文档内容
第 75 讲 切点与切点弦
知识梳理
1、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 .必考题型全归纳
题型一:切线问题
例1.(2024·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考阶段练习)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 .
例2.(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: .
例3.(2024·湖北·高三校联考开学考试)已知抛物线 的焦点为 ,过
作斜率为 的直线 与 交于 两点,当 时, .
(1)求抛物线 的标准方程;(2)设线段 的中垂线与 轴交于点 ,抛物线 在 两点处的切线相交于点 ,设
两点到直线 的距离分别为 ,求 的值.
变式1.(2024·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2.(2024·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.
变式3.(2024·江西南昌·南昌市八一中学校考三模)已知椭圆 经
过点 ,且离心率为 , 为椭圆 的左焦点,点 为直线 上的一点,过点
作椭圆 的两条切线,切点分别为 , ,连接 , , .
(1)证明:直线 经过定点 ;
(2)若记 、 的面积分别为 和 ,当 取最大值时,求直线 的方程.
参考结论: 为椭圆 上一点,则过点 的椭圆的切线方程为
.
题型二:切点弦过定点问题
例4.(2024·全国·高三专题练习)已知直线l 是抛物线C:x2=2py(p>0)的准线,直线
1
l: ,且l 与抛物线C没有公共点,动点P在抛物线C上,点P到直线l 和l
2 2 1 2
的距离之和的最小值等于2.
(1)求抛物线C的方程;
(2)点M在直线l 上运动,过点M作抛物线C的两条切线,切点分别为P,P,在平面内是
1 1 2
否存在定点N,使得MN⊥PP 恒成立?若存在,请求出定点N的坐标,若不存在,请说明
1 2理由.
例5.(2024·福建宁德·校考一模)双曲线 的离心率为 ,右焦点F到渐近
线 的距离为 .
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)过直线 上任意一点P作双曲线C的两条切线,交渐近线 于A,B两点,证明:
以AB为直径的圆恒过右焦点F.
例6.(2024·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考开学考试)已知抛物线
的焦点到准线的距离为1.
(1)求抛物线 的标准方程;
(2)设点 是该抛物线上一定点,过点 作圆 (其中 )的两
条切线分别交抛物线 于点 ,连接 .探究:直线 是否过一定点,若过,求出该
定点坐标;若不经过定点,请说明理由.
变式4.(2024·陕西·校联考三模)已知直线l与抛物线 交于A,B两点,且 , ,D为垂足,点D的坐标为 .
(1)求C的方程;
(2)若点E是直线 上的动点,过点E作抛物线C的两条切线 , ,其中P,Q
为切点,试证明直线 恒过一定点,并求出该定点的坐标.
变式5.(2024·贵州·校联考二模)抛物线 的焦点到准线的距离等于椭
圆 的短轴长.
(1)求抛物线 的方程;
(2)设 是抛物线 上位于第一象限的一点,过 作 (其中
)的两条切线,分别交抛物线 于点 , ,证明:直线 经过定点.
变式6.(2024·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7.(2024·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.
题型三:利用切点弦结论解决定值问题
例7.(2024·全国·高三专题练习)已知中心在原点的椭圆 和抛物线 有相同的焦点
,椭圆 的离心率为 ,抛物线 的顶点为原点.(1)求椭圆 和抛物线 的方程;
(2)设点 为抛物线 准线上的任意一点,过点 作抛物线 的两条切线 , ,其中
为切点.设直线 , 的斜率分别为 , ,求证: 为定值.
例8.(2024·全国·高三专题练习)已知F是抛物线C: 的焦点,以F为圆
心,2p为半径的圆F与抛物线C交于A,B两点,且 .
(1)求抛物线C和圆F的方程;
(2)若点P为圆F优弧AB上任意一点,过点P作抛物线C的两条切线PM,PN,切点分别
为M,N,请问 是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
例9.(2024·全国·高三专题练习)已知抛物线 : 的焦点为 ,过点 引圆 : 的一条切线,切点为 , .
(1)求抛物线 的方程;
(2)过圆M上一点A引抛物线C的两条切线,切点分别为P,Q,是否存在点A使得
的面积为 ?若存在,求点A的个数;否则,请说明理由.
变式8.(2024·全国·高三专题练习)已知抛物线 的焦点 到准线的距
离为2,圆 与 轴相切,且圆心 与抛物线 的焦点重合.
(1)求抛物线 和圆 的方程;
(2)设 为圆 外一点,过点 作圆 的两条切线,分别交抛物线 于两个
不同的点 和点 .且 ,证明:点 在一条定
曲线上.
变式9.(2024·全国·模拟预测)已知抛物线 的焦点为F,P为抛物线上
一动点,点P到F的最小距离为1.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)过点 向C作两条切线AM,AN,切点分别为M,N,直线AF与直线MN交于
点Q,求证:点Q到直线FM的距离等于到直线FN的距离.变式10.(2024·全国·高三专题练习)已知点 在抛物线 上,且
到抛物线 的焦点 的距离为2.
(1)求抛物线 的标准方程;
(2)过点 向抛物线 作两条切线 ,切点分别为 ,若直线 与直线
交于点 ,且点 到直线 、直线 的距离分别为 .求证: 为定值.
变式11.(2024·上海长宁·高三上海市延安中学校考开学考试)在以 为圆心,6为
半径的圆A内有一点 ,点P为圆A上的任意一点,线段BP的垂直平分线 和半径
AP交于点M.
(1)判断点M的轨迹是什么曲线,并求其方程;
(2)记点M的轨迹为曲线 ,过点B的直线与曲线 交于C、D两点,求 的最大值;
(3)在圆 上的任取一点Q,作曲线 的两条切线,切点分别为E、F,试判断QE
与QF是否垂直,并给出证明过程.变式12.(2024·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13.(2024·浙江金华·浙江金华第一中学校考模拟预测)已知抛物线 ,圆
是 上异于原点的一点.
(1)设 是 上的一点,求 的最小值;
(2)过点 作 的两条切线分别交 于 两点(异于 ).若 ,求点 的坐标.
变式14.(2024·湖南长沙·湖南师大附中校考模拟预测)如图,椭圆 ,
圆 ,椭圆C的左、右焦点分别为 .(1)过椭圆上一点P和原点O作直线l交圆O于M,N两点,若 ,求
的值;
(2)过圆O上任意点R引椭圆C的两条切线,求证:两条切线相互垂直.
变式15.(2024·河南·校联考模拟预测)在椭圆 : ( )中,其所
有外切矩形的顶点在一个定圆 : 上,称此圆为椭圆的蒙日圆.椭圆 过
, .
(1)求椭圆 的方程;
(2)过椭圆 的蒙日圆上一点 ,作椭圆的一条切线,与蒙日圆交于另一点 ,若 ,
存在,证明: 为定值.
题型四:利用切点弦结论解决最值问题例10.(2024·福建泉州·高三校联考阶段练习)已知F为抛物线C: 的焦
点, 是C上一点,M位于F的上方且 .
(1)求p;
(2)若点P在直线 上,PA,PB是C的两条切线,A,B是切点,求 的最
小值.
例11.(2024·全国·高三专题练习)已知抛物线 的焦点 到准线的距离
为 .
(1)求抛物线 的方程及焦点 的坐标;
(2)如图,过抛物线 上一动点 作圆 的两条切线,切点分别为 ,求
四边形 面积的最小值.
例12.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆 的左、右焦点分别为, ,左顶点为 ,离心率为 ,经过 的直线交椭圆于 两点, 的周长为
8.
(1)求椭圆 的方程;
(2)过直线 上一点P作椭圆C的两条切线,切点分别为 ,
①证明:直线 过定点;
②求 的最大值.
备注:若点 在椭圆C: 上,则椭圆C在点 处的切线方程为
.
变式16.(2024·贵州·高三校联考阶段练习)已知抛物线 上的点
到其焦点 的距离为 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)已知点 在直线 : 上,过点 作抛物线 的两条切线,切点分别为 ,直线
与直线 交于点 ,过抛物线 的焦点 作直线 的垂线交直线 于点 ,当 最
小时,求 的值.变式17.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆 的左、右焦点分
别为 , , 为C上一动点, 的最大值为 ,且长轴长和短轴长之比
为2 .
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若 ,过P作圆 的两条切线 , ,设 , 与x轴分别交于M,N
两点,求 面积的最小值.
变式18.(2024·贵州黔东南·凯里一中校考三模)已知直线 与抛物线C:
交于A,B两点,分别过A,B两点作C的切线,两条切线的交点为 .
(1)证明点D在一条定直线上;
(2)过点D作y轴的平行线交C于点E,线段 的中点为 ,
①证明: 为 的中点;
②求 面积的最小值.
变式19.(2024·新疆喀什·统考模拟预测)已知抛物线 的焦点为 ,且
与圆 上点的距离的最小值为3.
(1)求 ;
(2)若点 在圆 上, , 是抛物线 的两条切线, 是切点,求三角形 面积
的最大值.变式20.(2024·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测)已知抛物线的顶点在原点,焦
点在 轴上,其上一点 到焦点的距离为2.
(1)求抛物线方程;
(2)圆 : ,过抛物线上一点 作圆 的两条切线与 轴交于
、 两点,求 的最小值.
变式21.(2024·广东茂名·高三校考阶段练习)已知平面内动点 ,P到定点
的距离与P到定直线 的距离之比为 ,
(1)记动点P的轨迹为曲线C ,求C的标准方程.
(2)已知点 是圆 上任意一点,过点 作做曲线C的两条切线,切点分别是
,求 面积的最大值,并确定此时点 的坐标.
注:椭圆: 上任意一点 处的切线方程是: .
变式22.(2024·湖北黄冈·浠水县第一中学校考三模)已知椭圆 经过点 ,过原点的直线与椭圆交于 , 两点,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 , ,求
的最大值.
变式23.(2024·新疆乌鲁木齐·统考二模)已知抛物线C: 的准线为l,圆
O: .
(1)当 时,圆O与抛物线C和准线l分别交于点A,B和点M,N,且 ,求
抛物线C的方程;
(2)当 时,点 是(1)中所求抛物线C上的动点.过P作圆O的两条切线
分别与抛物线C的准线l交于D,E两点,求 面积的最小值.
题型五:利用切点弦结论解决范围问题
例13.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆 的离心率为 ,且直
线 被椭圆 截得的弦长为 .
(1)求椭圆 的方程;(2)以椭圆 的长轴为直径作圆 ,过直线 上的动点 作圆 的两条切线,设切点
为 ,若直线 与椭圆 交于不同的两点 , ,求 的取值范围.
例14.(2024·海南·统考模拟预测)已知抛物线 的焦点为 ,准线为 ,
点 是直线 上一动点,直线 与直线 交于点 , .
(1)求抛物线 的方程;
(2)过点 作抛物线 的两条切线 ,切点为 ,且 ,求 面积
的取值范围.
例15.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆 的左,右焦点分别为
, ,离心率为 ,M为椭圆上异于左右顶点的动点, 的周长为 .
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点M作圆 的两条切线,切点分别为 ,直线AB交椭圆C于P,Q两
点,求 的面积的取值范围.变式24.(2024·辽宁沈阳·校联考二模)从抛物线的焦点发出的光经过抛物线反射后,光
线都平行于抛物线的轴,根据光路的可逆性,平行于抛物线的轴射向抛物线后的反射光线
都会汇聚到抛物线的焦点处,这一性质被广泛应用在生产生活中.如图,已知抛物线
,从点 发出的平行于y轴的光线照射到抛物线上的D点,经过抛物
线两次反射后,反射光线由G点射出,经过点 .
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知圆 ,在抛物线C上任取一点E,过点E向圆M作两条切线EA和
EB,切点分别为A、B,求 的取值范围.
变式25.(2024·云南昆明·高三昆明一中校考阶段练习)直线 过双曲线
的一个焦点,且直线l与双曲线C的一条渐近线垂直.
(1)求双曲线C的方程;
(2)过点 作一条斜率为k的直线 ,若直线 上存在点P,使得过点P总能作C的
两条切线互相垂直,求直线k的取值范围.