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专项训练28定点、定值问题(教师版)_二轮复习_2025年_2025年高考数学二轮复习讲义(新高考专用)_资料

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2025 二轮复习专项训练28
定点、定值问题
[考情分析] 解析几何是数形结合的典范,是高中数学的主要知识模块,定点和定值问题
是高考考查的重点知识,在解答题中一般会综合考查直线、圆、圆锥曲线等,试题难度较
大,多次以压轴题出现.
【练前疑难讲解】
一、定点问题
求解定点问题常用的方法
(1)“特殊探路,一般证明”,即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目标的一
般性证明.
(2)“一般推理,特殊求解”,即先由题设条件得出曲线的方程,再根据参数的任意性得到
定点坐标.
(3)求证直线过定点(x0,y0),常利用直线的点斜式方程y-y0=k(x-x0)来证明.
二、定值问题
求圆锥曲线中定值问题常用的方法
(1)引出变量法:其解题流程为
→
↓
→
↓
→
(2)特例法:从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
一、单选题
1.(22-23 高三下·河北衡水·阶段练习)已知抛物线
过点
,动点
M,N 为C 上的两点,且直线AM 与AN 的斜率之和为0,直线l 的斜率为
,且过C 的焦
点F,l 把
分成面积相等的两部分,则直线MN 的方程为(    )
A.
B.
C.
D.
2.(22-23 高二上·山东济宁·期末)已知双曲线
,抛物线
1
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的焦点为
,抛物线
的准线与双曲线
的两条渐近线分别交于点
,若
为正三角形,则双曲线
的渐近线方程为(    )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
3.(22-23 高三上·山东东营·期末)已知椭圆
与直线
交于
两点,记直线与
轴的交点为
,点
关于原点对称,若
,则
(   )
A.
B.椭圆
过
个定点
C.存在实数
,使得
D.
4.(2023·江苏·二模)已知椭圆
,点
为右焦点,直线
与椭圆交
于
两点,直线
与椭圆交于另一点
,则(    )
A.
周长为定值
B.直线
与
的斜率乘积为定值
C.线段
的长度存在最小值
D.该椭圆离心率为
三、填空题
5.(2023·全国·模拟预测)已知双曲线
的一条渐近线的倾斜角的正切值
为
.若直线
(
且
)与双曲线交于A,B 两点,直线
,
的
2
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斜率的倒数和为
,则直线
恒经过的定点为             .
6.(2023·福建漳州·三模)已知椭圆
的长轴长为
,离心率为
,
为
上的两个动点,且直线
与
斜率之积为
(
为坐标原点),则椭圆
的
短轴长为       ,
         .
四、解答题
7.(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.
8.(23-24 高三上·上海闵行·期中)已知双曲线
:
的离心率为
,
点
在双曲线
上.过
的左焦点F 作直线交
的左支于A、B 两点.
(1)求双曲线C 的方程;
(2)若
,试问:是否存在直线,使得点M 在以
为直径的圆上?请说明理由.
(3)点
,直线
交直线
于点
.设直线
、
的斜率分别
、
,求证:
为定值.
参考答案:
题号
1
2
3
4
 
 
 
 
 
 
答案
D
C
AB
BCD
 
 
 
 
 
 
3
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1.D
【分析】由题意求出抛物线方程为
,设
,直线
,
联立直线和抛物线的方程结合韦达定理由
,可求出
,再求出直线l 的方
程,由题意可转化为
到直线
的距离为
到直线
距
离的
,代入求解即可得出答案.
【详解】因为抛物线
过点
,
所以
,解得:
,所以
,
设
,
直线
,代入
中整理得
,
所以
,
,
所以
,即
,
则
,解得:
,
所以直线
,
直线l 的斜率为
,且过C 的焦点
,
所以
,则
到直线的距离为
,
所以l 把
分成面积相等的两部分,因为直线与直线
平行,
所以
到直线
的距离为
到直线
距离的
,
4
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,解得:
或
(舍去).
所以直线MN 的方程为
.
故选:D.
2.C
【分析】根据双曲线方程,把渐近线表示出来,推出
两点坐标,利用
为正三角
形,列方程解系数既可.
【详解】双曲线
的两条渐近线方程为
,
抛物线
的焦点为
,准线方程为
,不妨取
,
,
为正三角形,由对称性可知,直线
的倾斜角为
,则
,解得
,
所以双曲线
的两条渐近线方程为
.
故选:C
3.AB
【分析】将椭圆方程与直线方程联立可得韦达定理的结论,利用垂直关系的向量表示,结
合向量数量积坐标运算和韦达定理可整理得到A 正确;由A 中结论变形可得
,
由此可得椭圆所过四个定点坐标,知B 正确;利用弦长公式表示并化简得到
,根据
可求得
的范围,由此可知C 错误;令
5
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,可解得
,知D 错误.
【详解】设
,
,
由
得:
,
则
,
,
,
;
对于A,由题意知:
,
,
,
,
即
,
,
,A 正确;
对于B,由
知:
,则当
时,椭圆方程恒成立,
椭圆
过定点
,
,
,
,共
个,B 正确;
对于C,
,
即
6
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;
又
,
,
,即
,
不存在实数
,使得
,C 错误;
对于D,令
,解得:
,
存在实数
使得
,D 错误.
故选:AB.
4.BCD
【分析】通过
取不同值求出周长即可判断A,设出点的坐标利用斜率公式化简即可判断
B,确定线段
取最小值的条件即可判断C,确定
、的值即可求出离心率从而判断
D.
【详解】该椭圆中
,则
,
所以离心率为
,故D 正确;
设
,
,
,
则在
、
斜率都存在的前提下有
,
,
于是
为定值,故B 正确;
7
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由题意可设
的方程为
,
联立
,消
得
,
则
,
所以
,
则当
时,
,
所以线段
的长度存在最小值,故C 正确.
当
时,直线
与椭圆
交于点
和
,
不妨取点
为
,得直线
方程为
,
求得交点
为
,
则
,
,
,此时
的周长为
,
当
时,联立
,解得
,不妨取
,
则
垂直于
轴,此时
,
,
,
此时
的周长为
,
显然
周长不为定值,故A 错误;
8
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故选:BCD.
5.
【分析】先根据渐近线的倾斜角算出
,然后联立直线和双曲线,结合题目条件和韦达定
理找到
的关系,从而得到定点.
【详解】因为双曲线方程为
一条渐近线的倾斜角的正切值为
.所以
,解得
,所以双曲线方程为
.
设
,
,联立
得
, 
.
由韦达定理得
,
.
因为
,所以
.
所以
,由题意知
,此时
.
所以直线方程为
,恒经过的定点为
.
9
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故答案为:
6.     
     
【分析】根据椭圆长轴长、离心率可求得
,由此可得短轴长及椭圆方程;设
,
,根据斜率关系,结合两角和差公式可整理得到
,利用两点间距离公式,结合诱导公式和同角三角函数关系可求得结
果.
【详解】
椭圆
的长轴长为
,
,又离心率
,
,
椭圆
的短轴长为
,
椭圆
;
设
,
,
,
,
.
故答案为:
;.
【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆的几何性质,求解距离平方和的关键是能够通过三角
换元的方式,结合斜率关系得到
所满足的关系式,进而结合诱导公式来进行求解.
7.(1)
(2)
10
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【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
,
11
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此时
应满足
,即
应满足
或
,
综上所述,
满足题意,此时
或
.
8.(1)
;
(2)不存在,理由见解析;
(3)证明见解析
【分析】(1)根据题意列式求
,进而可得双曲线方程;
(2)设
,联立方程,利用韦达定理判断
是否为零即可;
(3)用
两点坐标表示出直线
,得点
坐标,表示出
,结合韦达定理,证明
为定值.
【详解】(1)由双曲线
的离心率为
,且
在双曲线
上,
可得
,解得
,∴双曲线的方程为
.
(2)双曲线
的左焦点为
,
当直线的斜率为0 时,此时直线为
,与双曲线
左支只有一个交点,舍去;
当直线的斜率不为0 时,设
,
联立方程组
,消
得
,易得
,
12
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设A(x1, y1),B(x2, y2),则
,可得
,
∵
,
则
,
即
,可得
与
不垂直,
∴不存在直线,使得点
在以
为直径的圆上.
(3)由直线
,得
,
∴
,又
,
∴
,
∵
,∴
,且
,
∴
,即
为定值.
   
【基础保分训练】
一、单选题
13
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1.(22-23 高二上·北京丰台·期末)设圆
,直线
,
为上的动
点.过点
作圆
的两条切线
,切点为
,给出下列四个结论:
①当四边形
为正方形时,点
的坐标为
②
的取值范围为
③当
为等边三角形时,点
坐标为
④直线
恒过定点
其中正确结论的个数是(    )
A.1
B.2
C.3
D.4
2.(21-22 高二上·安徽蚌埠·期末)已知直线l 与抛物线
交于不同的两点A,B,O
为坐标原点,若直线
的斜率之积为
,则直线l 恒过定点(    )
A.
B.
C.
D.
3.(22-23 高三下·湖南·阶段练习)已知抛物线
的焦点为
,点
在抛物线上(异
于顶点),
(点
为坐标原点),过点
作直线
的垂线与
轴交于点
,
则
(    )
A.6
B.
C.4
D.
4.(22-23 高二上·上海浦东新·期末)已知双曲线
:
,点P 为曲线
在第三象
限一个动点,以下两个命题,则(    )
①点P 到双曲线两条渐近线的距离为
,
,则
为定值.
②已知A、B 是双曲线上关于原点对称不同于P 的两个点,若PA、PB 的斜率存在且分别为
14
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,
,则
为定值.
A.①真②真
B.①假②真
C.①真②假
D.①假②假
二、多选题
5.(23-24 高三上·湖南长沙·阶段练习)已知
是抛物线
的焦点,
是
上的两点,
为原点,则(    )
A.若
垂直
的准线于点
,且
,则四边形
的周长为
B.若
,则
的面积为
C.若直线
过点
,则
的最小值为
D.若
,则直线
恒过定点
6.(22-23 高二下·浙江·开学考试)设
为双曲线
:
上一动点,
,
为上、
下焦点,
为原点,则下列结论正确的是(    )
A.若点
,则
最小值为7
B.若过点
的直线交
于
两点(
与
均不重合),则
C.若点
,
在双曲线
的上支,则
最小值为
D.过
的直线交
于
、
不同两点,若
,则有4 条
7.(22-23 高二上·湖南衡阳·期中)圆锥曲线的弦与过弦端点的两条切线所围成的三角形叫
做“阿基米德三角形”.如图
是抛物线
的阿基米德三角形,弦AB
经过焦点F,又BC,AD 均垂直于准线l,且C,D 为垂足,则下列说法正确的有(    )
15
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A.以AB 为直径的圆必与准线l 相切于M 点
B.
为定值4
C.
为定值
D.
有最小值
8.(22-23 高三上·广东云浮·阶段练习)已知椭圆
的左、右焦点分别是
,
左、右顶点分别是
,点
是椭圆
上异于
的任意一点,则下列说法正确的是
(    )
A.
B.若
的面积为
,则点
的横坐
标为
C.存在点
满足
D.直线
与直线
的斜率之积为
三、填空题
9.(2023·湖南长沙·一模)如图,已知抛物线C:
,圆E:
,直线
OA,OB 分别交抛物线于A,B 两点,且直线OA 与直线OB 的斜率之积等于
,则直线
AB 被圆E 所截的弦长最小值为        .
16
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10.(22-23 高二上·山东枣庄·期末)设椭圆
的上顶点为
,且长轴长为
,过
任作两条互相垂直的直线分别交椭圆
于
,
两点,则直线
过定点      .
11.(2022 高三·全国·专题练习)已知椭圆
左顶点为
,
为椭圆
上两动
点,直线
交
于
,直线
交
于
,直线
的斜率分别为
且
,
 (
是非零实数),求
              .
12.(2023·湖北武汉·模拟预测)已知
为双曲线
上一点,以
为切点的切线为
,直线与双曲线
的两条渐近线分别交于点
,则
(
为坐标原点)的面积为 
.
四、解答题
13.(2024·浙江杭州·二模)已知
是椭圆
的左,右顶点,点
与椭圆上的点的距离的最小值为1.
(1)求点
的坐标.
(2)过点
作直线交椭圆
于
两点(与
不重合),连接
,
交于点
.
(ⅰ)证明:点
在定直线上;
(ⅱ)是否存在点
使得
,若存在,求出直线的斜率;若不存在,请说明理由.
14.(2023·江苏南通·一模)已知双曲线
的左顶点为
,过左焦
17
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点
的直线与
交于
两点.当
轴时,
,
的面积为3.
(1)求
的方程;
(2)证明:以
为直径的圆经过定点.
15.(2023·四川南充·三模)已知椭圆
的左、右焦点为
,
,离
心率为
.点P 是椭圆C 上不同于顶点的任意一点,射线
、
分别与椭圆C 交于点
A、B,
的周长为8.
(1)求椭圆C 的标准方程;
(2)若
,
,求证:
为定值.
16.(23-24 高二上·浙江·期中)已知双曲线
的右焦点
,离心
率为
.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点
直线与双曲线交于
两点,设直线
的斜率分别为
,
求证:
为定值.
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
 
 
答案
B
A
A
A
BCD
CD
ABC
BD
 
 
1.B
【分析】对于①,当四边形
为正方形时,利用
,求出
,
18
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再设
,利用
,解方程
,可知①不正确;
对于②,设
,利用
, 
以及二次函数
知识可得
;故②正确
对于③,根据
为等边三角形,可得
,
,设出点
的
坐标,利用
可求出结果;
对于④,设出点
的坐标,求出以
为直径的圆的方程,利用两圆的方程相减得到公共
弦
的方程,将
代入直线
的方程恒成立,可得答案.
【详解】对于①,当四边形
为正方形时,
,
又圆
的圆心
,半径
,
所以
,
设点
,则
,
所以
,
化简得
,该方程的判别式
,该方程无解,
所以不存在点
使得四边形
为正方形,故①不正确;
对于②,由①可知,
,即
的取值范围为
,故②正确;
对于③,设点
,则
,
当
为等边三角形时,可知
,
又
平分
,所以
,
19
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在直角三角形
中,由于
,
所以
,即
,所以
,
又点
,所以
,
化简得
,解得
,所以
,则
,故③不正确;
对于④,设点
,则
,
,
以
为直径的圆的圆心为
,半径为
,
所以以
为直径的圆的方程为
,
化简得
,
联立
,得
,
所以直线
的方程为:
,
将
代入直线
的方程恒成立,
故直线
恒过定点
,故④正确.
所以正确的答案有2 个,
故选:B.
2.A
【分析】设出直线方程
,联立抛物线方程,得到
,进而得
到
的值,将直线
的斜率之积为
,用A,B 点坐标表示出来,结合
的值即可
求得答案.
20
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【详解】设直线方程为
 ,
联立
 ,整理得:
 ,
需满足
 ,即
 ,
则
 ,
由
 ,得:
 ,
所以
 ,即
 ,
故
 ,
所以直线l 为:
,当
时,
,
即直线l 恒过定点
,
故选:A.
3.A
【分析】设
,由
,得
为
的中点, 表示
的方程,求出点
的
坐标,结合抛物线的定义求得结果.
【详解】法一:依题意,设
,由
,得
为
的中点且
,
则
,易得直线
的垂线
的方程为
.
令
,得
,故
,由抛物线的定义易知
,
故
,
故选:A.
21
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法二:特殊值法.不妨设
,则
,则
,易得直线
的垂线
的方程
为
.令
,得
,故
,又
,故
.
故选:A.
4.A
【分析】
根据给定条件,求出双曲线的渐近线方程,借助点到直线距离计算
判断①,利用斜率
坐标公式计算判断②作答.
【详解】依题意,设
,且有
,双曲线
的渐近线为
,
因此
为定值,①真;
设
,则
,且
,显然
,
否则,
之一垂直于y 轴,由双曲线对称性知另一条必垂直于x 轴,其斜率不存在,
不符合题意,
则
为定值,
②真,
所以①真②真.
故选:A
5.BCD
【分析】对于A,由条件可得
垂直于
轴,然后可得四边形
的周长,对于B,由
条件可得点
的横纵坐标,即可得
的面积,对于C,设直线
,然后联
22
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立抛物线的方程消元,然后得到
,然后结合基本不等式可得
的最小值,对
于D,设直线
,然后联立抛物线方程消元,然后由
可求出的值.
【详解】
  
对于选项
,由题意知
,且
垂直于
轴,根据抛物线的定义可知
.
设
与
轴的交点为
,易知
,
故
,
所以四边形
的周长为
,选项
错误;
对于选项
,由题意得
,解得
,所以
,
从而
,选项
正确;
对于选项
,若直线
过点
,设直线
,
联立直线
与抛物线方程得
,易得
,
则
,
所以
,
当且仅当
时,等号成立,选项C 正确;
对于选项D,设直线
,联立直线
与抛物线方程得
,
23
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则
,即
,
,所以
,
由
可得
,
即
,解得
,
故直线
的方程为
,即直线
恒过定点
,选项D 正确.
故选:BCD.
6.CD
【分析】结合双曲线的图象与性质,逐项判断,即可确定本题答案.
【详解】由双曲线
:
,得
,设
,
则
,当且仅当
时取等号,所以
最
小值为
,故A 错误;
设
两点坐标分别为
,
,
当
时,有
,
又因为
,所以
;
当
时,
有一个不存在; 故B 错误;
,故C 正确;
由双曲线
:
,可得通径长为
,且实轴长
,所以这样的直
线有4 条,故D 正确.
24
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故选:CD
7.ABC
【分析】根据抛物线的切线方程,相似关系,联立直线与抛物线方程后根与系数的关系,
两角和的正切公式代入即可求解.
【详解】
先证明出抛物线
在其上一点
处的切线方程为
证明如下:
由于点
在抛物线
上,
则
,
联立
即
,
,
所以抛物线
在其上一点
处的切线方程为
25
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设
,
,设直线AB 的方程为
,
联立
消去x 得
,
根据根与系数的关系可得
,
又抛物线
在点A 处的切线方程为
,即
同理可知,抛物线
在点B 处的切线方程为
,
由题意知
,
,
直线MA 的斜率为
,直线MB 的斜率为
,
,
所以,
,即点M 在以AB 为直径的圆上,
联立
,
解得
,
所以点M 的横坐标为
,
所以点M 在抛物线的准线上,即以AB 为直径的圆必与准线l 相切于M 点,
故A 正确;
当AB 垂直于x 轴时,由抛物线的对称性可知,点 M 为抛物线的准线与x 轴的交点,
26
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此时
,则
,
,
又此时
,则
为定值4,
当AB 不与x 轴垂直时,直线AB 的斜率为
,
直线MF 的斜率为
,
,
则
,在
中,
,
又以AB 为直径的圆与准线l 相切于M 点,
设以AB 为直径的圆的圆心为
,即得
,
则点M 坐标为
,
则
,
故B 正确;
,
故C 正确;
由题意知
,
,
则
又根据题意知
,则
无最小值.
27
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故D 错误.
故选:ABC.
8.BD
【分析】结合椭圆的定义、直线斜率、椭圆中三角形的面积等知识对选项进行分析,从而
确定正确选项.
【详解】依题意
,
所以
,A 选项错误.
,
,
,B 选项正确.
  
,“
” 中的等号成立的条件是
,
所以不存在
满足
,C 选项错误.
设
,
,
,
,D 选项正确.
28
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故选:BD.
9.
【分析】先由两直线斜率之积构造齐次化方程,得出直线AB 过定点
,再利用直线与
圆的位置关系计算弦长确定最值即可.
【详解】设
,
,设
:
,又
,∴
,
∴
,∴
.
∴
,∴
,
∴直线AB 恒过点
,
由图结合圆的弦长公式可知,当圆心E 到动直线AB 的距离最大时,即
当直线
时,弦长最短,此时弦
最小为
.
故答案为:
10.
【分析】根据题意求出椭圆C 的方程,设直线AB 的方程为
,与椭圆方程联立,
结合韦达定理与
,求得
的值,进而可得答案.
【详解】根据题意椭圆的焦点在
轴上,设椭圆的方程为
29
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∵上顶点为
,∴
,
又长轴长为
,∴
,
则椭圆C 的方程为
,
  
易知直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为
,
由
可得
,
∴
,
又
,
∴
,解得
或
.
当
时,直线AB 经过点D,不满足题意,
30
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则直线AB 的方程为
,故直线AB 过定点
.
故答案为:
.
11.1
【分析】设
,由
以及
解出
,代入椭圆方程求出
;同理可得
;进而求出
的值.
【详解】解法1:可得点
,设
,则
,
由
可得
,即有
,
,
,两边同乘以
,可得
,解得
,将
代
入椭圆方程可得
,由
可得
,可得
;
故答案为:.
解法2:作变换
之后椭圆变为圆,方程为
,
,
设
,则
,
,
31
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∴
,
,
∴
.
故答案为:.
12.
【分析】根据给定条件,求出双曲线渐近线方程,设出直线的方程,联立求出点
的
纵坐标,再利用直线与双曲线相切借助判别式求出三角形面积作答.
【详解】双曲线
的渐近线为
,直线与双曲线
的两条渐近线分别交于点
,
  
显然直线不垂直于y 轴,设直线
,
,
由
得点
的纵坐标
,由
得点
的纵坐标
,
由
消去x 得
,
于是
,化简得
,
直线
与x 轴交点的横坐标为
,
32
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所以
的面积
.
故答案为:
13.(1)
;
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)存在,
【分析】(1)设P(x0, y0),利用两点间距离公式得
,然后
根据
分类讨论求解即可;
(2)(ⅰ)设直线
,与椭圆方程联立方程,结合韦达定理
得
,写出直线
,
的方程,进而求解即可;
(ⅱ)由题意点
在以
为直径的圆上,代入圆的方程求得
,写出直线
的方程,与椭圆联立,求得点C 的坐标,进而可得答案.
【详解】(1)设P(x0, y0)是椭圆上一点,则
,
因为
,
①若
,解得
(舍去),
②若
,解得
(舍去)或
,
所以
点的坐标位
.
(2)(ⅰ)设直线
,
33
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由
,得
,所以
,
所以
,①
由
,得
或
,
易知直线
的方程为y =
y1
x1+2
(x +2),②
直线
的方程为
,③
联立②③,消去
,得
,④
联立①④,消去
,则
,
解得
,即点
在直线
上;
(ⅱ)由图可知,
,即
,所以点
在以
为直径的圆上,
设
,则
,所以
,即
.
故直线
的方程为
,
直线
的方程与椭圆方程联立,得
,因为
,
所以
,所以
,故
.
34
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14.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据题意,可得
,
,进而求解;
(2)设
方程为
,
,联立直线和双曲线方程组,可得
,以
为直径的圆的方程为
,
由对称性知以
为直径的圆必过
轴上的定点,进而得到
,
进而求解.
【详解】(1)当
轴时,
两点的横坐标均为
,
代入双曲线方程,可得
,
,即
,
由题意,可得
,解得
,
,
,
双曲线
的方程为:
;
35
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(2)方法一:设
方程为
,
,
以
为直径的圆的方程为
,
由对称性知以
为直径的圆必过
轴上的定点,令
,可得
,
而
,
,
对
恒成立,
,
以
为直径的圆经过定点
;
方法二:设
方程为
,
由对称性知以
为直径的圆必过
轴上的定点.
36
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设以
为直径的圆过
,
,
而
,
,
,即
对
恒成立,
,即以
为直径的圆经过定点
.
15.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)利用椭圆的定义及性质计算即可;
(2)设直线PA 的方程为
,设
,
,联立椭圆方程结合
韦达定理可得
的关系,再由易知向量线性关系转化
,计算即
可.
【详解】(1)∵
,
∴
,
由离心率为
得
,从而
,
所以椭圆C 的标准方程为
.
37
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(2)
  
设
,
,则
,
可设直线PA 的方程为
,其中
,
联立
,化简得
,
则
,同理可得,
.
因为
,
.
所以
,
所以
是定值
.
16.【小题1】
;    【小题2】证明见解析
【分析】
38
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(1)根据焦点坐标,离心率列出方程组,求出
,即可写出双曲线方程.
(2)先根据题意可判断直线AB 的斜率存在且不为0,结合过点
设出直线方程;再与双曲
线方程联立得到两根之和、两根之积;最后表示出
,结合韦达定理化简即可证明结果.
【详解】(1)由题意得
,解得
,所以双曲线的方程为
.
(2)由题意得直线AB 的斜率存在且不为0.设直线
方程为
,
,
.
联立
,消去
得
,
所以
.
,
又
,
 
.
【能力提升训练】
一、单选题
1.(21-22 高二下·四川遂宁·阶段练习)点
,
是曲线C:
的左右焦点,过
39
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作互相垂直的两条直线分别与曲线交于A,B 和C,D;线段AB,CD 的中点分别为M,
N,直线
与x 轴垂直且点G 在C 上.若以G 为圆心的圆与直线MN 恒有公共点,则圆面积
的最小值为(    )
A.
B.
C.
D.
2.(21-22 高二下·贵州贵阳·期末)抛物线
的焦点为
,其准线与
轴的交点为
,
过点
作直线与此抛物线交于
,
两点,若
,则
(    )
A.3
B.4
C.5
D.6
二、多选题
3.(2023·安徽·三模)已知抛物线
的焦点为
,准线为,
、
是
上异于点
的两点(
为坐标原点)则下列说法正确的是(    )
A.若
、
、
三点共线,则
的最小值为
B.若
,则
的面积为
C.若
,则直线
过定点
D.若
,过
的中点
作
于点
,则
的最小值为
4.(22-23 高三下·广东清远·阶段练习)已知
是抛物线
的焦点,点
在抛物线
上,过点
的两条互相垂直的直线,
分别与抛物线
交于
,
和
,
,过点
分别作,
的垂线,垂足分别为
,
,则(    )
A.四边形
面积的最大值为2
B.四边形
周长的最大值为
40
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C.
为定值
D.四边形
面积的最小值为32
三、填空题
5.(2023·辽宁大连·三模)已知
为坐标原点,
是双曲线
的左右焦点,双曲线
、
上一点
满足
,且
,则双曲线
的渐近线方程为          .点A 是双曲线
上一定点,过点
的动直线与双曲线
交于
两点,
为定值
,则当
时实数
的值为          .
6.(2023·黑龙江哈尔滨·一模)如图,椭圆
与双曲线
有公共焦点
,
,椭圆的离心率为
,双曲
线的离心率为
,点
为两曲线的一个公共点,且
,则
      ;
为
的内心,
三点共线,且
,
轴上点
满足
,
,则
的最小值为      .
四、解答题
41
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7.(2022·辽宁沈阳·二模)已知椭圆
的焦距为2,且经过点
.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)经过椭圆右焦点F 且斜率为
的动直线l 与椭圆交于A、B 两点,试问x 轴上是否
存在异于点F 的定点T,使
恒成立?若存在,求出T 点坐标,若不存
在,说明理由.
8.(2023·重庆·一模)已知双曲线E:
的离心率为2,左、右焦点分
别为
,点
为双曲线E 右支上异于其顶点的动点,过点A 作圆C:
的一条切线AM,切点为M,且
.
(1)求双曲线E 的标准方程;
(2)设直线
与双曲线左支交于点B,双曲线的右顶点为
,直线 AD, BD 分别与
圆C 相交,交点分别为异于点D 的点P,Q.判断弦PQ 是否过定点,如果过定点,求出定
点,如果不过定点,说明理由.
9.(24-25 高二上·湖南株洲·阶段练习)椭圆
与椭圆
:
有相同的焦点,且经
42
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过点
.
(1)求椭圆
的方程;
(2)椭圆
的右焦点为
,设动直线与坐标轴不垂直,与椭圆
交于不同的
,
两点,
且直线
和
的斜率互为相反数.
①证明:动直线恒过
轴上的某个定点,并求出该定点的坐标;
②求
面积的最大值.
10.(23-24 高二上·江苏盐城·阶段练习)已知
,M 为平面上一动点,
且满足
,记动点M 的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E 的方程;
(2)若
,过点
的动直线交曲线E 于P,Q(不同于A,B)两点,直线
AP 与直线BQ 的斜率分别记为
,
,求证:
为定值,并求出定值.
参考答案:
题号
1
2
3
4
 
 
 
 
 
 
答案
B
B
ABD
ABD
 
 
 
 
 
 
1.B
【分析】讨论
斜率,斜率存在时设
、
联立曲线C,应
用韦达定理求线段AB,CD 的中点坐标,进而确定
的方程,可得
过定点
,
若以G 为圆心的圆半径为,只需保证
可满足圆与直线恒有公共点,即得面积最
小值.
【详解】当直线
斜率均存在时,令
且
,则
43
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,
联立
与曲线C 并整理得:
,
且
,则
,
所以
,故
,
联立
与曲线C 并整理得:
,
同理,
,
,可得
,
直线
,故
过定点
,
当直线
中一条的斜率不存在时,令
,则
,
所以
,
,故
过
,
而
,要使以G 为圆心的圆与直线MN 恒有公共点,且圆面积最小,
若圆的半径为,只需
恒成立,故圆最小面积为
.
故选:B
【点睛】关键点点睛:讨论直线
斜率,设直线方程联立曲线方程,结合韦达定理求
线段中点坐标,进而确定
的方程,得到
过定点
,根据恒有公共点有圆半径
为,只需保证
恒成立即可.
44
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2.B
【分析】根据抛物线标准方程,得到焦点坐标和准线方程,设出直线方程,联立抛物线方
程,整理得到关于
的一元二次方程,根据垂直,得到点
的横坐标,根据韦达定理,得
到
的横坐标,在由抛物线的定义,可得答案.
【详解】由
,则焦点
,且准线方程为直线
,即
,
设过点
的直线方程为
,联立抛物线可得:
,
消去
可得:
,化简得:
,
因为
,且直线
过点
,所以
,
即点
位于以线段
为直径的圆上,
易知以线段
为直径的圆的方程为
,
将
代入上式,可得
,解得
,
(舍去),
则点
的横坐标
,设点
的横坐标
,
由韦达定理可得:
,则
,
根据抛物线的定义,可得
,
,
则
,
故选:B.
3.ABD
【分析】设出直线
的方程,将直线
的方程与抛物线的方程联立,利用韦达定理、焦
半径公式以及基本不等式可求得
的最小值,可判断A 选项;求出点
的横坐标的绝对
值,利用三角形的面积公式可判断B 选项;设直线
的方程为
,将直线
的方
程与抛物线的方程联立,利用韦达定理以及
求出
的值,求出直线
所过定点
的坐标,可判断C 选项;利用抛物线的定义以及基本不等式可判断D 选项.
45
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【详解】对于A 选项,易知抛物线
的焦点为
,
当直线
与
轴重合时,直线
与抛物线
只有一个公共点,不合乎题意,
设直线
的方程为
,设点
、
,
联立
可得
,
,
由韦达定理可得
,
,则
,
易知
,
,所以,
,
当且仅当
时,等号成立,故
的最小值为
,A 对;
对于B 选项,设点
,
,可得
,所以,
,
则
,所以,
,B 对;
对于C 选项,易知
的斜率存在,设直线
的方程为
,
设点
、
,由于直线
不过原点,所以,
,
联立
可得
,
,
由韦达定理可得
,所以,
,
因为
,则
,解得
,
所以,直线
的方程为
,故直线
过定点
,C 错;
对于D 选项,过点
作
于点
,过点
作
于点
,
设
,
,所以
,
46
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因为
,
所以
,则
的最小值为,当且仅当
时,等号成立,D 对.
故选:ABD.
【点睛】方法点睛:求解直线过定点问题常用方法如下:
(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的
一般性证明;
(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线
系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的
解为坐标的点即为所求点;
(3)求证直线过定点
,常利用直线的点斜式方程
或截距式
来证明.
4.ABD
【分析】根据给定条件,求出抛物线
的方程,确定四边形
形状,利用勾股定理及
均值不等式计算判断A,B;设出直线的方程,与抛物线方程联立,求出弦
长即
可计算推理判断C,D 作答.
【详解】依题意,
,解得
,即抛物线
:
,焦点
,准线方程为:
47
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x =−1,直线,
与坐标轴不垂直,
因为
,
,则四边形
为矩形,有
,
当且仅当
时取等号,
,即四边形
面积的最大
值为2,A 正确;
因为
,则
,
当且仅当
时取等号,因此四边形
周长
的最大值为
,B 正确;
  
设直线方程为:
,
,由{
x =ty +1
y
2= 4 x 消去y 得:
,则
,
,同理
,
因此
,C 错误;
48
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四边形
面积
,
当且仅当
时取等号,所以四边形
面积的最小值为32,D 正确.
故选:ABD
【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的几何图形面积范围或最值问题,可以以直线的斜率、横
(纵)截距、图形上动点的横(纵)坐标为变量,建立函数关系求解作答.
5.     
     
【分析】第一空,先判定△
为直角三角形.再由勾股定理求得
即可;
第二空,设直线
,根据韦达定理表示
,由于
为定值
,用待定系数法计
算即可.
【详解】(1)根据
,取
的中点
,易知
,
可知
,
,即△
为直角三角形.
设
,依题意有
,解得
,
根据勾股定理得
,解得
,
故双曲线为等轴双曲线,渐近线为
.
49
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(2)当
时,双曲线
,
设直线
,
联立方程组
,化简得
,
,
,
因为
为定值
,所以
法一:
,
,
,解得
,
法二:
,解得
.
故答案为:
,
6.     4     
50
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【分析】第一空:利用椭圆与双曲线的定义及性质,结合图形建立方程,求出
,
在利用余弦定理建立关于离心率的齐次方程解出即可;
第二空:由
为
的内心,得出角平分线,利用角平分线的性质结合平面向量得出
及
,代入
中利用基本不等式求最值即可.
【详解】①由题意得椭圆与双曲线的焦距为
,
椭圆的长轴长为
,双曲线的实轴长为
,
不妨设点
在双曲线的右支上,
由双曲线的定义:
,
由椭圆的定义:
,
可得:
,
又
,由余弦定理得:
,
即
,
整理得:
,
所以:
;
②
为
的内心,
所以
为
的角平分线,则有
,同理:
,
所以
,
51
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所以
,即
,
因为
,
所以
,故
,
为
的内心,
三点共线,
即
为
的角平分线,则有
,又
,
所以
,即
,
因为
,
所以
,故
,
所以
,
当且仅当
时,等号成立,
所以
的最小值为
,
故答案为:4,
.
【点睛】方法点睛:离心率的求解方法,
(1)直接法:由题意知道
利用公式求解即可;
(2)一般间接法:由题意知道
或
利用
的关系式求出
,在利用公式计算即
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可;
(3)齐次式方程法:建立关于离心率的方程求解.
7.(1)
(2)存在;点
【分析】(1)根据题意,得到
,再由椭圆
经过点
,联立方程组,求得
,即可求解.
(2)设直线l 的方程为
,联立方程组,得到
,设
点坐标为
,由
,得到
,得到
,得到
,列出方程,求得
,即可求解.
【详解】(1)解:由椭圆
的焦距为2,故
,则
,
又由椭圆
经过点
,代入
得
,解得
,
所以椭圆
的方程为
.
(2)解:根据题意,直线l 的斜率显然不为零,令
,
由椭圆右焦点
,故可设直线l 的方程为
,
联立方程组
,整理得
,
则
,
53
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设
,
,且
,
设存在点
,设
点坐标为
,由
,可得
,
又因为
,
所以
,所以
,
所以直线
和
关于
轴对称,其倾斜角互补,即有
,
则
,所以
,
所以
,整理得
,
即
,即
,
解得
,符合题意,即存在点
满足题意.
【点睛】方法技巧:解答圆锥曲线的定点、定值问题的策略:
1、参数法:参数解决定点问题的思路:①引进动点的坐标或动直线中的参数表示变化量,
即确定题目中核心变量(通常为变量
);②利用条件找到
过定点的曲线
之间
的关系,得到关于
与
的等式,再研究变化量与参数何时没有关系,得出定点的坐标;
2、由特殊到一般发:由特殊到一般法求解定点问题时,常根据动点或动直线的特殊情况探
索出定点,再证明该定点与变量无关.
8.(1)
(2)是,定点为
【分析】(1)由切线有
,结合条件等式、离心率即可求;
(2)直线
为
与双曲线联立,结合韦达定理可得B 点坐标,则由
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可判断
,即可得弦PQ 恒过圆心.
【详解】(1)双曲线的离心率为
,因为双曲线上点
切圆C:
于M,且
,
则
,即
,即
,
故双曲线E 的标准方程为
.
(2)弦PQ 过定点,理由如下:
由(1)得
,则
,
.
则直线
为
,联立
得
,
则
,
,
,
,
,由
得
,
55
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.
∴
,∴
为圆C 的直径,故弦PQ 恒过圆心
【点睛】直线与圆锥曲线定点问题,一般通过联立直线与圆锥曲线,结合韦达定理将可能
过定点的直线表示出来,进而判断是否过定点.
本题可能过定点的线段为圆上的弦,直径恒过圆心,故先通过分析
判断是否该弦
为直径.
9.(1)
(2)①证明见解析,定点
;②
【分析】(1)根据椭圆的焦点及椭圆过的点列方程求解即可;
(2)①先联立方程组得出韦达定理再计算斜率和即可
;②结合定点
列
出面积再换元得出面积的最大值.
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【详解】(1)椭圆
:
的焦点坐标为
,
所以椭圆
的焦点坐标也为
,即得焦距为
,
∵椭圆
过点
,
∴
,
∴
,
,
∴椭圆的标准方程为
.
(2)设直线:
(
),
由
,得
,
设M (x1, y1),N (x2, y2),所以
,
,
所以
,
因为直线
和
的斜率互为相反数,
所以
,所以
,
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所以
,
所以
.
即
,所以
,
因为
,所以
,所以动直线恒过
轴上的定点
②由①知,
,
且
,即
,
又
令
,则
,
∴
(当且仅当
时取“=”)
∴
.
【点睛】关键点点睛:求面积最值的关键点是令
换元得出
再结合基本不等式计算即可得出最值.
10.(1)
(2)证明见解析;
【分析】(1)利用圆锥曲线的定义即可得曲线方程,但要注意只有双曲线右支;
(2)设直线方程,联立方程组,根据韦达定理进行运算可证
为定值,之后求出定值即
可.
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【详解】(1)由题可知
,则
的轨迹是实轴长为
,
焦点为
即
的双曲线的右支,则
,
所以曲线
的方程为:
(或
).
(2)由题可知过点
的动直线斜率存在且不为
,则设斜率为
,
所以直线的方程为:
,设
,
,
  
联立
 ,可得
,
则
 ,可得
,即
或
,
则
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,
所以
为定值,定值为
.
60