专项 04 圆锥曲线
内容导航
【命题解码·定方向】命题趋势+2026年预测
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
根据近五年北京卷考情,圆锥曲线是必考大题中的重难点,分值约15-17分.
命题趋势:解答题聚焦于直线与椭圆的综合问题,考查弦长、面积、定点、定值等经典题型,综合性
强,对代数运算能力要求高。命题注重几何本质与代数运算的结合,常将高等几何背景(如极点极
线)以初等化形式融入题目设计。
2026年预测:预计2026年仍以椭圆为载体,考查直线与椭圆位置关系的综合问题,定点、定值或面积
最值问题出现概率较大。非对称韦达定理的处理可能成为区分高分段考生的关键点。
备考核心:熟练掌握联立方程与韦达定理的标准流程,强化弦长公式、面积公式的运算准确性与速度。
重点突破定点定值问题的通解通法,学会在复杂代数运算中洞察几何不变性。
题型01 求面积或面积比值
析典例 · 建模型
1.(2026·北京延庆·一模)已知椭圆 与y轴的交点为A,B(点A位于点B的上
方),且 ,椭圆的离心率为 .
(1)求椭圆C的标准方程;(2)若直线 与椭圆C交于不同两点M,N,直线 与直线 交于点G.设 与 的面
积分别为 , ,比较 与 的大小,并说明理由.
【答案】(1)
(2) ,证明见解析
【分析】(1)根据离心率和 的值,可求 ,可得椭圆的标准方程.
(2)将直线 与椭圆方程联立,利用韦达定理,可得 和 ,求直线 与 的交点
的坐标,再求直线 与 的交点的坐标,判断该点与 点重合,可得 三点共线,即可得
.
【详解】(1)因为 ,所以 ,
又因为椭圆的离心率为 ,所以 ,又 ,
所以 ,
所以椭圆 的标准方程为 .
(2)如图:将 代入 ,得 ,
整理得: .
由 .
设 , ,则 , .
所以直线 的方程为: ,令 ,则 ,即 .
直线 的方程为: ,令 ,则 ,
即直线 与直线 的交点为 .
因为 ,
因为
.
所以点 与点 重合.
故 三点共线,所以 ,即 .研考点 · 通技法
1、求面积问题:先用联立方程和韦达定理表达弦长与点到直线距离,再代入三角形面积公式。
常用技巧:常用的面积公式可以通选弦长做底,点到直线的距离为高,也可以用水平宽与铅锤高;若顶点
在坐标轴上,可分割为两个同底三角形求和。
2、求面积最值问题:建立面积关于某个变量(如斜率、参数)的函数关系,然后求函数的最值。
常用技巧:面积函数常表现为分式或根式形式,优先尝试均值不等式求最值;若函数形式复杂,再考虑导
数法。注意验证最值取到时参数的取值范围是否满足题意。
3、求面积比值问题:将两个面积转化为同底或同高的形式,利用坐标比值或弦长比值进行化简。
常用技巧:若两三角形同底,则面积比等于高的比,转化为点到直线距离之比;若同高,则面积比等于底
边长度之比,转化为弦长或横坐标差之比。通过韦达定理整体代入,常能消去参数得到定值。
破类题 · 提能力
1.(2025·北京丰台·二模)已知椭圆 的左顶点为 ,焦距为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)设 为原点,过点 且斜率为 的直线 与椭圆 的另一个交点为 ,线段 的垂直平分线与 轴交于
点 ,与 轴交于点 .过点 且与 平行的直线与 轴交于点 .若 与 的面积之比为
,求 的值.
【答案】(1)
(2) 或
【分析】(1)由已知及椭圆中 的关系,解出 ,即可得到椭圆 的方程;
(2)由题意,直线 的方程为 ,与椭圆方程联立,利用韦达定理可由 表示出线段
的中点坐标,进而写出线段 垂直平分线的方程,得到点 和点 坐标,表示出 的面积,再由
表示出 的面积,再由面积之比为 得到方程,即可求得 的值.
【详解】(1)由题意 ,
解得 .所以椭圆 的方程为 .
(2)
由题意,直线 的方程为 ,
由 ,得 .
由题意, .
设 ,则 ,
解得 ,
所以线段 的中点为 .
线段 垂直平分线的方程为: ,
令 得 ,所以 .
令 得 ,所以 .
所以 .因为过点 与直线 平行的直线的方程为 ,故 ,
所以 .
因为 ,
所以 ,整理得 .
若 ,则 ,解得 ,故 ;
若 ,则 ,解得 ,故 .
综上, 或 .
2.(2025·北京东城·二模)已知椭圆 的一个顶点为 .且过点 .
(1)求椭圆 的方程及焦距
(2)过点 的直线与椭圆 交于不同的两点 .直线 的斜率分别记为 与 ,当 时,
求 的面积.
【答案】(1)椭圆方程 ,焦距为
(2)
【分析】(1)根据椭圆过顶点 和点 构造方程求得 ,由此可得椭圆方程;
(2)设过点 的直线为 ,与椭圆 方程联立可得韦达定理的形式,由 解得 ,
再由弦长公式求 以及点 到直线 的距离 ,最后求 即可.【详解】(1)由题意,因为椭圆 的一个顶点为 ,且过点 ,
所以 ,解得 ,
所以椭圆 的方程为 ,焦距为 .
(2)设过点 的直线为 , ,
由 ,化简得 ,
则 ,即 ,
所以 ,
即 ,
则 ,
所以直线方程为 , ,
故 ,
且点 到直线 的距离 ,
所以 .题型02 证明线段相关问题
析典例 · 建模型
1.(2025·北京·模拟预测)已知椭圆 : 的一个顶点为 ,焦距为 .
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点 的直线与椭圆 交于不同两点 ,直线 , 分别与x轴交于点 ,比较 与
的大小,并证明.
【答案】(1)
(2) ,证明见解析
【分析】(1)依题意可得 ,即可求出 ,从而求出椭圆方程;
(2)首先表示出直线方程,设 、 ,联立直线与椭圆方程,消元列出韦达定理,由直线
、 的方程,表示出 、 ,根据 即可判断.
【详解】(1)依题意可得 , ,又 ,所以 ,
所以椭圆方程为 .
(2)依题意过点 的直线斜率存在,设 ,设 、 ,不妨令 ,
由 ,消去 整理得 ,
所以 ,解得 ,
所以 , ,
直线 的方程为 ,令 ,解得 ,
直线 的方程为 ,令 ,解得 ,
所以
,
即 的中点横坐标为 ,
又 ,所以
研考点 · 通技法
证明线段相等的问题是将几何相等转化为代数关系:通过坐标运算证明两点到某点距离相等、两点关于某
点对称,或两线段长度表达式相等。
常用方法
(1)直接计算长度:设出相关点坐标,分别计算两线段长度的平方,作差化简,利用韦达定理整体代入,证明差为零。
(2)利用对称性:若证明两线段关于某直线对称,可证明线段端点纵坐标互为相反数,或利用中点坐标
在对称轴上;若证明两点到定点距离相等,可转化为这两点在某圆上。
(3)转化为向量关系:证明两线段相等,可转化为证明对应向量模相等,或证明两向量垂直平分关系
(若一个线段的中点在另一线段的垂直平分线上)。
(4)利用几何性质:若涉及焦点或准线,可优先考虑圆锥曲线的定义(如椭圆上点到两焦点距离之和为
定值)直接得出相等关系,避免复杂运算。
破类题 · 提能力
1.(2025·北京海淀·三模)已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,过坐标原点的直线交椭圆于
、 两点,点 在第一象限.
(1)求椭圆的焦距;若 ,求点 的坐标;
(2)若 轴,垂足为 ,连结 并延长交椭圆于点 ,取线段 中点 ,求证: .
【答案】(1)4, ;
(2)证明见解析.
【分析】(1)利用椭圆方程直接求出焦距,设出点 的坐标,利用向量垂直的坐标表示,结合椭圆方程
求解.
(2)法1,设 ,直线 与椭圆方程联立证明 即可;法2,设 ,联立
直线 与椭圆方程证明 即可;法3,设 ,联立直线 与
椭圆方程证明 即可;法4,直线 与椭圆方程联立证明 即可.
【详解】(1)设椭圆长轴长、短轴长、焦距分别为 .依题意, , ,
所以椭圆焦距为 ;
设点 ,而 ,则 ,于是 ,即 ,由点 在椭圆上,得 ,
解得 , ,由点 在第一象限,得 ,则 ,
所以点 的坐标为 .
(2)
方法1:设点 , , ,则 ,
依题意,点 与点 关于原点对称,即 ,
显然直线 斜率存在且不为0,设直线 ,
代入 中得, ,
,
设 ,则 , ,
,即 ,直线 斜率 ,
由 在直线 上,得 ,即 ,
于是直线 的斜率 , ,即 ,
又 为线段 中点,所以 .方法2:设点 , , ,则 ,
依题意,点 与点 关于原点对称,即 ,
直线 斜率 ,直线 ,
联立直线 与椭圆方程 得: ,
必有 ,设 ,则 , ,
,即 ,
直线 斜率 ,而直线 斜率 ,
则 ,即 ,又 为线段 中点,所以 .
方法3:设点 , , ,则 ,
依题意,点 与点 关于原点对称,即 ,
直线 斜率 ,直线 ,
联立直线 与椭圆方程 得: ,
显然 ,设 ,则 , ,
于是 , ,点 , ,
又 ,则 ,即 ,
因此 是直角三角形,又 为斜边 中点,所以 .
方法4:设 ,与椭圆 联立,得 , ,
而 点在第一象限,则 , ,
点 ,直线 的斜率 ,
直线 ,令 ,则 ,
与椭圆 联立得 ,显然 ,
线段 中点 ,有 , ,
点 ,于是直线 斜率 , ,
又 为 中点,所以 .
2.(2025·北京大兴·三模)已知椭圆 经过点 ,且右顶点为 .
(1)求椭圆 的方程及离心率;
(2)过点 的直线与椭圆 交于不同两点B,C(均不是椭圆顶点),直线AB,AC分别与直线OP交于点M、N,求证: .
【答案】(1) ,离心率
(2)证明见解析
【分析】(1)根据椭圆过的点及右顶点坐标得到 , , 之间的关系,列出等式求解即可.
(2)设出直线 的方程,将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理得到 ,
,求出 , 两点的横坐标,代入公式再求证即可.
【详解】(1)由题意 ,
又因为经过点 ,所以 ,所以
所以椭圆 的方程 ,离心率 .
(2)证明:设 ,
由 ,消去 可得, ,
则 ,
由 得 .
同理, ,则
,
上式分子部分
,
故 ,所以 .
题型03 角相关问题
析典例 · 建模型
1.(2025·北京延庆·一模)已知椭圆 的左,右顶点分别为A,B,且 ,离心
率为 .
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设直线 与x轴交于点Q,点P是直线 上不同于点Q的一点,直线BP与椭圆E交于点M,直线
AM与直线 交于点N,判断是否存在点P,使得 ?若存在,求出点P的坐标;若不存
在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点 的坐标为 或【分析】(1)由题意得 ,再结合 求出 ,从而可求出椭圆E的标准方程;
(2)假设存在点P,使得 ,则 ‖ ,设 ,由 结合点
在直线 上,可求得 ,再由 在椭圆上可求出 ,从而可求出 ,进而可求出点
的坐标.
【详解】(1)由题意得 ,解得 ,
所以 ,
所以椭圆E的标准方程为 ;
(2)假设存在点P,使得 ,则 ‖ ,
所以 ,
设 ,则 ,
所以 ,直线 的方程为 ,
因为点 在直线 上,所以 ,
所以 ,
因为点P是直线 上不同于点Q的一点,所以 ,
所以 ,解得 ,
因为点 在椭圆上,所以 ,解得 或 ,当 时, ,得 ,
当 时, ,得 ,
所以存在点P,使得 ,点 的坐标为 或
【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求解,考查直线与椭圆的位置关系,考查椭圆中的定点问题,
第(2)问解题的关键是将问题转化为 ,再结合直线 的方程和椭圆方程可求得结果,考查数学
转化思想和计算能力,属于中档题.
研考点 · 通技法
在圆锥曲线中,角度问题可以转化为斜率关系:利用两角相等(或互补)与直线倾斜角的关系,转化为两
条直线的斜率之和为零或斜率乘积为定值。
常用方法
(1)转化为斜率之和为零:若两角关于x轴对称或两角相等且分居某直线两侧,常可转化为两直线斜率之
和为零。设出直线方程,联立后用韦达定理表示斜率之和,化简证明其为零或据此建立方程求参。
(2)转化为斜率乘积为定值:若两角均为直线与x轴的夹角,可转化为两直线斜率之积为1或-1,对应角
相等或互余。通过坐标运算证明斜率乘积满足该关系。
(3)利用对称性:若图形具有对称性(如椭圆关于x轴对称),可直接得出角相等,无需代数运算。常用
于快速判断或简化证明。(4)转化为向量夹角:用向量数量积与模长的比值表示夹角余弦,将角相等转化为向量夹角的余弦值相
等,通过坐标运算建立等量关系。
破类题 · 提能力
1.(2025·北京朝阳·二模)已知椭圆 的焦距为2,且过点 .
(1)求椭圆E的方程;
(2)设直线 与椭圆E交于不同的两点A,B,直线 与直线 交于点N,若
(O是坐标原点),求k的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由椭圆的几何性质易得结果;
(2)联立直线和椭圆方程,由 及 可得 ,设 ,由韦达定理得
,由倾斜角的概念可得直线 的倾斜角 和直线 的倾斜角 满足 ,从而直线
和 的斜率 和 满足 ,代入 的值,化简可得k的值.
【详解】(1)由题意得 解得
所以椭圆E的方程为 .
(2)由 得 .
由 得 .
又 ,所以 .设 ,则 .
不妨设点A在点B的上方,
因为 ,又 ,
此时,直线 的倾斜角为 ,
直线 的倾斜角为 ,所以 .
由题可知直线 和 的斜率都存在,分别设为 和 ,则 .
因为 ,
所以 ,即 .
由 得 .
所以 .整理得 ,
又 ,所以 .
2.(2025·北京·模拟预测)已知椭圆 的左焦点为 , , 分别为左右顶点.点 是直线
上异于 点的动点,直线 交椭圆 的另一点为 点.
(1)求 的值;
(2)直线 与 交于点 ,求证: .【答案】(1)9
(2)证明见解析
【分析】(1)法一:设 ,求出直线 的方程并与椭圆方程联立,求得点 的坐标,利用向
量的坐标计算 化简即得;法二:设 ,写出直线 的方程,将 代入求得点 的坐标,
利用 和 的坐标计算即得;
(2)将待证等式 等价转换为证明 .对应(1)中的法一与法二:利用向量坐标的
数量积运算得到 即可.
【详解】(1)
法一:设 ,则直线 ,
与椭圆方程联立,得 ,
则由 ,
且 ,故 ,则 .
所以 .
法二:设 ,则
则直线 的方程为: ,令 ,代入即得 .所以 .
(2)因为 ,
所以,要证 ,只需证 ,即证 .
对应(1)中的法一:因为 , , , ,
所以
,
于是 .
或者:因直线 ,直线 ,即 ,
联立,解得 .
因为
,所以 .
对应(1)的法二:因为 ,
所以,要证 ,只需证 ,即证 .
因为 , , , ,
所以 ,
于是 .
题型04 定点问题
析典例 · 建模型1.(2025·北京大兴·三模)已知椭圆 : ( )的短轴长为 ,过左焦点 作
两条互相垂直的直线 , ,分别交椭圆 于 , 和 , 四点.设 , 的中点分别为 , .
(1)求椭圆 的方程;
(2)直线 是否经过定点?若是,求出定点坐标;若否,请说明理由.
【答案】(1)
(2)直线 经过定点,定点坐标为
【分析】(1)由焦点坐标以及短轴长的概念,结合椭圆的标准方程,可得答案;
(2)利用分类讨论,分直线斜率存在与否,设出直线方程以及交点坐标,写出中点坐标,联立方程,写
出韦达定理,可得答案.
【详解】(1)因为椭圆的左焦点 ,所以 ,
又短轴长为 ,所以 ,由 可得 ,
故椭圆 的方程为 .
(2)
当直线 和 斜率存在时,设直线 方程为: ,
设 , ,则有中点 ,联立方程 ,消去 得: ,
由韦达定理得: ,所以 的坐标为 ,
将上式中的 换成 ,同理可得 的坐标为 ,
若 ,即 , ,
此时直线 斜率不存在,直线过定点 ;
当 时,即直线 斜率存在,
则 ,
直线 为 ,
令 ,得 ,
此时直线 过定点 ,
显然当直线 或 斜率不存在时,直线 就是 轴,也会过 ,
综上所述:直线 经过定点,定点坐标为 .
研考点 · 通技法
圆锥曲线中的定点问题是绝对的核心考点。其本质是:证明无论参数如何变化,某条直线恒过某个定点,
或某个动点恒在一条定直线上。
核心思想:找到动直线(或动点)方程中参数(如斜率k)的“不变部分”。将方程整理为关于参数的恒
等式,令其系数为零,即可求出定点(或定直线)。
一、直接推导
1.设参:设出动直线的方程。通常已知直线过某个定点或已知斜率,常用点斜式:y = kx + m。2.寻找关系:利用题目条件(如直线与圆锥曲线相切、相交,或与其他几何条件如垂直、中点等相关),
找到一个关于k和m的关系式。
3.消参定型:将找到的k和m关系式代回原始的直线方程y = kx + m中。得到只含一个参数的解析
式。
关键步骤:将此方程整理为关于参数k的方程,要使这个方程对所有k值都成立,则k的系数和常数项必
须同时为零。
对于y - C = k(x - D)形式,定点显然是(D, C)。
对于更复杂的形式,将方程按k的幂次项整理,令各项系数为零,解方程组即可求出定点(x, y)。
二、先猜后证法
当直接推导复杂或难以进行时,此方法能指明方向,简化计算。
猜定点:特殊位置法:取参数(如斜率k)的两个特殊值(如0,斜率不存在(竖直直线),1,-1等),画
出两条对应的特殊位置直线。求交点:解这两条特殊直线的交点,该点即为猜測的定点(x ,y )。
0 0
证定点:则动直线的方程可以化简为y - y =f(k)(x -x )。(f(k)为参数k的解析式)
0 0
破类题 · 提能力
1.(2025·北京丰台·一模)已知椭圆 ,以 的两个焦点与短轴的一个端点为顶点
的三角形是等腰直角三角形,且面积为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)过点 的直线与椭圆 交于不同的两点 .过 作直线 的垂线,垂足为 .求证:直线
过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据条件得到 的关系式,解方程组可得结果.
(2)设直线 的方程为 ,表示直线 的方程,借助韦达定理可得直线过定点.
【详解】(1)由题意得 ,解得 ,
∴椭圆E的方程为 .
(2)由题意得,直线 的斜率存在.
设直线 的方程为 ,点 , ,则 ,
由 得 .
由 得 ,
∴ , .
∵ ,∴直线 的方程为: ,
令 ,得 ,即 ,
当 时, ,
∴ ,故直线 过定点 .
当 时,直线 为x轴,过点 .
综上,直线 过定点 .
2.(25-26高三上·北京海淀·月考)已知椭圆 的左顶点为A,离心率为 ,且经过点 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)设过点 的直线交C于 两点,过M且平行于y轴的直线与线段 交于点T,点Q满足
,问:是否存在x轴上的定点K,使得直线 始终经过点K.
【答案】(1)
(2)存在,
【分析】(1)根据题意列出关于 的方程组,求解可得椭圆C的方程;
(2)设直线 的方程为 ,联立椭圆的方程,根据韦达定理,结合点Q
满足 表示出点 的坐标,进而得出直线 始终经过定点.
【详解】(1)由已知得 ,
解得 ,
故 的方程为 ;
(2)依题意可得过 的直线的斜率存在,设
联立 ,得 ,
,即 ,即 .由韦达定理可知,
由 可得线段 ,
点Q满足 为 的中点,
联立 ,可得 .故有 ,
下面证明定点K为 .
下面证明 ,
则只需证明:
即: ,
代入
只需证:
即
将 代入,只需证明: …
展开可得
显然成立.
由于x轴上不可能存在第二个定点,否则直线 即为x轴,可知 为唯一定点,故直线 过定点
.题型05 点在定直线(曲线)上问题
析典例 · 建模型
1.(2025·北京石景山·一模)已知椭圆 过点 ,短轴长为4.
(1)求椭圆 的方程;
(2)椭圆 与 轴的交点为 , (点 位于点 的上方),直线 与椭圆 交于不同的两点 ,
.设直线 与直线 相交于点 .试问点 是否在某定直线上?若是,求出该直线方程;若不是,
说明理由.
【答案】(1)
(2)在定直线 上,理由见详解.
【分析】(1)依题意可得 ,即可求出 、 ,从而得解;
(2)由对称性分析该定直线为平行于横轴的直线,将直线 与椭圆联立消 ,设直线 、 的方程
解出 纵坐标,结合韦达定理化简计算即可.
【详解】(1)依题意可得 ,解得 ,
所以椭圆 的方程为 ;(2)在定直线 上,理由如下:
设点 与直线 联立消去 整理得 ,
由 ,且 ,
所以 ,
易知 , ,则 , ,
两式作商得 ,解得 ,
故 在定直线 上.
研考点 · 通技法
将动点的坐标表示为某个参数(通常是斜率 k)的函数,消去这个参数后,得到一个关于 x,y的方
程,即为该点所在的方程。
主要步骤为:1、设参并表示动点2、建立关系3、消参4、得到定方程
在解题过程中,可以使用几何性质转化,先猜后证等方法帮助解决计算问题。
破类题 · 提能力
1.(2026高三·全国·专题练习)已知椭圆 的离心率为 ,右焦点 ,且,直线 交椭圆于 , 两点,交 轴于点 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若直线 过右焦点 ,设 , ,求 的值;
(3)若已知 ,椭圆上下顶点分别为C,D,直线 交直线 于点 ,证明:点 在定直线上.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据条件列方程组求解;
(2)设直线 的方程为 ,根据向量的坐标运算以及韦达定理化简;
(3)直线 的方程为 ,联立直线 、 的方程求出点 的坐标,结合韦达定理化简得出
.
【详解】(1)依题意可得 ,解得 ,
所以椭圆 的标准方程为 .
(2)由(1)可得椭圆 的右焦点 ,
由题意知直线 的斜率存在,则设直线 的方程为 ,
, , ,
联立 ,得 ,
∴ , ,
又 , , , ,, ,
则 , ,
∴ , ,
∴
.
(3)依题意直线 的斜率存在,设直线 的方程为 ,
由(1)可得 , ,
设 , ,
由 ,得 ,
∴ , , ,
则 , ,
又直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,
解 ,即 ,即 ,
得 ,所以 ,即 ,
所以
,
所以点 在定直线 上.
2.(2025·北京海淀·一模)已知椭圆 , , 分别是 的左、右顶点, 是 的
上顶点, 的面积为2,且 .
(1)求椭圆 的方程及长轴长;
(2)已知点 ,点 在直线 上,设直线 与 轴交于点 ,直线 与直线 交于点 ,判断点
是否在椭圆 上,并说明理由.
【答案】(1)椭圆 的方程为: ,其长轴长为 ;
(2) 在椭圆 上,理由见解析.
【分析】(1)根据题意,列出 满足的方程组,求得 ,即可求得椭圆方程和长轴长;
(2)求出 方程,设出点 的坐标,进而写出 方程,从而求得 的坐标;再结合已知条件,求得方程,联立方程组,解得 坐标,将其代入椭圆方程,即可检验和判断.
【详解】(1)由题可知, ,
的面积为2,且 ,则 ,又 ,解得 ;
故椭圆 的方程为: ,其长轴长 .
(2)由(1)可知, ,又 ,
故直线 方程为: ,又 在直线 上,故设点 ,
当 时,直线 斜率不存在,此时 与 重合, 也与 重合,显然 在椭圆上;
当 时,直线 的斜率为 ,与 轴没有交点,不满足题意;
当 ,且 时,直线 斜率为 ,直线 方程为: ,
令 ,可得 ,故 ;
直线 斜率为: ,直线 方程为: ;
直线 斜率为: ,直线 方程为: ;
联立 ,消去 可得 ,代入 可得: ,即,
又 ,即 ,故点 在椭圆上.
综上所述, 在椭圆 上.
题型06 三点共线问题
析典例 · 建模型
1.(2025·北京昌平·二模)已知椭圆 的长轴长为 ,以椭圆 的焦点和短轴端
点为顶点的四边形的面积为6.
(1)求椭圆 的方程及离心率;
(2)过点 且斜率为 的直线与椭圆 交于 两点,点 与点 关于 轴对称.在 轴上是否存
在定点 ,使 三点共线?若存在,求实数 的值,若不存在,说明理由.
【答案】(1) ,
(2)存在;
【分析】(1)利用椭圆的性质,结合面积公式可列出方程组求解椭圆各参数即求解;
(2)利用直线与椭圆联立方程组,设交点坐标,假设存在点 ,则可得相等关系 ,然
后利用韦达定理来进行化简,计算即可得结果.
【详解】(1)由题意得 ,解得 .
所以椭圆 的方程为 ,离心率 .
(2)设直线 的方程为 ,点 ,点 .
由 ,得 .
依据题意, ,
因为点 与点 关于 轴对称,所以点 .
若在 轴上存在定点 ,使 三点共线,则 .
由 ,得 .
由 ,得 .
因为
,解得 .
故在 轴上存在定点 ,使 三点共线.研考点 · 通技法
在圆锥曲线大题中证明三点共线是一个经典问题。其核心思想是:将几何共线关系转化为代数关系式。利
用三点 A(x₁, y₁),B(x₂, y₂),C(x₃, y₃)共线的充要条件:任意两点的斜率相等,或 向量共
线,或 点 C 满足直线 AB 的方程。
一、斜率相等:从三点中任意选择两点构成两条直线,证明两直线斜率相等,注意斜率不存在的情况。
二、向量共线:如果向量 ⃗AB 与向量⃗AC(或 ⃗BC)共线(即平行),则 A,B,C 三点共线。
三、点在直线上:求出直线 AB 的方程,然后证明点 C 的坐标满足该方程。
破类题 · 提能力
1.(25-26高三上·北京·期中)已知椭圆 的长轴长为 ,且 .
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)椭圆的左、右顶点分别为 , ,经过点 的直线与椭圆 相交于不同的两点 , (不与点 ,
重合).直线 与直线 相交于点 ,求证: , , 三点共线.
【答案】(1) , ;
(2)证明见解析.
【分析】(1)椭圆的长轴长和 、 的关系求出椭圆方程和离心率;
(2)再利用直线与椭圆相交,通过联立方程求出相关点的坐标,进而证明三点共线.
【详解】(1)已知椭圆长轴长为 ,得 ,
因为 ,所以 ,
因此,椭圆方程为 ,
由 ,得离心率 ;
(2)设直线 的方程为 ,如下图所示:联立 ,消去 得 ,
由韦达定理得 ,
直线 的方程为 ,令 ,得 ,
要证 三点共线,只需证 ,
因为 ,所以需证 ,即证 ,
将 代入,化简得 ,
即 ,整理为 ,
代入韦达定理结果:左边 ,右边 ,等式成立,故 三
点共线.
2.(2026·江苏南通·模拟预测)已知椭圆 的右焦点为 ,椭圆的上顶点和两焦点
连线构成等边三角形且面积为
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若直线 与椭圆 交于不同的两点A、B,设点A关于椭圆长轴的对称点为 ,试求 ,, 三点共线的充要条件.
【答案】(1)
(2) 且
【分析】(1)依题意可得 、 ,即可求出 、 、 ,从而求出椭圆方程;
(2)联立直线与椭圆方程,消元,由 得到 ,设 , ,列出韦达定理,
依题意可得 ,根据向量共线的坐标表示求出 ,从而求出 的范围,即可得解.
【详解】(1)依题意可得 ,解得 ,
所以椭圆 的标准方程是
(2)联立 ,消去 整理得 ,
由 ,得 ①,
记 , ,则 ,
又 ,
, , ,
若 , , 三点共线,则 ,
,,即 ,又 ,所以 ,
结合① ,可得 ,解得 或 ,即 ;
综上可得 , , 三点共线的充要条件是 且
题型07 定值问题
析典例 · 建模型
1.(2025·北京朝阳·一模)已知椭圆 的右焦点为 ,离心率为 .
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点 作直线l与椭圆E交于不同的两点A,B.设 ,直线BC与直线 交于点N,求证:
直线AN的斜率为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由题意可求得 的值,可求得椭圆的方程;
(2)设直线 , ,与椭圆方程联立方程组由韦达定理可得
,求得 ,进而计算可得 ,可得结论.【详解】(1)由题意得 ,解得 ,
所以椭圆 的方程是 .
(2)由题可知直线 斜率存在.设直线 .
由 ,得 .
由 ,得 ,即 .
设 ,
则 .
直线 的方程为 .
令 ,得 的纵坐标为 .
因为,
所以 .
.
又
.
所以 ,即 .
所以直线 的斜率为定值 .
研考点 · 通技法
将待证的目标量(如斜率积、线段乘积、面积等)用参数(通常是斜率k)表示出来,通过代数运算消去
参数,若结果是一个常数,则定值得证。
常见的定值类型有:
1、斜率的和、积、比为定值
2、线段长度、乘积或倒数和为定值
3、面积为定值
4、向量数量积为定值
“先猜后证”:取参数的特殊值快速计算出目标量的值。这个值很可能就是定值。这不仅能预知结果、增
强信心,还能用来验证最终化简结果是否正确。
“设而不求”的极致运用:不仅对交点坐标“设而不求”,对于复杂的中间量,也保持其整体形式,在后
续运算中可能会相互抵消。
参数关系式的挖掘:定值问题的核心往往在于题目中隐藏的参数关系。
破类题 · 提能力1.(2025·北京·模拟预测)椭圆 : ,左、右顶点分别为A,B,上顶点为C,原点
为 ,P是椭圆上一点. , 面积的最大值为6.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)当点P不与椭圆顶点重合时,记直线 与椭圆的另一个交点为 , 交直线 为D,直线 交x
轴为E.求证:直线 与直线 的斜率之积为定值.
【答案】(1) ,
(2)证明见解析
【分析】(1)由长轴长得 ,当点 在椭圆上下顶点时, 面积取得最大值,
由此求得 ,即得椭圆的方程,有平方关系可得 ,即求得离心率;
(2)先设点 的坐标,由椭圆的对称性得点 的坐标,
再分别写出直线 和直线 的方程得点 和 的坐标,
由此得到 的表达式,结合点 在椭圆上代入化简即可证明.
【详解】(1)由题意知 ,当点 在椭圆上下顶点时,
面积取得最大值,即 ,
所以椭圆方程为 , ,所以离心率 ;
(2)不妨设点 ,由椭圆的对称性可知 ,
直线 的斜率为 ,故直线 的方程为 ,
令 ,得 点纵坐标 ;
直线 的斜率为 ,故直线 的方程为 ,令 ,得 点横坐标 ,
所以直线 的斜率为 ,
直线 的斜率为 ,
故直线 和直线 的斜率之积为
,
因为点 在椭圆上,所以有 ,
也即 ,代入斜率之积的表达式的三次项中,
得 为定值.
2.(25-26高三上·北京昌平·期末)已知椭圆C: ( )的中心为原点O,短轴长为 ,
A,B是椭圆的左、右顶点,F是椭圆的右焦点, .
(1)求椭圆C的方程及离心率;
(2)过点 作直线l交椭圆C于M,N(异于A,B)两点,过点F作垂直于长轴的直线与直线BM交于
点D,与直线BN交于点E.设 的面积为 , 的面积为 ,求证: 为定值.
【答案】(1) ,
(2)证明见解析
【分析】(1)利用题设条件列出方程,求出 ,即得椭圆的方程;
(2)先设出直线l的方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理得到 两点坐标的关系,再分别求出直线的方程,进而得到 的坐标,最后计算 和 ,证明它们的乘积为定值.
【详解】(1)由椭圆 的短轴长为 ,得 ,
设椭圆 的长轴长为 ,焦距为 ,因为 ,故 ,
即 ,结合 ,解得 ,
故椭圆的方程是 ,离心率为 ;
(2)由题意可知直线l的斜率不为0,
设直线 , ,且 ,
联立 ,
则 ,即得 ,
且 ,
则直线 的方程为 ,过 作垂直于长轴的直线为 ,
令 ,得 ,则 ;
同理直线 的方程为 ,令 ,得 ,则 ;
又 , ,
则
,
为定值9.
(建议用时:60分钟)
刷模拟
1.(2026·北京平谷·一模)已知椭圆 的离心率为 ,右顶点为 ,左焦点为 ,
且 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)点 在椭圆 上,且点 在第一象限内,直线 ,过点 且平行于 的直线交
轴于点 ,直线 交 轴于点 ,点 为线段 的中点,求证: .
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)利用离心率和 的几何意义,结合椭圆中 的基本关系,联立方程组即可求出 ,进而得到椭圆方程;
(2)法一:先通过直线 和 的方程求得点 和 的坐标,再借助两点间距离公式得到 ,再由
条件 为线段 的中点即可得结论;
法二:先通过直线 和 的方程求得点 和 的坐标,再由条件 为线段 的中点得到点 的坐标,最
后得出 即可得结论.
【详解】(1)由题意 ,解得 .
所以椭圆 的方程为 .
(2)
依题意, ,因为点 是椭圆上一点,可得 ,且 ,
直线 的斜率 ,直线 的方程为 ,
令 ,得 .
直线 的斜率为 ,直线 方程为 ,
令 ,得 .法一:因为 ,
,
所以 ,所以三角形 为等腰三角形,因为点 为底边 的中点,
所以 .
法二:点 为线段 的中点, ,所以 ,
所以 ,
,所以 ,所以 .
2.(2025·北京·三模)已知椭圆 : 过 , 两点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)设 , ,过点 的直线 与椭圆交于 两点,连接 、 交x轴于 两点(
不重合),已知 ,求直线 的方程.
【答案】(1)
(2) 或
【分析】(1)将 两点代入计算可得椭圆 的方程;
(2)设出直线方程并与椭圆方程联立,利用韦达定理并结合 ,由向量共线可得出坐标间的等
量关系,联立解方程组可得直线斜率,可求得结论.【详解】(1)将 , 代入椭圆 的方程可得 ,
解得 ,
所以椭圆 的方程为 .
(2)结合题意可知,直线 的斜率存在,
又 ,设直线 方程为 , ,如下图所示:
联立 ,整理可得 ,
所以可得 ,且 ,
可得 ,即 或 ;
因为 ,所以 、 的斜率分别为 ,
因此直线 、 的方程分别为 ,
则交点 的坐标为 ;结合 可知 ,即 ,
也即 ,整理可得 ,
又 ,可得 ,
又因为 ,将 代入 ,
可得 ,解得 ,
所以 ,
代入 计算可得 ,解得 ,
即 或 ,经检验符合题意,
所以直线 的方程为 或 .
3.(2025·北京海淀·三模)椭圆 的左、右焦点分别为 ,点P为椭圆E上动点.
当P点在长轴端点时, ;当P点在短轴端点时, .过 作直线 的垂线 ,过
作直线 的垂线 ,直线 的交点为Q.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若四边形 为平行四边形,求平行四边形 的面积;
(3)若点P在第一象限,点Q在椭圆E上,求点P坐标.
【答案】(1)
(2)2
(3)【分析】(1)利用题设条件列出 的方程组,求解即得椭圆方程;
(2)由条件推得 为矩形,设 ,利用椭圆的定义得 ,再由勾股定理
得 ,联立求出 ,从而可求的平行四边形 的面积;
(3)设 ,则 ,依题意求出 的方程,联立求得点 的坐标,由点Q在椭圆E上,
解方程即可求得点P坐标.
【详解】(1)由题意,当P点在长轴端点时,取 ,则 ①,
当P点在短轴端点时,取 ,则 ②,
由②得 ,故 代入①,可得 , ,
故椭圆E的标准方程为 .
(2)
如图1,若四边形 为平行四边形,又 ,则 ,即 为矩形,
设 ,则 ,又 ,则 ,
于是 ,故平行四边形 的面积为
.
(3)如图2,设 ,则 ,且 ,
因 且 ,故 ,则 ;
因 ,则 因 ,故 ,则 .
由 联立解得: ,
因点Q在椭圆E上,则得 ,将 代入化简得: ,
解得 , ,即点P坐标为 .
4.(2025·北京海淀·二模)已知椭圆 .设直线 交椭圆 于不同的两点 、 ,与
轴交于点 .
(1)当 时,求 的值;
(2)若点 满足 且 ,求 的大小.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)当 时,将直线 的方程与椭圆方程联立,求出交点的坐标,再利用弦长公式可求得的值;
(2)设点 、 ,设线段 的中点为 ,将直线 的方程与椭圆方程联立,列出韦
达定理,求出 、 ,利用勾股定理求出 ,可求出 的值,可得出 的值,进而
可得出 的值.
【详解】(1)设点 、 ,当 时,直线 的方程为 ,
联立 可得 或 ,
所以 .
(2)设点 、 ,设线段 的中点为 ,
因为 ,则 ,且 ,
联立 ,可得 ,
则 ,
由韦达定理可得 , ,
则 ,故点 ,所以, ,
,
,
又因为 , ,
因为 ,则 ,故 .
5.(2025·北京通州·一模)已知椭圆 的离心率为 ,点 在椭圆E上.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若过A的直线l(斜率不为0)与椭圆E的另一个交点为B,线段 中点为M,射线 交椭圆E于点
N,交直线 于点Q.求证: .
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据离心率和 即可结合 的关系求解,
(2)联立直线与椭圆方程,根据中点坐标可得 ,进而可得 以及 ,
即可结合向量的数量积以及两点距离公式化简求解.
【详解】(1)根据题意可知 ,解得 ,
故椭圆方程为(2)设直线 ,联立 与 的方程可得
,
设 ,则 ,
故 ,故 ,
,
故直线 的方程为 ,
联立 与椭圆方程可得 ,解得 ,
在直线 中,令 ,则 ,故 ,
故
,
故
6.(2025·北京·模拟预测)已知椭圆 的长轴的两个端点分别为 ,短轴
的两个端点与 恰构成一个等边三角形的三个顶点.(1)求椭圆 的标准方程;
(2)点 为椭圆上除 , 外的任意一点,直线 交直线 于点 ,点 为坐标原点:过点 且与直线
垂直的直线记为 ,直线 交 轴于点 ,交直线 于点 ,问:是否存在点 使得 与
的面积相等?若存在,求出点 的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在点P的坐标为
【分析】(1)根据已知条件,列出 满足的等量关系,求得 ,即可求得椭圆 的方程;
(2) , 且 ,根据已知条件将 点坐标以及 用 表示,求得 ,由此
可将 与 的面积用 表示,构成方程即可求解 ,即可解答.
【详解】(1)根据题意可得: , ,解得 ,
故椭圆 的方程为: .
(2)
设 , 且 ,则 ,
又因为 ,所以直线 的斜率为 ,
所以直线 的方程为 ,
令 ,得 ,所以点 的坐标为 ,因为 ,所以直线 的斜率为 ,
因为 ,所以直线 的斜率为 ,
所以直线 的方程为 ,
因为 , ,所以直线 的斜率为 ,
所以直线 的方程为 ,即 ,
所以 ,
联立直线 和直线 的方程 ,
消去 得 ,即 ,
整理有: ,
因为 ,所以 ,
所以 ,解得点 的横坐标 ,
, ,
要使得 与 的面积相等,应有 ,整理有 ,即 ,
解得 , ,因为 , (舍去),所以 ,
由 可得点P的坐标为 .
7.(2025·北京房山·一模)已知椭圆 的长轴长为4,一个焦点为 .
(1)求椭圆 的方程及离心率;
(2)过点 且斜率存在的直线交椭圆 于 两点,在 轴上是否存在点 ,使得 ?若存在,
求出点 的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1) ,离心率 ;
(2)存在, .
【分析】(1)由题意确定椭圆参数值,即可得椭圆方程,进而得到离心率;
(2)设直线 的方程为 , , ,联立椭圆并应用韦达定理得
,法一:根据面积比得到 ,即直线 的斜率与直线 的
斜率互为相反数,列方程求得 ;法二:根据面积比得 ,结合两点距离公式并整理求得
,即得结论.
【详解】(1)由题意,得 ,所以 .
所以椭圆 的方程为 ,离心率 .
(2)设直线 的方程为 (显然 ),点 ,设 ,联立方程 ,
整理得 .
所以 .
法一:因为 .
又 ,所以 .
所以 ,直线 的斜率与直线 的斜率互为相反数.
设直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,
,整理可得 ,
,因为 ,
所以 , ,
即 ,解得 .
所以点 的坐标 .法二:因为 ,又 ,
所以 ,即 , ,
所以 ,且 ,
整理得 ,
则 ,
而 ,显然 ,
所以 ,
故 ,
所以 ,解得 .
所以点 的坐标 .
8.(25-26高三上·北京·月考)已知椭圆 过点 ,离心率为 ,点 为椭
圆的上顶点.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)设椭圆 的右顶点为 ,点 在椭圆 上 不与椭圆 的顶点重合),直线 与直线 交于点 ,
直线 交 轴于点 ,求证:直线 过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由题意结合椭圆性质可得 ,结合离心率和 ,即可得解;(2)直线 方程为 ,设 ( , ), , .由 三
点共线求得 点坐标(用 点坐标表示),由 共线求得 点坐标(用 点坐标表示),写出直线
的方程,把 代入化简对方程变形可得定点坐标.
【详解】(1)由题设可知 , ,所以 ,
所以 ,所以椭圆 的方程为 ;
(2)由(1)知椭圆 的方程为 , .
因为 , ,所以直线 的方程为 ,即 .
设 ( , ), , .
因为 三点共线,所以有 , ,
所以 ,所以 ,则 .
因为 三点共线,所以 ,即 ,所以 .
所以直线 的方程为 ,
即 .
又因为点 在椭圆 上,所以 .
所以直线 的方程为 .
所以直线 过定点 .9.(2026·北京密云·一模)已知椭圆 ,过点 ,焦距为 .
(1)求椭圆 的方程和离心率;
(2)设 为椭圆 的右焦点,过点 的直线 与椭圆 交于不同两点 ( , 异于椭圆的顶
点).判断光线 经过 轴反射后是否经过点 ?说明理由.
【答案】(1) ,
(2)光线 经过 轴反射后经过点
【分析】(1)由已知条件列出关于 方程组求出 即可求解.
(2)先表示过点 的直线 的方程,与椭圆方程联立,由韦达定理得 、 ,计算求解
即可.
【详解】(1)由题可得 ,
椭圆 的方程为 ,
所以椭圆的离心率 .
(2)如图为椭圆 的右焦点, ,
设 , ,
设过点 的直线 的方程为 ,
将直线方程与椭圆方程联立 得 ,
展开并整理得 ,
则 即 ,
且 , ,
,
光线 经过 轴反射后经过点 .
10.(2026高三·北京·专题练习)已知椭圆 的左、右焦点为 点P是椭圆上任意一点,
P到两焦点距离之和等于4.(1)求椭圆M的方程.
(2)直线 与椭圆M交于D,E两点,O为坐标原点.试求当t为何值时, 恒为定
值?并求此时 面积的最大值.
【答案】(1)
(2) ;1
【分析】(1)由椭圆的方程和定义即可求 得解;
(2)联立直线与椭圆方程,利用韦达定理表示出 ,令其与 无关解得 ,再计算弦长和点到直
线距离得到三角形面积表达式,最后用基本不等式求最大值.
【详解】(1)由题可知 、 ,即 、 ,
所以椭圆 的方程为 .
(2)如图:
设 ,联立 得 ,
则 即 , ,
则
,所以当 为定值时, ,即 ,
此时
,
又因为点 到直线 的距离 ,
所以 ,
当且仅当 即 时等号成立,
经检验,此时 成立,所以 面积的最大值为1.
所以当 时 恒为定值,此时 面积的最大值为1.
刷真题
1.(2025·北京·高考真题)已知椭圆 的离心率为 ,椭圆E上的点到两焦点的距
离之和为4.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设O为坐标原点,点 在椭圆E上,直线 与直线 , 分别交
于点A,B.设 与 的面积分别为 ,比较 与 的大小.
【答案】(1)
(2)【分析】(1)根据椭圆定义以及离心率可求出 ,再根据 的关系求出 ,即可得到椭圆方程;
(2)法一:联立直线方程求出点 坐标,即可求出 ,再根据 ,即可得出它们的大小关系.
法二:利用直线的到角公式或者倾斜角之间的关系得到 ,再根据三角形的面积公式即可
解出.
【详解】(1)由椭圆可知, ,所以 ,又 ,所以 , ,
故椭圆E的方程为 ;
(2)联立 ,消去 得, ,
整理得, ①,
又 ,所以 , ,
故①式可化简为 ,即 ,所以 ,
所以直线 与椭圆相切, 为切点.
设 ,易知,当 时,由对称性可知, .
故设 ,易知 ,
联立 ,解得 ,
联立 ,解得 ,所以
,
,
故 .
法二:不妨设 ,易知,当 时,由对称性可知, .
故设 ,
联立 ,解得 ,
联立 ,解得 ,
若 ,则 ,
由对称性,不妨取 ,则 ,
, ,所以 ,
同理,当 时, ,
当 时,则 , , ,又 ,所以 ,
所以
,
,
则 ,即 ,
所以 .
2.(2024·北京·高考真题)已知椭圆 : ,以椭圆 的焦点和短轴端点为顶点的四
边形是边长为2的正方形.过点 且斜率存在的直线与椭圆 交于不同的两点 ,过点 和
的直线 与椭圆 的另一个交点为 .
(1)求椭圆 的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
【答案】(1)
(2)【分析】(1)由题意得 ,进一步得 ,由此即可得解;
(2)设 , ,联立椭圆方程,由韦达定理有
,而 ,令 ,即可得解.
【详解】(1)由题意 ,从而 ,
所以椭圆方程为 ,离心率为 ;
(2)直线 斜率不为0,否则直线 与椭圆无交点,矛盾,
从而设 , ,
联立 ,化简并整理得 ,
由题意 ,即 应满足 ,
所以 ,
若直线 斜率为0,由椭圆的对称性可设 ,
所以 ,在直线 方程中令 ,
得 ,
所以 ,此时 应满足 ,即 应满足 或 ,
综上所述, 满足题意,此时 或 .
3.(2023·北京·高考真题)已知椭圆 的离心率为 ,A、C分别是E的上、下顶
点,B,D分别是 的左、右顶点, .
(1)求 的方程;
(2)设 为第一象限内E上的动点,直线 与直线 交于点 ,直线 与直线 交于点 .求证:
.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)结合题意得到 , ,再结合 ,解之即可;
(2)依题意求得直线 、 与 的方程,从而求得点 的坐标,进而求得 ,再根据题意求得
,得到 ,由此得解.
【详解】(1)依题意,得 ,则 ,
又 分别为椭圆上下顶点, ,所以 ,即 ,
所以 ,即 ,则 ,
所以椭圆 的方程为 .
(2)因为椭圆 的方程为 ,所以 ,因为 为第一象限 上的动点,设 ,则 ,
易得 ,则直线 的方程为 ,
,则直线 的方程为 ,
联立 ,解得 ,即 ,
而 ,则直线 的方程为 ,
令 ,则 ,解得 ,即 ,
又 ,则 , ,
所以
,
又 ,即 ,
显然, 与 不重合,所以 .
4.(2022·北京·高考真题)已知椭圆 的一个顶点为 ,焦距为 .(1)求椭圆E的方程;
(2)过点 作斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与x轴交于点M,N,
当 时,求k的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)依题意可得 ,即可求出 ,从而求出椭圆方程;
(2)首先表示出直线方程,设 、 ,联立直线与椭圆方程,消元列出韦达定理,由直线
、 的方程,表示出 、 ,根据 得到方程,解得即可;
【详解】(1)解:依题意可得 , ,又 ,
所以 ,所以椭圆方程为 ;
(2)若直线斜率不存在, 与椭圆只有一个交点,不合题意;
所以直线斜率存在,设过点 的直线为 ,
设 、 ,不妨令 ,
由 ,消去 整理得 ,
所以 ,解得 ,
所以 , ,
直线 的方程为 ,令 ,解得 ,
直线 的方程为 ,令 ,解得 ,所以
,
所以 ,
即
即
即
整理得 ,解得
5.(2025·全国二卷·高考真题)已知椭圆 的离心率为 ,长轴长为4.
(1)求C的方程;
(2)过点 的直线l交C于 两点, 为坐标原点.若 的面积为 ,求 .
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据长轴长和离心率求出基本量后可得椭圆方程;
(2)设出直线方程并联立椭圆方程后结合韦达定理用参数 表示面积后可求 的值,从而可求弦长.【详解】(1)因为长轴长为4,故 ,而离心率为 ,故 ,
故 ,故椭圆方程为: .
(2)
由题设直线 的斜率不为0,故设直线 , ,
由 可得 ,
故 即 ,
且 ,
故 ,
解得 ,
故 .
6.(2025·全国一卷·高考真题)已知椭圆 的离心率为 ,下顶点为A,右顶点
为B, .
(1)求C的方程;(2)已知动点P不在y轴上,点R在射线AP上,且满足 .
(i)设 ,求 的坐标(用m,n表示);
(ⅱ)设O为坐标原点, 是C上的动点,直线OR的斜率为直线 的斜率的3倍,求 的最大值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ) (ⅱ)
【分析】(1)根据题意列出 的关系式,解方程求出 ,即可得到椭圆的标准方程;
(2)(ⅰ)设 ,根据斜率相等以及题目条件列式,化简即可求出或者利用数乘向量求出;
(ⅱ) 根据斜率关系可得到点 的轨迹为圆(除去两点),再根据点与圆的最值求法结合三角换元或者直接
运算即可解出.
【详解】(1)由题可知, ,所以 ,解得 ,
故椭圆C的标准方程为 ;
(2)(ⅰ)设 ,易知 ,
法一:所以 ,故 ,且 .
因为 , ,所以 ,
即 ,解得 ,所以 ,
所以点 的坐标为 .法二:设 ,则 ,所以
, ,故
点 的坐标为 .
(ⅱ)因为 , ,由 ,可得
,化简得 ,即 ,
所以点 在以 为圆心, 为半径的圆上(除去两个点),
为 到圆心 的距离加上半径,
法一:设 ,所以
,当且仅当 时取等号,所以 .
法二:设 ,则 ,
,当且仅当 时取等号,
故 .