夜雨聆风学习资料网 资料列表 开通 VIP 用登录 / 注册 ⌄
DOCX

培优专题05圆锥曲线(大题专练)(教师版)_数学_一轮复习_2027年高考数学一轮更新中_62027年高考数学大题突破+限时集训(多地区使用)

查看资料信息、公开预览和下载状态。

共 74 页DOCX · 8.3MB
下载

文档在线预览

公开展示前 10 页
100%
1
《培优专题05圆锥曲线(大题专练)(教师版)_数学_一轮复习_2027年高考数学一轮更新中_62027年高考数学大题突破+限时集训(多地区使用)》第1页预览
2
《培优专题05圆锥曲线(大题专练)(教师版)_数学_一轮复习_2027年高考数学一轮更新中_62027年高考数学大题突破+限时集训(多地区使用)》第2页预览
3
《培优专题05圆锥曲线(大题专练)(教师版)_数学_一轮复习_2027年高考数学一轮更新中_62027年高考数学大题突破+限时集训(多地区使用)》第3页预览
4
《培优专题05圆锥曲线(大题专练)(教师版)_数学_一轮复习_2027年高考数学一轮更新中_62027年高考数学大题突破+限时集训(多地区使用)》第4页预览
5
《培优专题05圆锥曲线(大题专练)(教师版)_数学_一轮复习_2027年高考数学一轮更新中_62027年高考数学大题突破+限时集训(多地区使用)》第5页预览
6
《培优专题05圆锥曲线(大题专练)(教师版)_数学_一轮复习_2027年高考数学一轮更新中_62027年高考数学大题突破+限时集训(多地区使用)》第6页预览
7
《培优专题05圆锥曲线(大题专练)(教师版)_数学_一轮复习_2027年高考数学一轮更新中_62027年高考数学大题突破+限时集训(多地区使用)》第7页预览
8
《培优专题05圆锥曲线(大题专练)(教师版)_数学_一轮复习_2027年高考数学一轮更新中_62027年高考数学大题突破+限时集训(多地区使用)》第8页预览
9
《培优专题05圆锥曲线(大题专练)(教师版)_数学_一轮复习_2027年高考数学一轮更新中_62027年高考数学大题突破+限时集训(多地区使用)》第9页预览
10
《培优专题05圆锥曲线(大题专练)(教师版)_数学_一轮复习_2027年高考数学一轮更新中_62027年高考数学大题突破+限时集训(多地区使用)》第10页预览

本文档共 74 页 剩余 64 页未展示,请下载后查阅

下载

文档文本内容

培优专题 05 圆锥曲线
题型01 求面积或面积比值
抓关键 · 破难点
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。
刷经典 · 通方法1.(2025·上海普陀·一模)设 是不全为零的实数,椭圆 分别为 的左、
右两个焦点,直线 与 交于 两点, 为坐标原点.
(1)若 ,且四边形 为矩形,求 的离心率;
(2)若 ,且 的周长的最大值为12,求 的方程;
(3)若 ,直线 与 的斜率之积为 为 上的一点,且 ,直线 与椭
圆 交于点 ,且 ,求 的值以及 的面积 的值.
【答案】(1)
(2)
(3) ,
【分析】(1)求出 ,根据题意得到 ,从而求出离心率;
(2)根据 ,再由题意可求出 ,即可求出方程;
(3)设 ,根据题目信息求出 ,将点 代入椭圆方程
并化简得到 ,根据点 均在 上以及 得
到 ,解方程即可求出 ;根据题目信息及求出的 可得 ,求出 的长及原
点 到直线 的距离,利用三角形面积公式即可求出答案.
【详解】(1)由 , 得, ,
将 代入椭圆方程得 ,解得 ,则 ,又四边形 是矩形,则 ,即离心率 .
(2)由 得, ,即 轴,
则 ,
当且仅当 过右焦点 时等号成立,即 的周长的最大值为 ,
即 ,即 ,
则 方程为
(3)设 ,
由 得,点 ,又 ,
则 ,
因为点 在 上,所以
则 ,
又点 均在 上,则 ,
由 得 ,即 ,
则 ,又 ,即 .由 得, ,
又 ,即直线 ,
由 得, ,
则 ,
则
由 得, ,
即 ,
即 ,
化简整理得, ,则 ,
又原点 到直线 的距离为 ,
则
则 .2.(2025·上海杨浦·模拟预测)已知椭圆 的方程为 、 分别为椭圆 的左、右
焦点.双曲线 的实轴为椭圆 的长轴, 的虚轴为椭圆 的短轴.过 作直线 交椭圆于 、 两点.
(1)已知 的周长为 ,圆 的焦距为 ,求曲线 及 的方程;
(2)设 .已知椭圆 的上顶点为 是 上的一个动点,若 是等腰三角形,且 是该三角
形的腰,求点 的坐标;
(3)设 .已知直线 与 轴不垂直,弦 的中点为 ,直线 与双曲线 交于 、 两点,求
四边形 面积的最小值.
【答案】(1)
(2)点 的坐标为
(3)
【分析】(1)根据椭圆的定义和性质求出椭圆方程,再根据题目条件求出双曲线方程;
(2)根据等腰三角形的性质和椭圆方程可求出点 的坐标;
(3)设出直线方程,与椭圆方程联立表示出弦 中点 的坐标,进而得到直线 方程,再与双曲线方
程联立,结合图形性质表示四边形面积即可求出最小值.
【详解】(1)由椭圆定义得, ,
的周长为 ,故 ., ,
.
(2) , ,故 .
若 ,设 ,则 ,解得 ,
点 的坐标为 .
若 ,设 ,则 ,解得 或 (舍), 点 的坐标为
.
综上, 点 的坐标为 .
(3)由题知: , .
直线 不垂直于 轴, 设直线 的方程为 ,
由 得 ,
,故 .点 在直线 上, ,
直线 的方程为 ,即 .
由 得 ,
由 得 ,且 .
设点 到直线 的距离为 ,则点 到直线 的距离也为 ,
直线 的方程可化为 , .
点 在线段 的两端, ,
点 在直线 上,
,
四边形 的面积为 ,
.
令 , ,在 上单调递增,
当 时, .
3.(2025·上海闵行·二模)已知双曲线 的右焦点为 ,过点 的直线 交双曲线 右支于 、
两点(点 在 轴上方),点 在双曲线 上,直线 交 轴于点 (点 在点 的右侧).
(1)求双曲线 的渐近线方程;
(2)若点 ,且 ,求点 的坐标;
(3)若 的重心 在 轴上,记 、 的面积分别为 、 ,求 的最小值.
【答案】(1)
(2)点 的坐标为
(3) 的最小值为
【分析】(1)根据双曲线方程即可得其渐近线方程;
(2)由点 可得 ,从而可利用三角形外角关系从而可得直线 的斜率,将直线 方程代
入双曲线方程求解即可得点 的坐标;
(3)设直线 ,代入双曲线方程得交点坐标关系,由重心可得
,根据点线关系即可得 的范围,再结合三角形面积关系得 与 的关系,由基本不等式可
得最值.【详解】(1)已知双曲线 ,则 ,所以双曲线方程为 ;
(2)双曲线 的右焦点 ,
又 ,所以 ,则 ,
因为 ,所以 ,
则直线 ,即 ,
所以 ,解得 ,即 ,
则 ,所以点 的坐标为 ;
(3)设直线 ,
,
则 ,因为直线 过点 且与双曲线 右支交于 、 两点,所以 ,
又因为 的重心 在 轴上,所以 ,
由点 在点 的右侧,可得 ,所以 ,解得 ,所以 ,
而 ,代入可得 ,
所以 ,
代入化简可得: ,
所以 ,
当且仅当 时等号成立,所以 的最小值为 .
4.(2025·上海杨浦·三模)已知椭圆 的左右焦点分别为 , 上下顶点分别为 ,
, 是面积为1的直角三角形,过焦点的直线交椭圆 于 、 两点( 、 分别在第一、四象
限).
(1)求椭圆 的离心率;
(2)已知点 , ,求椭圆 上的动点 到点 的最大距离;
(3)求四边形 面积的取值范围.
【答案】(1)(2)答案详见解析
(3)
【分析】(1)根据题意:利用为 为面积为1的直角三角形,可得到 ,再求解离心率即可.
(2)设 ,利用两点间距离公式表示 ,转化为二次函数分类讨论求解最值即可.
(3)设直线的方程为 ,利用圆锥曲线“设而不求”的方法可以把四边
形的面积可表示为关于 的函数,再利用函数单调性求得范围即可.
【详解】(1)如图,设椭圆 的焦距为 ,
易得 , , ,
又因为 为面积为1直角三角形, ,
所以椭圆的离心率 .
(2)有第一问知 ,故椭圆方程为 ,
设 ,且 ,即 ,
,
其对称轴为 ,而 ,当 ,即 时,
在 时取得最大值, ;
当 ,即 时,
在 时取得最大值, .
综上,当 时,最大距离为 ;当 时,最大距离为 .(3)设直线 的方程为 ,
联立 ,消去 整理得 ,
则 , .
因为点 分别在第一、四象限,
所以 ,即 ,
故 ,解得 ,
得到四边形 的面积为 ,
,
因为 , ,
所以 ,
令 , ,则 ,
因为 ,所以 在 上单调递增,
故 ,即四边形 面积的取值范围为 .5.(2025·上海浦东新·三模)已知曲线 ,第一象限内点 在曲线 上. 、 ,连
接 并延长与曲线 交于 点, .以 为圆心, 为半径的圆与线段 交于点 ,
记 , 的面积分别为 , .
(1)若 ,求点 的坐标;
(2)若点 的坐标为 ,求证 ;
(3)求 的最小值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3) .
【分析】(1)设 , , ,与 联立求出 和韦达定理,根据
求出 即可求解;
(2)求出 即可证明;
(3)由(1)求出 ,考虑 和 两种情况,根据 求出 ,求出 ,根据(2)求出 ,根据 结合基本不等式即可求解.
【详解】(1)设 , , ,
与 联立可得 , ,
, , ,
因为 ,所以 ,
由 可得 ,故
因为 在第一象限,所以 ,解得 ,
由 得 ;
(2)由题意得 , ,故 ,
,
,
则 ,即 ;
(3)由(1)得 , ,故 ,
因为 ,所以 ,
当 时, , , ,故 , ,,故 ,所以 ⊥ , ,
则 ,
由对称性可知 ,
则 ,
当 时, , ,
由 得 ,
将其代入 中得 ,
显然,当 时, ,当 时, ,
解得 , , ,
因为 ,
其中 ,
由(2)知 ,
又 ,故 ,
故 ,所以 ,
当且仅当 ,即 时等号成立,此时 ,
由于 ,
故 .
题型02 线段相关问题
抓关键 · 破难点
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。
刷经典 · 通方法
1.(2025·上海嘉定·二模)已知椭圆C: .F为椭圆的右焦点,过椭圆上一点 的直线 交
椭圆于另一点Q,点M为椭圆上任意一点.(1)求 的最小值;
(2)当直线 的斜率为1时,求 面积的最大值及此时点M的坐标;
(3)若直线 与直线 交于点D,点D不在x轴上,Q关于原点的对称点为点R,直线 与 交于
点E,求线段 的取值范围.
【答案】(1) ,
(2) ,
(3)
【详解】(1)
由椭圆方程 知, ,所以右焦点 ,
设 ,则 ,由 代入得:
,
由于 ,对称轴 ,
所以 ,
即 的最小值为 ,此时点 为椭圆的右顶点.(2)
由直线 的斜率为1且经过 ,可得直线方程 ,
与椭圆 联立方程组,消元得: ,
解得 ,则代入 得: ,所以 ,
则 ,
设平行于直线 的直线方程为 ,则与椭圆 联立方程组,消元得:
,当此直线与椭圆相切时,满足判别式为 ,
即 ,解得 ,
根据数形结合可得 时,满足切点 取到 面积最大值,
此时方程为 ,
代入直线得 ,则 ,
由点 到直线 的距离公式得:
,
所以 面积的最大值为 ,此时点 ;
(3)
设过点 直线为: ,与椭圆 联立方程组,消元得:
,
由 ,
再由于交点D不在x轴上,即 ,
设交点 ,则有 ,
代入 得: ,
由于Q关于原点的对称点为点R,所以 ,
则直线 方程为 ,与直线 相交得:
点纵坐标为 ,
而直线 与直线 相交得:
点纵坐标为 ,所以可得
当且仅当 ,即 时, 取到最小值 .
即 的取值范围是
2.(2026·上海金山·二模)已知抛物线 的焦点为 ,准线为 ,点 为抛物线上一动点,
点 为坐标原点.
(1)若 ,求点 的坐标;
(2)若直线 与抛物线 只有一个交点,求直线 的方程;
(3)若 ,过点 作圆 的两条切线,交准线 于 、 两点,求 的取值范围.
【答案】(1) 或
(2) 和
(3)
【分析】(1)根据条件列出方程即可求解;
(2)联立抛物线方程,消元后得方程,分类讨论,根据方程有一根求解即可;
(3)设过P点的切线方程,利用圆心到直线的距离等于半径求出关于直线斜率 的方程,再由切线与准线
交点的纵坐标表示 ,利用韦达定理化简,换元求取值范围即可.
【详解】(1)由 可知 ,
因为 ,所以 ,
即 ,解得 ,
代入抛物线方程, ,所以点 的坐标为 或 .
(2)联立方程 ,可得 ,即 ,
因为只有一个交点,
所以 ,即 时,方程只有一解,满足题意,此时 ;
当 时,则需 ,解得 ,
此时 .
综上,直线 的方程为 和 .
(3)设 ,
由题意,切线与准线相交,故切线的斜率存在,设切线方程为 ,
即 ,
由圆 知,圆心 ,半径 ,
所以 ,即 ,
设 ,
代入切线方程可得, ,所以 ,(其中 分别是 的斜率)
所以 ,
又 ,
令 ,则 ,
令 ,则 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
故求 的取值范围为 .
3.(2025·上海·三模)在平面直角坐标系中, 为坐标原点, 是椭圆 的左焦点,若
与椭圆上任一点距离的最大值为 .
(1)求椭圆的离心率;
(2)若 为椭圆 的上顶点, 为椭圆上的点, 是以 为直角顶点的等腰直角三角形,求满足条
件的 的个数,并说明理由.
(3)若斜率为 的直线 交椭圆 于 、 两点, 为以线段 为直径的圆上一点,求 的最大值.
【答案】(1) ;
(2)3个,理由见解析;
(3) .【分析】(1)由已知可得 ,可求离心率;
(2)不妨设 直线方程为 ,与椭圆方程联立可得 ,进而可得
,求得 ,从而有 ,求解可得结论.
(3)设直线 与椭圆方程联立,由韦达定理求得的中点为 ,利用弦长公式求得
,进而得到以 为直径的圆的半径 ,由 ,三角换
元利用三角函数性质求出最大值.
【详解】(1)依题意有 ,解得 .
所以离心率 .
(2)不妨设 直线方程为 ,代入 ,
整理得 ,可得 ,所以 ,
将 带入得 ,
由 得 ,
所以 ,
解得
所以满足条件的 的个数是3个.
(3)设直线 ,设 ,联立 ,得 ,
所以 ,所以 .
所以 ,所以 的中点为 ,
所以
又 的轨迹是以 为圆心,半径 的圆,
所以 .
令 ,
记 ,
又 ,所以 时, .
4.(2025·上海浦东新·三模)设有椭圆 和直线 .椭圆 的左、右
焦点分别为 、 . 是 上位于第一象限内的一点.
(1)当 时,求椭圆 的离心率;
(2)若 且点 在直线 上,求 的值;(3)设点 满足 ,其中 是点 到 的距离.当 变化时,求 的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)求出 和 ,求出 即可求解;
(2)设 ,求出 ,求出 和 ,求出 和 ,根据椭圆的定义即可求解;
(3)求出 ,设 ,对于每一个固定的 设点 到 的距离为 ,利用点到直线距离公
式求出 ,利用辅助角公式求出 ,证明 是第一象限的角,据此即可求解.
【详解】(1)由题可知, ,
,
所以椭圆 的离心率为 ;
(2)
如图,设 ,
,
又 ,是第一象限上的点,
,即解得 ,
,
由椭圆的定义知 , .
(3)由椭圆的定义知 .
,设 ,
对于每一个固定的 设点 到 的距离为 ,
利用点到直线距离公式有 ,
由辅助角公式得
,
是第一象限内的一点,
,注意到 ,
是第一象限的角,
设 ,
当 时 为 在固定 下的最小值,
由题意知 对于 有解,
,两边平方可得 ,
要求 的最小值,即求 的最大值,
,当 时取到.
题型03 求直线斜率或方程
抓关键 · 破难点
求直线方程或斜率本质上是“设而不求”——通过设出直线方程(常用点斜式),与圆锥曲线联立,利
用韦达定理将几何条件转化为代数方程,再求解参数。
当直线过已知点时,设点斜式并注意讨论斜率不存在的情形;当已知弦中点时,优先用点差法(设两端
点坐标,代入曲线方程后相减)直接得到中点坐标与斜率的关系,无需联立。对于斜率之和或积为定值
的问题,可将韦达定理整体代入目标式,化简后直接得结果。
刷经典 · 通方法
1.(2025·上海静安·一模)在平面直角坐标系 中,已知双曲线 的焦距为4,
点 在 上.
(1)求双曲线 的方程;
(2)设直线l的斜率为 ,l交双曲线 于 两点,且与圆 相切,切点位于 轴上方,求
的值;
(3)如图,设过双曲线 的左焦点 的直线 交 的左支于点 、 ,过 的右焦点 的直线 交 的右支于点 、 ,若直线 ,且四边形 的面积为 ,求直线 的方程.
【答案】(1)
(2)
(3) 或
【分析】(1)根据双曲线 的焦距为 及点 在 上,列方程即可求得结果;
(2)设直线 的方程为 ,利用直线 与圆相切,求出直线的方程,将直线方程与双曲线方程联
立,利用韦达定理或求出两个交点坐标,从而求得 ;
(3)由双曲线的对称性,易知四边形 为平行四边形,设直线 的方程为 (或
),求出直线 和直线 的距离,再将直线 方程与双曲线方程联立,利用弦长公式求出
的长,根据平行四边形 的面积为 列出方程,求出 ,再根据直线 与双曲线左支有两个
交点对结果进行取舍,从而得到答案.
【详解】(1)由双曲线 的焦距为4,点 在 上,
可得 ,所以 ,且 ,又因为 ,即 ,
联立方程组 ,解得 , ,所以 的方程为 .
(2)设直线l方程为 ,代入圆的方程整理得 ,直线与圆相切,
所以判别式 ,所以 ,切点位于 轴上方,故 .
将直线 代入双曲线 方程,整理得 ,解得 ,
两点的坐标分别为( )、( ),从而 ;
另解:由题意设直线 方程为 ,该直线与圆 相切,
则圆心到直线 的距离 ,解得 . 联立 得
设 , ,则 ,
(3)由题意直线 与 平行,由双曲线的对称性,易知 = ,四边形 为平行四边形.
当直线 垂直于x轴时, ,此时四边形 的面积为 ,不合题意,舍去;
设直线 方程为 ,则直线 方程为 ,
直线 和 的距离就是点 到直线 的距离 ,
设 , ,联立方程组 ,整理的 ,
则 ,且 , ,
又由双曲线的渐近线的方程为 ,
要使得过 的左焦点 的直线 交 的左支于点 、 ,可得 ,( )
则 ,
所以 ,化简可得 ,
解得 ,或 ,因为 ,所以 ,故直线 的方程为 或 .
另解:设直线 方程为 ,代入双曲线方程得 ,整理得
,(因为双曲线的渐近线斜率为 ,直线AB与双曲线左支交于两点,所以 )
, ,所以 ,
点 到直线 的距离 , ,
化简可得 ,解得 ,或 ,因为当 时,直线AB斜率平方 ,
此时AB与双曲线左支只能交于一点,舍去,所以 ,
故直线 的方程为 ,或 .
2.(2025·上海杨浦·一模)已知椭圆 : ,过动点 的直线交 轴于点 ,交
椭圆 于 , (点 在第一象限),过点 作 轴的垂线交椭圆 于另一点 ,延长 交椭圆 于点
.
(1)若椭圆 的离心率为 ,求 的值;
(2)已知 ,且 是线段 的垂直平分线,求 的值;(3)已知 ,点 是线段 的中点,且 ,求直线 的斜率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据离心率的概念列式求 即可.
(2)根据题意,设 ,则 , ,根据 列式可求 的值,在根据
点在椭圆上,可求 的值.
(3)根据题意,可求出 的坐标,进而求直线 的斜率.
【详解】(1)因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,又 ,所以 .
(2)因为 ,且 是线段 的垂直平分线,
所以 是线段 的中点.
所以可设 ,则 , .
所以 , .
由 .
又点 在第一象限,所以 ,所以 ,即 .又点 在椭圆 上,所以 .
又 ,所以 .
(3)因为 ,所以椭圆 : .
如图,作出符合题意的图形,
因为点 是线段 的中点,可设 , ,则 .
设 ,因为 .
因为 都在椭圆 上,所以 .
因为点 在第一象限,所以 .
所以 , , .
因为 ,所以直线 的方程为: .由 .
由 .
所以 .
可得 ,即直线 的斜率为 .
3.(2025·上海长宁·一模)已知抛物线 的焦点为 ,经过点 的直线 与抛物线 交于 两
点.
(1)设 ,求点 的横坐标;
(2)设 为坐标原点,线段 中点的纵坐标为 ,求 的面积;
(3)设线段 的垂直平分线与抛物线 交于点 ,若以线段 为直径的圆经过点 ,求直线 的
方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据抛物线的定义及 ,求出 ;
(2)设 ,设直线 的直线方程为 ,与抛物线方程联立,根据韦达定理得到
, ,再根据中点的纵坐标为 ,可解得结果;
(2)设 , ,求出 ,利用可得结果.
【详解】(1)由抛物线方程知: ,设 ,
由 得: , .
(2)由题意知:直线 斜率不为零,可设 , ,
由 得: ,则 ,
, ,
,又因为 中点的纵坐标为 ,所以 ,
所以 的面积为 ;
(3)由题意知:直线 斜率不为零,可设 , ,
由 得: ,则 ,
, ,所以 中点为 ,
因为线段 的垂直平分线与抛物线 交于点 ,
设 ,
联立 可得 ,
由韦达定理可得 , ,
若以线段 为直径的圆经过点 ,
,, 不相等, 不相等,
所以 ,同理
可得 , 不相等,
所以
即 ,解得 .
所以直线 的方程为 .
4.(2025·上海黄浦·三模)在平面直角坐标系中,椭圆 ,左右焦点分别是
, ,点A是椭圆 上的任意一点,A到原点O的距离最大为 .
(1)若 面积的最大值为1,求椭圆 的表达式;
(2)若 ,过点A(异于顶点)作长轴的垂线,垂足为M,连接AO并延长交椭圆于另一点B,连接
BM交椭圆于另一点C,证明: ;
(3)在(2)的条件下,过点A作不经过 的直线l,其斜率为k,交椭圆于另一点D, 到直线l的距离为d.如果直线 、l、 的斜率依次成等差数列,求d的取值范围.
【答案】(1) ;
(2)证明见解析;
(3)
【分析】(1)根据给定条件,列式求出 即可.
(2)利用点差法,结合斜率的坐标公式推理得证.
(3)设出直线 的方程,与椭圆方程联立,结合已知求出斜率 的范围,再将 表示为 的函数,借助对
勾函数单调性求出范围.
【详解】(1)依题意, ,解得 ,
所以椭圆 的方程为
(2)设 ,则 ,
由 ,得 ,直线 的斜率分别为 ,
则 , ,
因此 ,即 ,所以 .
(3)当直线 的方程为 ,由 ,得 ,
,即 ,
椭圆 左、右焦点 ,设 ,
由直线 的斜率 依次成等差数列,得 ,又 ,则 ,
化简并整理得: ,若 ,则直线 : 过点 ,不符合题意,
则 ,即 ,此时 ,整理得 ,
因此 ,解得 ,记点 到直线 的距离为 ,
则 ,
令 , 在 上单调递减,则 ,
所以d的取值范围是 .
5.(2025·上海·模拟预测)如图1,已知椭圆Γ的方程为 和椭圆 其中
A,B分别是椭圆τ的左右顶点.若A,B恰好为椭圆Γ的两个焦点,椭圆Γ和椭圆τ有相同的离心率.
(1)求椭圆Γ的方程;
(2)如图2,若P是椭圆τ上一点,射线AP,BP分别交椭圆 于 ,N,连接AN,BM(P,M,N均在x
轴上方).求证:NB,MA斜率之积 为定值,求出这个定值;(3)在(2)的条件下,若 ,且两条平行线的斜率为 求正数k的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)结合离心率相等列关于 的关系式,即可求得;
(2)设点坐标,表示 结合椭圆方程即可求得;
(3)设 ,联立方程组,根据韦达定理和第二问的结论即可求得结果.
【详解】(1)由椭圆 的方程可知,椭圆 的离心率为 , ,
设椭圆 的半焦距为 ,
由已知 , ,
所以 , ,
所以椭圆 的方程为 .
(2)设 ,则 , 的斜率即 的斜率, 的斜率即 的斜率,
因为 , , ,
所以 ,
所以 , 斜率之积 为定值,且定值为 .
(3)设 ,由于 ,所以 ,
设直线 方程为 ,直线 方程为 ,联立 得: ,
联立 , ,
因为 且 ,
所以 是方程 的两个实数根, 恒成立
,则 ,
,
整理得 ,
,
解得 ,又 ,
所以 .
题型04 定点问题
抓关键 · 破难点
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
刷经典 · 通方法
1.(2025·上海金山·三模)已知双曲线 的右焦点为 .
(1)求双曲线的渐近线方程;
(2)已知 ,点 在双曲线 上且 不与坐标轴垂直,若 为直角三角形,求 的面积;
(3)过点 的动直线 交双曲线C于 两点,过点 分别作直线 的垂线,垂足分别为 与 (不
同于点 ),连接 ,这两条直线相交于点 ,问点 是否为定点,若是,请求出点 的坐标,若
不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2) 或
(3)存在,
【分析】(1)直接根据双曲线方程写出渐近线方程即可;
(2)分 和 两种情况讨论即可求解;(3)分 斜率不存在和 斜率存在两种情况讨论即可求解.
【详解】(1)双曲线的渐近线方程为 .
(2)①当 时,横坐标 代入双曲线方程可得 ,
则 ;
②当 时,设 ,∴ ,
则 ,
解得 ,则 .
(3)①当 斜率不存在时,
,∴ ;
②当 斜率存在时,设为 ,则直线的方程为 ,
设 ,∴ ,联立方程 ,可得 ,
由题可知 ①,
同理 ②,
① ②式可得:
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
则 为定点 .
2.(2025·上海虹口·一模)已知椭圆 的左、右焦点分别为 和 ,点 是 的长轴上的动点,
点 为 上的动点,且异于点 .(1)当点 位于椭圆 的左焦点,且 、 、 能构成三角形时,求 的周长;
(2)当点 位于椭圆 的左顶点时,直线 与 轴交于点 , ,求实数 的值;
(3)当点 与椭圆 的左、右顶点均不重合时,记直线 与椭圆 的另一个交点为 ,过点 作直线 与椭
圆 交于 、 两点,设 和 分别为弦 和弦 的中点,若 、 、 、 为四个相异的点,
,且直线 恒过定点 ,求点 的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据焦点三角形的周长计算公式求解出结果;
(2)联立直线 与椭圆方程,求得 点坐标,然后根据纵坐标求得 的值;
(3)先判断出 的位置关系,然后通过联立直线与椭圆方程求得中点 的坐标,由此可表示出直
线 的方程,根据直线 过定点可求解出结果.
【详解】(1)由椭圆方程可知, ,
所以 的周长为 ;
(2)因为 ,所以 ,则 ,即 ,
联立 ,可得 ,解得 或 ,所以 ,
因为 ,所以 ,所以 ;
(3)因为 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,所以 ,所以 ;
当 中有一条直线斜率不存在时,此时一定有一条弦的中点和 点重合,故不符合条件;
当 为坐标原点时,此时 均与 点重合,故不符合条件;
由上可知, 的斜率都存在,
设 , ,
联立 ,可得 ,
所以 ,所以 ,所以 ,所以
,
同理可得 ,即 ,
所以 ,所以 ,
令 ,解得 ,因为直线 恒过定点 ,所以 ,所以 ,
所以 .
3.(2025·上海·三模)如图,椭圆 : , 为其右焦点,过点 的动直线 与椭圆 相交于
, 两点.
(1)若直线 经过焦点 ,求此时线段 的长度;
(2)若焦点 不在直线 上,求 周长的最大值及相应直线 的方程;
(3)在平面直角坐标系 中,是否存在与点 不同的定点 ,使得 恒成立?若存在,求出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)3;
(2)最大值为8,直线 : ;
(3)存在, .
【分析】(1)求出点 的坐标及直线 的方程,与椭圆方程联立求出弦长.(2)令椭圆左焦点为 ,利用线段和差大小关系及椭圆定义推理求解.
(3)由特殊位置确定点 的位置及坐标,再就一般情况推理求解.
【详解】(1)依题意, ,直线 的斜率为 ,方程为 ,
由 消去 得 ,解得 ,
所以线段 的长 .
(2)设椭圆的左焦点为 ,则 ,
于是 ,当且仅当直线 过左焦点 取等号,
所以 周长的最大值为8,此时直线 方程为 .
(3)存在点 满足题意,
假设存在满足题意的定点 ,当直线 平行于 轴时,则 , , 两点关于 轴对称,
则 点在 轴上,不妨设 ,
当直线 垂直于 轴时, , , ,
解得 或 (舍去,否则 点就是 点),即 点的坐标为 ;
对于一般的直线 : , 也满足题意.
因为 ,由角平分线定理知, 轴为 的角平分线,则只需 .
设 , ,则 , ,则 ,消去 可得, ,
则 , ,
于是 , ,
两式相加得, ,
即 从而,假设成立.
即存在与点 不同的定点 ,使得 恒成立.
4.(2026·上海奉贤·二模)已知椭圆 经过点 ,离心率为 .过点 ,
的动直线 交椭圆 于 , 两点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)若直线l与 相切,求当 时, 的长;
(3)若以 为直径的圆经过 轴上方的定点 ,求点 的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用离心率及所过点计算即可得;(2)设出直线 后,利用圆的切线的性质计算可得 ,联立直线与曲线方程,消去 可得与横坐标相关韦
达定理,再利用弦长公式计算即可得;
(3)设 , ,联立直线与曲线方程,消去 可得与横坐标相关韦达定理,再利用
圆上的点的性质,借助向量有 ,计算后可得与 、 、 、 有关等式,再利用定点性质计算即
可得解.
【详解】(1)由题意可得 ,解得 ,
故椭圆 的方程为 ;
(2)由 ,则 ,可设 , 、 ,
则由直线 与 相切,可得 ,化简得 ,
联立 ,消去 可得 ,
,
则 , ,
则
;(3)设 , 、 , ,
联立 ,消去 可得 ,
,即 ,
, ,
由点 在以 为直径的圆上,则 ,
由 , ,
则
,即
故 ,则有 ,
由 ,故 ,则有 ,
即 或 ,由 ,故 ,
即当且仅当 时,以 为直径的圆经过 轴上方的定点 ,
且 点坐标为 .
题型05 点在定直线(曲线)上问题
抓关键 · 破难点
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。
刷经典 · 通方法
1.(2025·上海金山·二模)已知椭圆 ,左右焦点分别为 ,上下顶点分别为 ,左右
顶点分别为 , 是 上异于椭圆顶点的两点.(1)求 的周长;
(2)若点 在第一象限且满足 的面积比 的面积大,求点 的横坐标的取值范围;
(3)记点 在直线 上的投影为 ,且直线 的斜率是直线 的斜率的3倍,试判断:过点
为坐标原点 三点的圆是否为定圆?若是,求出该圆的方程;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)是定圆
【分析】(1)求出 ,结合椭圆的定义即可得解;
(2)设 ,由 ,可得 ,再根据点 在椭圆上即可得解;
(3)设直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,分布于椭圆方程联立,利用
韦达定理求出 两点的坐标,进而可求出 的方程,进而可得出答案.
【详解】(1)由椭圆 ,
得 ,所以 ,
所以 的周长为 ;
(2)设 ,
由 ,得 ,
所以 ,即 ,
又因为 ,所以 ,
解得 ,即点 的横坐标的取值范围为 ;
(3) ,
设直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,
联立 ,消 得 ,
则 ,所以 ,所以 ,
故 ,
联立 ,消 得 ,
则 ,所以 ,所以 ,
故 ,
当 ,即 时,
,
则直线 的方程为 ,
即 ,过定点 ,当 ,即 时,
此时 ,直线 过定点 ,
设 ,因为 ,
所以过点 为坐标原点 三点的圆即为过点 为坐标原点 三点的圆,
因为 过原点,点 ,点 ,
所以过点 为坐标原点 三点的圆是定圆 .
2.(2025·上海嘉定·一模)如图,在平面直角坐标系中, 为原点,已知抛物线 的焦点为 ,点
的坐标为 .
(1)若点 在 上,且 ,求点 的坐标;
(2)若 是 上的任意一点,求 的最小值;
(3)过点 的动直线与抛物线 交于 、 两点,过点 、 分别作 的切线,切线交点为 ,求证:点
的轨迹是一条直线.
【答案】(1) 或 ;
(2) ;(3)证明见解析.
【分析】(1)令 ,应用两点距离公式求参数值,即可得点的坐标;
(2)若 垂直抛物线 的准线于 ,结合抛物线的定义得 ,数形结合确定其最小
值;
(3)设 , ,应用导数几何意义求过 的切线,进而得到
, ,联立直线 与抛物线并应用韦达定理得 , ,即可证.
【详解】(1)由题设,令 ,则 ,即 ,
所以 ,故 或 ;
(2)若 垂直抛物线 的准线 于 ,由抛物线的定义知 ,
所以 ,当且仅当 三点共线时取等号,
又 抛物线 的准线时, 最小为 ,
所以 的最小值为 ;
(3)由题设,直线 的斜率一定存在,设 , ,
而 ,则过 的切线斜率为 ,对应切线为 ,即 ,
同理过 的切线为 ,即 ,联立 ,可得 ,整理得 ,
由题意 ,则 , ,
联立 ,得 ,且 ,
所以 , 则 , ,
显然点 在直线 ,即 上,得证.
3.(25-26高三上·上海·期末)已知双曲线 的左、右顶点分别为 ,离心率
为2,右焦点 到双曲线 的渐近线距离为 ,过右焦点 作直线 交双曲线的右支于 两点,
(1)求双曲线 的方程;
(2)过左焦点 ,作直线 的平行线交双曲线的左支于 两点,求四边形 的面积的最小值;
(3)若直线 交于点 ,证明: 在定直线上.
【答案】(1)
(2)24
(3)证明见解析
【分析】(1)利用离心率和焦点到渐近线的距离这两个条件,求出 的值,从而确定双曲线方程;
(2)由双曲线的对称性四边形 为平行四边形,故 ,设出直线 的方程,分别与双曲线
联立,由 计算四边形面积并借助函数的单调性求最小值;
(3)写出直线 和 的方程,联立求解交点 的坐标,证明其横坐标为定值.
【详解】(1)因为双曲线 的离心率 ,故 ,而双曲线的渐近线为 ,故右焦点 到渐近线的距离为 ,
而 ,故 ,
故双曲线的方程为: .
(2)显然直线 与 轴不垂直,设 ,
由双曲线的对称性知 ,结合 ,即四边形 为平行四边形,
且 为平行四边形 的对角线中点,故 ,
联立 ,故 ,
由于 均在双曲线右支,故 ,故 ,
而
,
令 ,则 ,
易知 在 上为减函数,则当 时, ,
综上,四边形 的面积的最小值为
(3)证明:左顶点 ,右顶点 ,
设过 的直线方程
直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,两式相除得 ,代入
计算: .
由(2)知 ,
注意到 ,代入得: ,
因此 ,解得 .
故交点 的横坐标恒为 ,即 在定直线 上.
4.(25-26高三上·上海·期中)如图所示的折纸又称"工艺折纸",是一种把纸张折成各种不同形状物品
的艺术活动,在我国源远流长.某些折纸活动蕴含丰富的数学内容,例如,用半径为4圆形纸片按如下步
骤折纸:
步骤1:设圆心是 ,在圆内(除去圆心)取一点,标记为 ,且 ;
步骤2:把纸片折叠,使圆周正好通过 ;
步骤3:把纸片展开,于是就留下一条折痕;步骤4:不停重复步骤2和3,能得到越来越多条的折痕.
这些折痕围成的一个图形.
(1)以 所在的直线为 轴, 的中点 为原点建立平面直角坐标系,求折痕围成的图形的标准方程;
(2)求经过点 ,且与直线 夹角为 的直线交椭圆于 两点,求 的面积.
(3)设 为椭圆的左右顶点,过右焦点 的直线 交椭圆于 两点,直线 交于 点,求证 在
定直线上,并求出定直线方程.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析, 点在定直线 上
【分析】(1)由椭圆定义可判断点 的轨迹是椭圆,由题意求出 ,即可得解;
(2)求出直线方程,直线方程与椭圆联立求得弦长,再求出点到线的距离即可求出面积;
(3)设直线 的方程为 ,与椭圆联立,韦达定理
求出两根之和,两根之积. 的方程为与 的方程联立,解得 ,所以 点在定直线 上.
【详解】(1)这些折痕围成的图形是一个椭圆.定点 到圆心 的距离为2,按上述方法折纸,如图所示.
设 与折痕的交点为 ,设 ,由题意可知 且 ,
所以点 是以 为椭圆的左、右焦点,长轴长为 的椭圆,
即 ,所以 ,所以椭圆的标准方程为 .
(2)经过 且与直线 夹角为 的直线的倾斜角 为或 ,由椭圆的对称性,不妨设直线的倾斜角为 ,即直线的斜率 ,
又 ,则直线 .
设 ,联立 ,消去 得 , ,
, ,
(3)证明:显然直线 的斜率不为0,则可设直线 的方程为 ,
联立 ,此时 ,
由韦达定理得 ,所以 ,
又 ,所以直线 的方程为 ①
所以直线 的方程为 ②
联立①②,可得 ,解得
所以 点在定直线 上.
题型06 定值问题
抓关键 · 破难点
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。
刷经典 · 通方法
1.(2025·上海奉贤·一模)椭圆 , 是第一象限内椭圆上的点, , ,
,椭圆的离心率是 . , , 且 .
(1)求椭圆的方程并在下图1中作出椭圆的左焦点,写出作图依据;
(2)如图2,设 ,三角形 的面积记为 ,三角形 的面积记为 ,若 ,求点 的坐标;
(3)设 ,连结 与椭圆交于点 ,连结 与椭圆交于点 ,判断 是否为定值?请说
明理由.
【答案】(1)椭圆的方程为 ,作图见解析(2)
(3)为定值
【分析】(1)根据椭圆中 的关系求解椭圆方程即可,利用椭圆的定义作图即可得椭圆的左焦点;
(2)设 ,则 ,根据三角形面积公式即可得 , 关于 的式子,利用面积比例求
解 即可得所求;
(3)设 ,其中 , ,其中 ,分别与椭圆方程联立,根据根于
系数的关系得 与 , 与 的关系,再根据线段比例关系计算验证 是否为定值即可.
【详解】(1)因为椭圆 中 , , ,椭圆的离心率是 ,
则 ,解得 ,
则椭圆的方程为 ;
如下图:以 为圆心,以 的长为半径在线段 上画圆弧,与线段 的交点即为椭圆的左焦点
;(2)设 ,则 ①,且 ,
当 时, ,
又 ,
因为 , ,所以直线 的方程为 ,即 ,
故点 到直线 的距离 ,
,
因为 ,所以 ,即 ②,
联立①②,且 ,解得 ,
故点 的坐标为 ;
(3)如图所示 , , 且 , ,则 ,
过 作 轴于 ,过 作 轴于 ,设 ,其中 ,
, 恒成立,
所以 ,
则 ,
设 ,其中 ,
, 恒成立,
所以 ,
则 ,
因为 ,
所以
为定值,
所以 为定值 .
2.(2025·上海崇明·一模)已知椭圆 , 分别是 的左右焦点,点 均在 上,且
点 是第一象限点,直线 经过点 ,直线 均经过点 .(1)求椭圆 的离心率;
(2)若 ,直线 的方程;
(3)求证: 为定值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意,求得 ,得到 ,结合椭圆离心率的定义,即可求解;
(2)设 ,得到 ,由 ,代入求得 ,结合 ,结合直线的点斜
式方程,即可求解;
(3)设 的方程为 ,联立方程组求得 ,再设 的方程为
,联立方程组,求得 , ,同理求得 , ,结合
,化简得到 ,即可得证.
【详解】(1)解:由椭圆 ,可得 ,则 ,
所以 ,所以椭圆 的离心率为 .
(2)解:由(1)知,椭圆 的左焦点 ,
设 ,其中 ,则 ,
则向量 ,可得 ,将 代入得 ,解得 ,则 ,即 ,
可得 ,
又由 过点 ,所以 的方程为 ,即 .
(3)证明:设直线 的斜率为 ,则方程为 ,
联立方程组 ,整理得 ,
设 ,可得 ,
由直线 过 ,设其直线方程为 ,
联立方程组 ,整理得 ,
设 ,可得 ,
因为 在直线 上,可得 ,化简得 ,则 ,
同理可得:设 ,可得 ,则 ,
又因为 ,
又由 ,
即 ,所以 .3.(2025·上海徐汇·一模)已知抛物线 的焦点为 ,准线为 .
(1)若点 在抛物线 上,求 所在直线的斜率;
(2)若准线 ,点 为抛物线 准线 上的一个动点,过点 作圆 的两条切线,
切点分别为 、 .若两条切线 、 与 轴分别交于点 、 ,求 的最小值;
(3)若点 到准线 的距离为 ,过抛物线 的准线 上一点 作圆 的两条切线 、
,且 、 分别与 交于 、 两点和 、 两点.问:是否存在某个圆 ,
使得当点 运动时, 为定值?若存在,求出该定值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,且定值为
【分析】(1)将点 的坐标代入抛物线 的方程,求出 的值,可得出该抛物线的标准方程,可求出其
焦点 的坐标,再利用斜率的斜率公式可求出直线 的斜率;
(2)设点 ,由题意可知,切线 、 的斜率都存在,设这两条切线的斜率分别为 、 ,设过点 的切线方程为 ,利用圆心到切线的距离等于半径得出 ,结合韦达定理
得出 , ,求出 、 的坐标,结合韦达定理可求出 的最小值;
(3)设点 ,设过点 的切线的方程为 ,因为圆心 到切线的距离为 ,可得
出 ,设切线 、 的斜率分别为 、 ,则 、 为该方程的两根,
利用韦达定理得出 , ,将直线 的方程与抛物线的方程联立,可得出
,同理可得出 ,化简 的表达式,根据韦达定理结合 为定值可求得 的值,即可得出结论.
【详解】(1)将点 的坐标代入抛物线 的方程可得 ,解得 ,
故抛物线 的标准方程为 ,其焦点为 ,
故直线 的斜率为 .
(2)圆 的标准方程为 ,则圆心为 ,半径为 ,
因为抛物线 的准线方程为 ,即 ,可得 ,故抛物线 的方程为 ,
设点 ,由题意可知,切线 、 的斜率都存在,设它们的斜率分别为 、 ,
不妨设过点 的切线方程为 ,即 ,
由题意知,圆心 到直线 的距离为 ,即 ,
整理可得 ,
依题意, 、 是关于 的方程 的两根,所以 ,且 , ,
易知直线 的方程为 ,令 可得 ,即得点 ,同理点 ,
所以 ,
当且仅当 时,等号成立,故 的最小值为 .
(3)若点 到准线 的距离为 ,即 ,故抛物线 的方程为 ,
其准线 的方程为 ,设点 ,
圆 的圆心为 ,半径为 ,
由题意可知,过点 的切线的斜率存在,设过点 的切线方程为 ,即 ,
因为圆心 到切线的距离为 ,则 ,
整理可得 ,
设切线 、 的斜率分别为 、 ,
则 、 为关于 的方程 的两根,
故 , ,将直线 的方程与抛物线 的方程联立 ,可得 ,
由韦达定理可得 ,同理可得 ,
故
为定值,则 ,
因为 ,解得 ,
故当 时,即存在定圆 ,使得当点 运动时, 为定值 .
4.(2025·上海黄浦·一模)已知双曲线 的中心位于坐标原点 ,焦点 , 分别在 轴的正、负半轴上,
,直线 是 的一条渐近线,直线 与 有且只有一个公共点 .
(1)求 的方程;
(2)若点 在 轴上,且 为直角,求点 的坐标;
(3)设动直线 平行于 ,与 交于点 , ,与 交于点 ,是否存在常数 ,使得
总成立?若存在,请求出 的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2) 或
(3)存在 符合题意.
【分析】(1)利用双曲线的焦距确定c,渐近线斜率确定 ,结合 求出 ,进而得到双曲线
方程.
(2)联立直线与双曲线,由判别式得 以确定 点坐标,设 点坐标后,利用向量垂直的数量积为0求解
的坐标.
(3)先确定直线 的方程,联立 与双曲线得韦达定理,联立 与 得 点坐标,计算 和
并化简对比,得出常数 的值.
【详解】(1)依题意, ,解得 ,
所以 的方程为 .
(2)联立 ,消去 并化简得 ,
由题意可得 ,解得 ,因为 ,
所以 ,代入上式,解得 ,
所以 ,设 ,
因为 为直角,
所以 ,
解得 或 ,
所以 或 .(3) ,设 , ,
联立 ,消去 并化简得 ,
,
,
联立 ,解得 ,
所以 ,
,
代入 点坐标及韦达定理得
,
,
所以 ,使得 .
5.(2026·上海松江·模拟预测)已知椭圆 的左焦点为 ,过点 作斜率不为0的直线 与椭圆 交于 两点.
(1)求椭圆 的离心率;
(2)设直线MF、NF的斜率分别为 ,求 的值;
(3)若点E满足 ,点D在椭圆上, 轴,探究直线EF与直线DQ的斜率之积是否为
定值?若为定值,请求出该值;若不为定值,请说明理由.
【答案】(1)
(2)0
(3)是,
【分析】(1)根据已知确定椭圆参数,即可求离心率;
(2)设直线 , ,联立椭圆方程并应用韦达定理,代入
化简即可得;
(3)由题设 为 的外心,由 ,从而有 ,得 ,设出三角形外接圆的方程
,联立 整理得一元二次方程,其与(2)中方程同解得到等比例关
系求得 ,进而确定 坐标并求得 ,即可得结论.
【详解】(1)由题设 ,则 ,离心率为 ;(2)由(1)知, ,即 ,
设直线 , ,
联立得 ,则 ,
,
,
所以 ;
(3)由 ,则 为 的外心,
由 ,根据对称性知 ,则 ,
设过 的圆为 ,
过 得, ,
联立圆与直线 ,整理得 ,
上述方程与 有同解,
所以 ,可得 ,外心 ,则 ,
所以 为定值.