任意一点 到直线 的最大距离;
(2)过直线 上的点 作圆 的切线 ,切点为 ,求证:经过 , , 三点的圆与圆 的公共弦必过
定点,并求出该定点的坐标.8.已知点M是直线l: 上一动点,过点M作圆O: 切线,切点分别为P,Q.
(1)当OM的值最小时,求切线方程;
(2)试问:直线PQ是否过定点?若过,求出该定点;若不过,请说明理由.
9.已知动点 与定点 的距离等于点 到 的距离,设动点 的轨迹为曲线 .椭圆 的一个
焦点与曲线 的焦点相同,且长轴长是短轴长的 倍.
(1)求 与 的标准方程;
(2)有心圆锥曲线(椭圆,圆,双曲线)有下列结论:若 为曲线 上的点,过点 作
的切线 ,则切线 的方程为 .利用上述结论,解答问题:过 作椭圆 的切线
( 为切点),求 的面积.
10.设抛物线 的方程为 ,点 为直线 上任意一点,过点 作抛物线 的两条切
线 , ,切点分别为 , .
(1)当 的坐标为 时,求过 , , 三点的圆的方程,并判断直线 与此圆的位置关系;
(2)求证:直线 恒过定点.
11.已知点 到直线 : 的距离和它到定点 的距离之比为常数 .
(1)求点 的轨迹 的方程;
(2)若点 是直线 上一点,过 作曲线 的两条切线分别切于点 与点 ,试求三角形 面积的最小值.
(二次曲线 在其上一点 处的切线为 )12.如图所示,已知椭圆 ,上顶点为A,过点A作圆 的两条切线
分别与椭圆C相交于点B,D(不同于点A).当r变化时,试问:直线BD是否过某个定点?若过某个定
点,求出该定点;若不过某个定点,请说明理由.
13.已知圆 ,直线 .
(1)若点P在直线l上运动,过点P作圆O的两条切线 ,切点分别为 ,求证:过点 的圆
过定点,并求出所有定点的坐标;
(2)若点P在直线l上运动,过点P作圆O的两条切线 ,切点分别为 ,求证:直线AB过定点,并
求出定点的坐标.
14.(2024·高三·山东·开学考试)已知抛物线 是 上不同的三点,过三点的三条切线分
别两两交于点 ,则称三角形 为抛物线的外切三角形.
(1)当点 的坐标为 为坐标原点,且 时,求点 的坐标;
(2)设外切三角形 的垂心为 ,试判断 是否在定直线上,若是,求出该定直线;若不是,请说明理
由;(3)证明:三角形 与外切三角形 的面积之比为定值.
15.已知点A,B是圆 上的动点,且 ,直线PA,PB为圆 的切线,
当点A,B变动时,点P的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)过点 ,斜率为k的直线与曲线 交于点M,N,点Q为曲线 上纵坐标最大的点,求证:直线
MQ,NQ的斜率之和为定值.
16.已知椭圆 , 分别为双曲线 的左,右顶点, 分别为 和
的离心率.
(1)若 .
(ⅰ)求 的渐近线方程;
(ⅱ)过点 的直线l交 的右支于 两点, 与直线 交于 两点,记 坐
标分别为 ,求证: ;
(2)从 上的动点 引 的两条切线,经过两个切点的直线与 的两条渐近线围成三角形的
面积为S,试判断S是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,说明理由.