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微专题18 圆锥曲线经典难题之一类交点轨迹问题的通性通法研究
【秒杀总结】
交点轨迹问题的常用技巧:
1、两直线方程相乘消元
2、两直线方程相除,相当于两斜率比问题,平方转韦达结构可消元
3、定比点差法
4、同构
5、硬解坐标
【典型例题】
例1.(2024·湖北武汉·模拟预测)已知双曲线
:
的左右焦点为
,
,其右准线为,点
到直线的距离为
,过点
的动直线交双曲线
于
,
两点,当直线
与
轴垂直时,
.
(1)求双曲线
的标准方程;
(2)设直线
与直线的交点为
,证明:直线
过定点.
例2.(2024·河南南阳·一模)在椭圆(双曲线)中,任意两条互相垂直的切线的交点都在同一个圆上,该圆
的圆心是椭圆(双曲线)的中心,半径等于椭圆(双曲线)长半轴(实半轴)与短半轴(虚半轴)平方和(差)的算术平
方根,则这个圆叫蒙日圆.已知椭圆
的蒙日圆的面积为
,该椭圆的上顶点和下顶
点分别为
,且
,设过点
的直线与椭圆
交于
两点(不与
两点重合)且直
线
.
(1)证明:
,
的交点
在直线
上;
(2)求直线
围成的三角形面积的最小值.
例3.(2024·山东济南·一模)已知双曲线C:
的左右顶点分别为
,
,过点
的直线
与双曲线C 的右支交于M,N 两点.
(1)若直线的斜率k 存在,求k 的取值范围;
1
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(2)记直线
,
的斜率分别为
,
,求
的值;
(3)设G 为直线
与直线
的交点,
,
的面积分别为
,
,求
的最小值.
例4.(2024·辽宁抚顺·一模)已知双曲线
的中心为坐标原点,其右焦点到渐近线的距离为
,离心率
为
,
(1)求双曲线
的标准方程;
(2)记双曲线
的左、右顶点分别为
,点
为双曲线
的右支上异于点
的动点,直线
与直线
相交于点
,直线
与双曲线
的另一个交点为
,直线
垂直
于点
,问是否存在点
,使得
为定值?若存在,请求出点
的坐标;若不存在,请说明理由,
例5.(2024·高三·全国·专题练习)已知椭圆
:
(
)过点
,且离心率为
.
(1)求椭圆
的方程;
(2)记椭圆
的上下顶点分别为
,过点
斜率为
的直线与椭圆
交于
两点,证明:直线
与
的交点
在定直线上,并求出该定直线的方程.
例6.(2024·湖南·二模)直线族是指具有某种共同性质的直线的全体,例如
表示过点
的直线,
直线的包络曲线定义为:直线族中的每一条直线都是该曲线上某点处的切线,且该曲线上的每一点处的切
线都是该直线族中的某条直线.
(1)若圆
是直线族
的包络曲线,求
满足的关系式;
(2)若点
不在直线族:
的任意一条直线上,求
的取值范围和
2
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直线族
的包络曲线
;
(3)在(2)的条件下,过曲线
上
两点作曲线
的切线
,其交点为
.已知点
,若
三
点不共线,探究
是否成立?请说明理由.
例7.(2024·广西南宁·一模)已知点
和圆
为圆
上的一动点,线段
的
垂直平分线与线段
相交于点,记点的轨迹为曲线
.
(1)求曲线
的方程;
(2)已知点
,若曲线
与
轴的左、右交点分别为
,过点
的直线与曲线
交于
两点,
直线
相交于点
,问:是否存在一点
,使得
取得最小值?若存在,请求出最小值;
若不存在,请说明理由.
例8.(2024·高三·上海·阶段练习)已知抛物线C:
的焦点为F,过F 的直线交C 于A,B 两点,
过F 与垂直的直线交C 于D,E 两点,其中B,D 在x 轴上方,M,N 分别为
,
的中点.
(1)若
,求点M 的横坐标;
(2)证明:直线
过定点;
(3)设G 为直线
与直线
的交点,求
面积的最小值.
例9.(2024·高三·重庆·阶段练习)在平面直角坐标系中,点
在抛物线
上.
(1)求
的准线方程.
(2)已知点
,
,
是
的两条切线,
,
是切点,圆
经过点
,
,
.
①若
,求证:
;
②设圆
在
,
处的切线的交点为
,求证:直线
过定点.
附:若点
在圆
上,则圆在点
处的切线方程为
.
3
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【过关测试】
1.(2024·高三·福建福州·期末)已知圆锥曲线C 的对称中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过点
与点
.
(1)求曲线C 的方程;
(2)已知T 为直线
上的动点(T 不在x 轴上),A,B 为曲线C 与x 轴的交点,直线
与曲线C 相交的
另一点为M,直线
与曲线C 相交的另一点为N,记
和
的面积分别为
,若
,求
直线
的方程.
2.(2024·高三·安徽·阶段练习)已知矩形
中,
分别是矩形四条边的
中点,以矩形中心
为原点,
所在直线为
轴,
所在直线为
轴,建立如图所示的平面直角坐标系.
直线
上的动点
满足
.
(1)求直线
与直线
交点
的轨迹方程;
(2)当
时,过点
的直线
(与
轴不重合)和点
轨迹交于
两点,过点
作直线
的
垂线,垂足为点
.设直线
与
轴交于点
,求
面积的最大值.
3.(2024·贵州贵阳·一模)已知双曲线
的方程为
,虚轴长为2,点
在
上.
4
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(1)求双曲线
的方程;
(2)过原点
的直线与
交于
两点,已知直线
和直线
的斜率存在,证明:直线
和直线
的
斜率之积为定值;
(3)过点
的直线交双曲线
于
两点,直线
与
轴的交点分别为
,求证:
的中点为
定点.
4.(2024·高三·江苏镇江·开学考试)已知双曲线
的两条渐近线分别为
上一点
到
的距离之积为
.
(1)求双曲线
的方程;
(2)设双曲线
的左、右两个顶点分别为
为直线
上的动点,且
不在
轴上,直线
与
的
另一个交点为
,直线
与
的另一个交点为
,直线
与
轴的交点为
,直线与
的交点为
,
证明
.
5.(2024·高三·江苏南京·开学考试)已知
,
,动点Z 满足
.
(1)求动点Z 的轨迹曲线
的标准方程;
(2)四边形ABCD 内接于曲线E,点A,B 分别在x 轴正半轴和y 轴正半轴上,设直线AC,BD 的斜率分别是
,且
.
(i)记直线AC,BD 的交点为G,证明:点G 在定直线上;
(ii)证明:
.
6.(2024·高三·上海·阶段练习)如图,
是椭圆
长轴的两个端点,
是椭圆上与
均不重合的相异两点,设直线
的斜率分别是
5
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(1)求
的值
(2)若直线
过点
,求证:
为定值;
(3)设直线
与
轴的交点为
,(为常数且
,试探究直线
与直线
的交点
是否落在某
条定直线上?若是,请求出该定直线的方程;若不是,请说明理由.
7.(2024·高三·辽宁·开学考试)已知椭圆
的左、右顶点分别为
,左焦点为
,过点
作x 轴的垂线与T 在第二象限的交点为
的面积为
,且
.
(1)求T 的方程;
(2)已知点P 为直线
上一动点,过点P 向T 作两条切线,切点分别为
.求证:直线
恒过一定点Q,并求出点Q 的坐标.
8.(2024·高三·江苏南京·期中)P 为圆
上一动点,点B 的坐标为
,线段
的垂直
平分线交直线
于点Q.
(1)求点Q 的轨迹方程C;
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(2)如图,(1)中曲线C 与x 轴的两个交点分别为
和
,M、N 为曲线C 上异于
、
的两点,直线
不过坐标原点,且不与坐标轴平行.点M 关于原点O 的对称点为S,若直线
与直线
相交于点
T,直线
与直线
相交于点R,证明:在曲线C 上存在定点E,使得
的面积为定值,并求该定
值.
9.(2024·高三·浙江金华·期末)已知
为拋物线
的焦点,
为坐标原点,
为
的准
线上一点,直线
的斜率为
的面积为
.已知
,设过点
的动直线与抛物线
交于
两点,直线
与
的另一交点分别为
.
(1)求拋物线
的方程;
(2)当直线
与
的斜率均存在时,讨论直线
是否恒过定点,若是,求出定点坐标;若不是,请说明
理由.
10.(2024·贵州贵阳·一模)已知椭圆
的上、下顶点分别是
,
,点
(异于
,
两点)在椭圆
上,直线
与
的斜率之积为
,椭圆
的短轴长为
.
(1)求
的标准方程;
(2)已知
,直线
与椭圆
的另一个交点为
,且直线
与
相交于点
,证明:点
在定直线
上.
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11.(2024·四川德阳·模拟预测)已知圆
:
,点
是圆
上的动点,点
是
圆
内一点,线段
的垂直平分线交
于点
,当点
在圆
上运动时点
的轨迹为
.
(1)求
的方程;
(2)
为直线:
上的动点,
、
为曲线
与
轴的左右交点,
、
分别与曲线
交于
、
两
点.证明:
为定值.
12.(2024·高三·重庆·开学考试)在平面直角坐标系中,过直线
上任一点
作该直线的垂线
,
,线段
的中垂线与直线
交于点
.
(1)当
在直线上运动时,求点
的轨迹
的方程;
(2)过
向圆
引两条切线,与轨迹
的另一个交点分别为
,
.
(i)证明:直线
与圆
也相切;
(ii)求
周长的最小值.
13.(2024·高三·上海浦东新·阶段练习)已知抛物线
,顶点为
,过焦点的直线交抛物线于
,
两点.
(1)如图1 所示,已知
|,求线段
中点到
轴的距离;
(2)设点
是线段
上的动点,顶点
关于点
的对称点为
,求四边形
面积的最小值;
(3)如图2 所示,设
为抛物线上的一点,过
作直线
,
交抛物线于
,
两点,过
作直线
,
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交抛物线于
,
两点,且
,
,设线段MN 与线段
的交点为
,求直线
斜
率的取值范围.
14.(2024·高三·河南·专题练习)如图,在平面直角坐标系
中,过
上的点
作切线,
分别与直线
,
交于点
,圆
与
轴交于点
.
(1)若
点坐标是
,求直线
的方程;
(2)若
是圆
上的动点,证明:两条动直线
的交点
总在同一个椭圆
上,并求出椭圆
的
方程.
15.(2024·全国·一模)动圆P 过定点
,且在y 轴上截得的弦GH 的长为4.
(1)若动圆圆心P 的轨迹为曲线C,求曲线C 的方程;
(2)在曲线C 的对称轴上是否存在点Q,使过点Q 的直线
与曲线C 的交点S,T 满足
为定值?
若存在,求出点Q 的坐标及定值;若不存在,请说明理由.
16.(2024·山东青岛·一模)已知O 为坐标原点,点W 为
:
和
的公共点,
,
与直线
相切,记动点M 的轨迹为C.
(1)求C 的方程;
(2)若
,直线
与C 交于点A,B,直线
与C 交于点
,
,点A,
在
9
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第一象限,记直线
与
的交点为G,直线
与
的交点为H,线段AB 的中点为E.
①证明:G,E,H 三点共线;
②若
,过点H 作的平行线,分别交线段
,
于点
,
,求四边形
面积的最
大值.
17.(2024·陕西·模拟预测)已知椭圆
的离心率为
,过右焦点
且不与坐标轴
垂直的直线交
于P,Q 两点,点
关于
轴的对称点为,且
.
(1)求
的方程;
(2)设点
关于
轴的对称点为
,直线RP 交
轴于点
,直线ST 与
的另一交点为
,证明:直线
关于直线
对称.
18.(2024·高三·北京石景山·期末)已知椭圆
,离心率为
,短轴长为
.
(1)求椭圆
的方程;
(2)过坐标原点
且不与坐标轴重合的直线交椭圆
于
,
两点,过点
作
轴的垂线,垂足为
,直
线
与椭圆的另一个交点为
.求证:
为直角三角形.
19.(2024·高三·内蒙古赤峰·期中)已知圆
为圆
上的点,过点
作
轴于点
,点
是直线
上一点,且满足
.
(1)求点的轨迹
的方程;
(2)设
分别为轨迹
与
轴的左、右交点,
是轨迹
上不同于
的动点,直线
,
与直线
分别交于
两点,求
的最小值.
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20.(2024·高三·四川成都·期末)已知点S 是圆
上任意一点,过S 作x 轴的垂线,垂足为H,点
T 满足
,记点T 的轨迹为C.
(1)求轨迹C 的方程;
(2)设轨迹C 与x 轴的交点分别为
,
,与y 轴正半轴的交点为B,M 是轨迹C 上任意一点,且M 不在坐
标轴上.若直线
与直线
交于点P,直线
与直线
交于点Q.试判断
的形状,并说明
理由.
11