2025高考數(shù)學(xué)壓軸專項題型專題6圓錐曲線中的定點問題含答案及解析_第1頁
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文檔簡介

專題6圓錐曲線中的定點問題一、考情分析定點問題一直是圓錐曲線中的熱點問題,高考主要考查直線過定點問題,有時也會涉及圓過定點問題.二、解題秘籍(一)求解圓錐曲線中定點問題的思路與策略1.處理定點問題的思路:(1)確定題目中的核心變量(此處設(shè)為)(2)利用條件找到與過定點的曲線的聯(lián)系,得到有關(guān)與的等式(3)所謂定點,是指存在一個特殊的點,使得無論的值如何變化,等式恒成立.此時要將關(guān)于與的等式進行變形,直至易于找到.常見的變形方向如下:①若等式的形式為整式,則考慮將含的項歸在一組,變形為“”的形式,從而只需要先讓括號內(nèi)的部分為零即可②若等式為含的分式,的取值一方面可以考慮使其分子為0,從而分式與分母的取值無關(guān);或者考慮讓分子分母消去的式子變成常數(shù)(這兩方面本質(zhì)上可以通過分離常數(shù)進行相互轉(zhuǎn)化,但通常選擇容易觀察到的形式)2.處理定點問題兩個基本策略:(1)引進參數(shù)法:引進動點的坐標(biāo)或動線中系數(shù)為參數(shù)表示變化量,再研究變化的量與參數(shù)何時沒有關(guān)系,找到定點.(2)特殊到一般法:根據(jù)動點或動線的特殊情況探索出定點,再證明該定點與變量無關(guān).【例1】(2023屆河南省頂級名校高三上學(xué)期月考)設(shè)分別是橢圓的左?右焦點,是上一點,與軸垂直.直線與的另一個交點為,且直線的斜率為.(1)求橢圓的離心率;(2)設(shè)是橢圓的上頂點,過任作兩條互相垂直的直線分別交橢圓于兩點,證明直線過定點,并求出定點坐標(biāo).【解析】(1)由題意知,點在第一象限,是上一點且與軸垂直,的橫坐標(biāo)為.當(dāng)時,,即.又直線的斜率為,所以,即,即則,解得或(舍去),即.(2)已知是橢圓的上頂點,則,由(1)知,解得,所以,橢圓的方程為,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立可得,所以,又,,化簡整理有,得或.當(dāng)時,直線經(jīng)過點,不滿足題意;.當(dāng)時滿足方程中,故直線經(jīng)過軸上定點.【例2】橢圓C的焦點為,,且點在橢圓上.過點的動直線l與橢圓相交于A,B兩點,點B關(guān)于y軸的對稱點為點D(不同于點A).(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)證明:直線恒過定點,并求出定點坐標(biāo).【解析】(1)設(shè)橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,由已知得.所以,,所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)當(dāng)直線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為.由得.設(shè),,,則,特殊地,當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)為時,,所以,,,即,所以點B關(guān)于軸的對稱點為,則直線的方程為.當(dāng)直線的斜率不存在時,直線的方程為.如果存在定點Q滿足條件,則為兩直線交點,,,又因為所以,即三點共線,故直線恒過定點,定點坐標(biāo)為.【點評】本題是先根據(jù)兩條特殊的曲線的交點,然后再根據(jù)三點共線,判斷直線恒過定點,(二)直線過定點問題1.直線過定點問題的解題模型2.求解動直線過定點問題,一般可先設(shè)出直線的一般方程:,然后利用題中條件整理出的關(guān)系,若,代入得,則該直線過定點.【例3】(2023屆福建省泉州市高三畢業(yè)班質(zhì)量監(jiān)測(一))已知橢圓過點.右焦點為,縱坐標(biāo)為的點在上,且.(1)求的方程:(2)設(shè)過與軸垂直的直線為,縱坐標(biāo)不為的點為上一動點,過作直線的垂線交于點,證明:直線過定點.【解析】(1)設(shè)點,其中,則,因為橢圓過點,則,將點的坐標(biāo)代入橢圓的方程,可得可得,解得,因此,橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)證明:由對稱性可知,若直線過定點,則點必在軸上,設(shè)點,設(shè)點,則,所以,直線的垂線的斜率為,故直線的方程為,在直線的方程中,令,可得,即點,所以,直線的方程為,因為點在直線上,所以,,即,①又因為,所以,,②將②代入①可得,即,,則,所以,直線過定點.(三)圓過定點問題圓過定點問題的常見類型是以為直徑的圓過定點P,求解思路是把問題轉(zhuǎn)化為,也可以轉(zhuǎn)化為【例4】(2022屆廣西“智桂杯”高三上學(xué)期大聯(lián)考)已知橢圓的右焦點為,與軸不重合的直線過焦點,與橢圓交于,兩點,當(dāng)直線垂直于軸時,.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)橢圓的左頂點為,,的延長線分別交直線于,兩點,證明:以為直徑的圓過定點.【解析】(1)橢圓的右焦點,則半焦距,當(dāng)軸時,弦AB為橢圓的通徑,即,則有,即,而,于是得,又,解得,,所以橢圓的方程為:.(2)依題意,直線不垂直于y軸,且過焦點,設(shè)的方程為,,,由得,,,因點,則直線的方程為,令,得,同理可得,于是有,則,因此,,即在以為直徑的圓上,所以以為直徑的圓過定點.(四)確定定點使某個式子的值為定值求解此類問題一般先設(shè)出點的坐標(biāo),然后把所給式子用所設(shè)點的橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)表示,再觀察該式子為定值的條件,確定所設(shè)點的坐標(biāo).【例5】(2023屆山西省山西大學(xué)附屬中學(xué)校高三上學(xué)期9月診斷)如圖,橢圓:(,,是橢圓的左焦點,是橢圓的左頂點,是橢圓的上頂點,且,點是長軸上的任一定點,過點的任一直線交橢圓于兩點.(1)求橢圓的方程;(2)是否存在定點,使得為定值,若存在,試求出定點的坐標(biāo),并求出此定值;若不存在,請說明理由.【解析】(1)由已知知,解得,所以橢圓方程為;(2)假設(shè)存在滿足題意,設(shè),,,①當(dāng)直線與軸不垂直時,設(shè):,代入并整理得∴,(*)(*)式是與無關(guān)的常數(shù),則解得,此時為定值;②當(dāng)直線與垂直時,,,,也成立,所以存在定點,使得為定值.(五)與定點問題有關(guān)的基本結(jié)論1.若直線與拋物線交于點,則直線l過定點;2.若直線與拋物線交于點,則直線l過定點;3.設(shè)點是拋物線上一定點,是該拋物線上的動點,則直線MN過定點.4.設(shè)點是拋物線上一定點,是該拋物線上的動點,則直線MN過定點;5.過橢圓的左頂點P作兩條互相垂直的直線與該橢圓交于點,則直線過點;6.過雙曲線的左頂點P作兩條互相垂直的直線與該橢圓交于點,則直線過點;7.設(shè)點是橢圓C:上一定點,點A,B是橢圓C上不同于P的兩點,若,則直線AB過定點;8.設(shè)點是雙曲線C:一定點,點A,B是雙曲線C上不同于P的兩點,若,則直線AB過定點.【例6】(2023屆山西省長治市高三上學(xué)期9月質(zhì)量檢測)已知點在橢圓:()上,且點到橢圓右頂點的距離為.(1)求橢圓的方程;(2)若點,是橢圓上不同的兩點(均異于)且滿足直線與斜率之積為.試判斷直線是否過定點,若是,求出定點坐標(biāo),若不是,說明理由.【解析】(1)點,在橢圓:()上代入得:,點到橢圓右頂點的距離為,則,解得,,故橢圓的方程為.(2)由題意,直線的斜率存在,可設(shè)直線的方程為(),,,.聯(lián)立得..∴,,∵直線與直線斜率之積為.∴,∴.化簡得,∴,化簡得,解得或.當(dāng)時,直線方程為,過定點.代入判別式大于零中,解得().當(dāng)時,直線的方程為,過定點,不符合題意.綜上所述:直線過定點.【例7】(2022屆海南華僑中學(xué)高三上學(xué)期月考)已知橢圓的左?右焦點分別為,點是橢圓的一個頂點,是等腰直角三角形.(1)求橢圓的方程;(2)過點分別作直線交橢圓于兩點,設(shè)兩直線的斜率分別為,且,求證:直線過定點.【解析】(1)由題意可得,解得所以橢圓的方程為.(2)設(shè).①當(dāng)直線斜率存在時,設(shè)直線方程為,聯(lián)立得.由,得.所以.所以,即,所以,即,所以,所以,所以直線過定點.②當(dāng)直線斜率不存在時,,則,所以,則直線也過定點.綜合①②,可得直線過定點.三、跟蹤檢測1.(2023屆江蘇省金陵中學(xué)、海安中學(xué)高三上學(xué)期10月聯(lián)考)在一張紙上有一個圓:,定點,折疊紙片使圓上某一點好與點重合,這樣每次折疊都會留下一條直線折痕,設(shè)折痕與直線的交點為.(1)求證:為定值,并求出點的軌跡方程;(2)設(shè),為曲線上一點,為圓上一點(,均不在軸上).直線,的斜率分別記為,,且,求證:直線過定點,并求出此定點的坐標(biāo).2.(2023屆廣東省廣東廣雅中學(xué)高三上學(xué)期9月測試)已知橢圓:()的離心率為.圓(為坐標(biāo)原點)在橢圓的內(nèi)部,半徑為.,分別為橢圓和圓上的動點,且,兩點的最小距離為.(1)求橢圓的方程;(2),是橢圓上不同的兩點,且直線與以為直徑的圓的一個交點在圓上.求證:以為直徑的圓過定點.3(2023屆湖南省永州市高三上學(xué)期第一次考試)點在雙曲線上,離心率.(1)求雙曲線的方程;(2)是雙曲線上的兩個動點(異于點),分別表示直線的斜率,滿足,求證:直線恒過一個定點,并求出該定點的坐標(biāo).4.(2023屆陜西師范大學(xué)附屬中學(xué)、渭北中學(xué)等高三上學(xué)期聯(lián)考)已知拋物線,O是坐標(biāo)原點,F(xiàn)是C的焦點,M是C上一點,,.(1)求拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)點在C上,過Q作兩條互相垂直的直線,分別交C于A,B兩點(異于Q點).證明:直線恒過定點.5.(2023屆四川省部分重點中學(xué)高三上學(xué)期9月聯(lián)考)已知橢圓C:的右頂點是M(2,0),離心率為.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程.(2)過點T(4,0)作直線l與橢圓C交于不同的兩點A,B,點B關(guān)于x軸的對稱點為D,問直線AD是否過定點?若是,求出該定點的坐標(biāo);若不是,請說明理由.6.(2023屆安徽省滁州市定遠縣高三上學(xué)期9月月考)設(shè)直線與雙曲線的兩條漸近線分別交于A,B兩點,且三角形的面積為.(1)求m的值;(2)已知直線l與x軸不垂直且斜率不為0,l與C交于兩個不同的點M,N,M關(guān)于x軸的對稱點為,F(xiàn)為C的右焦點,若,F(xiàn),N三點共線,證明:直線l經(jīng)過x軸上的一個定點.7.(2023屆江西省智慧上進高三上學(xué)期考試)已知橢圓C:的右焦點為F,過點F作一條直線交C于R,S兩點,線段RS長度的最小值為,C的離心率為.(1)求C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)斜率不為0的直線l與C相交于A,B兩點,,且總存在實數(shù),使得,問:l是否過一定點?若過定點,求出該定點的坐標(biāo);若不過定點,試說明理由.8.(2023屆山西省高三上學(xué)期第一次摸底)已知橢圓的左、右焦點分別是,,點,若的內(nèi)切圓的半徑與外接圓的半徑的比是.(1)求橢圓的方程;(2)過的左焦點作弦,,這兩條弦的中點分別為,,若,證明:直線過定點.9.(2023屆湖北省“宜荊荊恩”高三上學(xué)期考試)已知雙曲線與雙曲線有相同的漸近線,且過點.(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)已知是雙曲線上不同于的兩點,且于,證明:存在定點,使為定值.10.(2023屆江蘇省南京市高三上學(xué)期9月學(xué)情調(diào)研)已知拋物線C:的焦點為F,過點P(0,2)的動直線l與拋物線相交于A,B兩點.當(dāng)l經(jīng)過點F時,點A恰好為線段PF中點.(1)求p的值;(2)是否存在定點T,使得為常數(shù)?若存在,求出點T的坐標(biāo)及該常數(shù);若不存在,說明理由.11.(2023屆江蘇省百校聯(lián)考高三上學(xué)期第一次考試)設(shè)為橢圓:的右焦點,過點且與軸不重合的直線交橢圓于,兩點.(1)當(dāng)時,求;(2)在軸上是否存在異于的定點,使為定值(其中,分別為直線,的斜率)?若存在,求出的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【例12】(2022屆遼寧省名校聯(lián)盟高三上學(xué)期12月聯(lián)考)已知拋物線的焦點為,點在上,且.(1)求點的坐標(biāo)及的方程;(2)設(shè)動直線與相交于兩點,且直線與的斜率互為倒數(shù),試問直線是否恒過定點?若過,求出該點坐標(biāo);若不過,請說明理由.13.(2022屆廣東省茂名市五校聯(lián)盟高三上學(xué)期聯(lián)考)已知橢圓:的左、右焦點分別為,.離心率等于,點在軸正半軸上,為直角三角形且面積等于2.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)已知斜率存在且不為0的直線與橢圓交于,兩點,當(dāng)點關(guān)于軸的對稱點在直線上時,直線是否過定點?若過定點,求出此定點;若不過,請說明理由.14.(2022屆江蘇省南通市高三上學(xué)期期末)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知雙曲線C:-=1(a、b為正常數(shù))的右頂點為A,直線l與雙曲線C交于P、Q兩點,且P、Q均不是雙曲線的頂點,M為PQ的中點.(1)設(shè)直線PQ與直線OM的斜率分別為k1、k2,求k1·k2的值;(2)若=,試探究直線l是否過定點?若過定點,求出該定點坐標(biāo);否則,說明理由.15.已知拋物線的焦點為F,過點F的直線l交拋物線C于A,B兩點,當(dāng)軸時,.(1)求拋物線C的方程;(2)若直線l交y軸于點D,過點D且垂直于y軸的直線交拋物線C于點P,直線PF交拋物線C于另一點Q.①是否存在定點M,使得四邊形AQBM為平行四邊形?若存在,求出定點M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.②求證:為定值.

專題6圓錐曲線中的定點問題一、考情分析定點問題一直是圓錐曲線中的熱點問題,高考主要考查直線過定點問題,有時也會涉及圓過定點問題.二、解題秘籍(一)求解圓錐曲線中定點問題的思路與策略1.處理定點問題的思路:(1)確定題目中的核心變量(此處設(shè)為)(2)利用條件找到與過定點的曲線的聯(lián)系,得到有關(guān)與的等式(3)所謂定點,是指存在一個特殊的點,使得無論的值如何變化,等式恒成立.此時要將關(guān)于與的等式進行變形,直至易于找到.常見的變形方向如下:①若等式的形式為整式,則考慮將含的項歸在一組,變形為“”的形式,從而只需要先讓括號內(nèi)的部分為零即可②若等式為含的分式,的取值一方面可以考慮使其分子為0,從而分式與分母的取值無關(guān);或者考慮讓分子分母消去的式子變成常數(shù)(這兩方面本質(zhì)上可以通過分離常數(shù)進行相互轉(zhuǎn)化,但通常選擇容易觀察到的形式)2.處理定點問題兩個基本策略:(1)引進參數(shù)法:引進動點的坐標(biāo)或動線中系數(shù)為參數(shù)表示變化量,再研究變化的量與參數(shù)何時沒有關(guān)系,找到定點.(2)特殊到一般法:根據(jù)動點或動線的特殊情況探索出定點,再證明該定點與變量無關(guān).【例1】(2023屆河南省頂級名校高三上學(xué)期月考)設(shè)分別是橢圓的左?右焦點,是上一點,與軸垂直.直線與的另一個交點為,且直線的斜率為.(1)求橢圓的離心率;(2)設(shè)是橢圓的上頂點,過任作兩條互相垂直的直線分別交橢圓于兩點,證明直線過定點,并求出定點坐標(biāo).【解析】(1)由題意知,點在第一象限,是上一點且與軸垂直,的橫坐標(biāo)為.當(dāng)時,,即.又直線的斜率為,所以,即,即則,解得或(舍去),即.(2)已知是橢圓的上頂點,則,由(1)知,解得,所以,橢圓的方程為,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立可得,所以,又,,化簡整理有,得或.當(dāng)時,直線經(jīng)過點,不滿足題意;.當(dāng)時滿足方程中,故直線經(jīng)過軸上定點.【例2】橢圓C的焦點為,,且點在橢圓上.過點的動直線l與橢圓相交于A,B兩點,點B關(guān)于y軸的對稱點為點D(不同于點A).(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)證明:直線恒過定點,并求出定點坐標(biāo).【解析】(1)設(shè)橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,由已知得.所以,,所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)當(dāng)直線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為.由得.設(shè),,,則,特殊地,當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)為時,,所以,,,即,所以點B關(guān)于軸的對稱點為,則直線的方程為.當(dāng)直線的斜率不存在時,直線的方程為.如果存在定點Q滿足條件,則為兩直線交點,,,又因為所以,即三點共線,故直線恒過定點,定點坐標(biāo)為.【點評】本題是先根據(jù)兩條特殊的曲線的交點,然后再根據(jù)三點共線,判斷直線恒過定點,(二)直線過定點問題1.直線過定點問題的解題模型2.求解動直線過定點問題,一般可先設(shè)出直線的一般方程:,然后利用題中條件整理出的關(guān)系,若,代入得,則該直線過定點.【例3】(2023屆福建省泉州市高三畢業(yè)班質(zhì)量監(jiān)測(一))已知橢圓過點.右焦點為,縱坐標(biāo)為的點在上,且.(1)求的方程:(2)設(shè)過與軸垂直的直線為,縱坐標(biāo)不為的點為上一動點,過作直線的垂線交于點,證明:直線過定點.【解析】(1)設(shè)點,其中,則,因為橢圓過點,則,將點的坐標(biāo)代入橢圓的方程,可得可得,解得,因此,橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)證明:由對稱性可知,若直線過定點,則點必在軸上,設(shè)點,設(shè)點,則,所以,直線的垂線的斜率為,故直線的方程為,在直線的方程中,令,可得,即點,所以,直線的方程為,因為點在直線上,所以,,即,①又因為,所以,,②將②代入①可得,即,,則,所以,直線過定點.(三)圓過定點問題圓過定點問題的常見類型是以為直徑的圓過定點P,求解思路是把問題轉(zhuǎn)化為,也可以轉(zhuǎn)化為【例4】(2022屆廣西“智桂杯”高三上學(xué)期大聯(lián)考)已知橢圓的右焦點為,與軸不重合的直線過焦點,與橢圓交于,兩點,當(dāng)直線垂直于軸時,.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)橢圓的左頂點為,,的延長線分別交直線于,兩點,證明:以為直徑的圓過定點.【解析】(1)橢圓的右焦點,則半焦距,當(dāng)軸時,弦AB為橢圓的通徑,即,則有,即,而,于是得,又,解得,,所以橢圓的方程為:.(2)依題意,直線不垂直于y軸,且過焦點,設(shè)的方程為,,,由得,,,因點,則直線的方程為,令,得,同理可得,于是有,則,因此,,即在以為直徑的圓上,所以以為直徑的圓過定點.(四)確定定點使某個式子的值為定值求解此類問題一般先設(shè)出點的坐標(biāo),然后把所給式子用所設(shè)點的橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)表示,再觀察該式子為定值的條件,確定所設(shè)點的坐標(biāo).【例5】(2023屆山西省山西大學(xué)附屬中學(xué)校高三上學(xué)期9月診斷)如圖,橢圓:(,,是橢圓的左焦點,是橢圓的左頂點,是橢圓的上頂點,且,點是長軸上的任一定點,過點的任一直線交橢圓于兩點.(1)求橢圓的方程;(2)是否存在定點,使得為定值,若存在,試求出定點的坐標(biāo),并求出此定值;若不存在,請說明理由.【解析】(1)由已知知,解得,所以橢圓方程為;(2)假設(shè)存在滿足題意,設(shè),,,①當(dāng)直線與軸不垂直時,設(shè):,代入并整理得∴,(*)(*)式是與無關(guān)的常數(shù),則解得,此時為定值;②當(dāng)直線與垂直時,,,,也成立,所以存在定點,使得為定值.(五)與定點問題有關(guān)的基本結(jié)論1.若直線與拋物線交于點,則直線l過定點;2.若直線與拋物線交于點,則直線l過定點;3.設(shè)點是拋物線上一定點,是該拋物線上的動點,則直線MN過定點.4.設(shè)點是拋物線上一定點,是該拋物線上的動點,則直線MN過定點;5.過橢圓的左頂點P作兩條互相垂直的直線與該橢圓交于點,則直線過點;6.過雙曲線的左頂點P作兩條互相垂直的直線與該橢圓交于點,則直線過點;7.設(shè)點是橢圓C:上一定點,點A,B是橢圓C上不同于P的兩點,若,則直線AB過定點;8.設(shè)點是雙曲線C:一定點,點A,B是雙曲線C上不同于P的兩點,若,則直線AB過定點.【例6】(2023屆山西省長治市高三上學(xué)期9月質(zhì)量檢測)已知點在橢圓:()上,且點到橢圓右頂點的距離為.(1)求橢圓的方程;(2)若點,是橢圓上不同的兩點(均異于)且滿足直線與斜率之積為.試判斷直線是否過定點,若是,求出定點坐標(biāo),若不是,說明理由.【解析】(1)點,在橢圓:()上代入得:,點到橢圓右頂點的距離為,則,解得,,故橢圓的方程為.(2)由題意,直線的斜率存在,可設(shè)直線的方程為(),,,.聯(lián)立得..∴,,∵直線與直線斜率之積為.∴,∴.化簡得,∴,化簡得,解得或.當(dāng)時,直線方程為,過定點.代入判別式大于零中,解得().當(dāng)時,直線的方程為,過定點,不符合題意.綜上所述:直線過定點.【例7】(2022屆海南華僑中學(xué)高三上學(xué)期月考)已知橢圓的左?右焦點分別為,點是橢圓的一個頂點,是等腰直角三角形.(1)求橢圓的方程;(2)過點分別作直線交橢圓于兩點,設(shè)兩直線的斜率分別為,且,求證:直線過定點.【解析】(1)由題意可得,解得所以橢圓的方程為.(2)設(shè).①當(dāng)直線斜率存在時,設(shè)直線方程為,聯(lián)立得.由,得.所以.所以,即,所以,即,所以,所以,所以直線過定點.②當(dāng)直線斜率不存在時,,則,所以,則直線也過定點.綜合①②,可得直線過定點.三、跟蹤檢測1.(2023屆江蘇省金陵中學(xué)、海安中學(xué)高三上學(xué)期10月聯(lián)考)在一張紙上有一個圓:,定點,折疊紙片使圓上某一點好與點重合,這樣每次折疊都會留下一條直線折痕,設(shè)折痕與直線的交點為.(1)求證:為定值,并求出點的軌跡方程;(2)設(shè),為曲線上一點,為圓上一點(,均不在軸上).直線,的斜率分別記為,,且,求證:直線過定點,并求出此定點的坐標(biāo).【解析】(1)由題意得,所以,即的軌跡是以,為焦點,實軸長為2的雙曲線,即:;(2)由已知得:,:,聯(lián)立直線方程與雙曲線方程,由韋達定理得,所以,即,所以,聯(lián)立直線方程與圓方程,由韋達定理得,所以,即,因為,即,所以,若直線所過定點,則由對稱性得定點在軸上,設(shè)定點,由三點共線得,即,所以直線過定點.2.(2023屆廣東省廣東廣雅中學(xué)高三上學(xué)期9月測試)已知橢圓:()的離心率為.圓(為坐標(biāo)原點)在橢圓的內(nèi)部,半徑為.,分別為橢圓和圓上的動點,且,兩點的最小距離為.(1)求橢圓的方程;(2),是橢圓上不同的兩點,且直線與以為直徑的圓的一個交點在圓上.求證:以為直徑的圓過定點.【解析】(1)設(shè)橢圓的長半軸為,短半軸為,半焦距為,由圓的性質(zhì),當(dāng)點在橢圓上運動時,當(dāng)處于上下頂點時最小,故,即依題意得,解得,所以的方程為.(2)因為直線與以為直徑的圓的一個交點在圓上,所以直線與圓相切.(i)當(dāng)直線垂直于軸時,不妨設(shè),,此時,所以,故以為直徑的圓過點.(ii)當(dāng)直線不垂直于軸時,設(shè)直線的方程為,,.因為與圓相切,所以到直線的距離,即.由得,所以,,所以,故以為直徑的圓過點.綜上,以為直徑的圓過點.3(2023屆湖南省永州市高三上學(xué)期第一次考試)點在雙曲線上,離心率.(1)求雙曲線的方程;(2)是雙曲線上的兩個動點(異于點),分別表示直線的斜率,滿足,求證:直線恒過一個定點,并求出該定點的坐標(biāo).【解析】(1)由題意點在雙曲線上,離心率可得;,解出,,所以,雙曲線的方程是(2)①當(dāng)直線的斜率不存在時,則可設(shè),代入,得,則,即,解得或,當(dāng)時,,其中一個與點重合,不合題意;當(dāng)時,直線的方程為,它與雙曲線不相交,故直線的斜率存在;②當(dāng)直線的斜率存在時,設(shè)直線的方程代入,整理得,,設(shè),則,由,所以所以,,即,整理得,即,所以或,若,則,直線化為,過定點;若,則,直線化為,它過點,舍去綜上,直線恒過定點4.(2023屆陜西師范大學(xué)附屬中學(xué)、渭北中學(xué)等高三上學(xué)期聯(lián)考)已知拋物線,O是坐標(biāo)原點,F(xiàn)是C的焦點,M是C上一點,,.(1)求拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)點在C上,過Q作兩條互相垂直的直線,分別交C于A,B兩點(異于Q點).證明:直線恒過定點.【解析】(1)由,可得,代入.解得或(舍),所以拋物線的方程為:.(2)由題意可得,直線的斜率不為0,設(shè)直線的方程為,設(shè),由,得,從而,則.所以,,∵,∴,故,整理得.即,從而或,即或.若,則,過定點,與Q點重合,不符合;若,則,過定點.綜上,直線過異于Q點的定點.5.(2023屆四川省部分重點中學(xué)高三上學(xué)期9月聯(lián)考)已知橢圓C:的右頂點是M(2,0),離心率為.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程.(2)過點T(4,0)作直線l與橢圓C交于不同的兩點A,B,點B關(guān)于x軸的對稱點為D,問直線AD是否過定點?若是,求出該定點的坐標(biāo);若不是,請說明理由.【解析】(1)由右頂點是M(2,0),得a=2,又離心率,所以,所以,所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)設(shè),,顯然直線l的斜率存在.直線l的方程為,聯(lián)立方程組消去y得,由,得,所以,.因為點,所以直線AD的方程為.又,所以直線AD的方程可化為,即,所以直線AD恒過點(1,0).(方法二)設(shè),,直線l的方程為,聯(lián)立方程組消去x得,由,得或,所以,.因為點,則直線AD的方程為.又,所以直線AD的方程可化為,此時直線AD恒過點(1,0),當(dāng)直線l的斜率為0時,直線l的方程為y=0,也過點(1,0).綜上,直線AD恒過點(1,0).6.(2023屆安徽省滁州市定遠縣高三上學(xué)期9月月考)設(shè)直線與雙曲線的兩條漸近線分別交于A,B兩點,且三角形的面積為.(1)求m的值;(2)已知直線l與x軸不垂直且斜率不為0,l與C交于兩個不同的點M,N,M關(guān)于x軸的對稱點為,F(xiàn)為C的右焦點,若,F(xiàn),N三點共線,證明:直線l經(jīng)過x軸上的一個定點.【解析】(1)雙曲線的漸近線方程為,則不妨令點,,而點O到直線AB的距離為m,因此,解得,所以.(2)由(1)知,雙曲線C的方程為,右焦點,因直線l與x軸不垂直且斜率不為0,設(shè)直線l與x軸交于點,直線l的方程為,設(shè),則,由消去y并整理得,顯然有且,化簡得且,則,,而,F(xiàn),N三點共線,即,則,因此,又,有,整理得,于是得,化簡得,即直線:,過定點,所以直線l經(jīng)過x軸上的一個定點.7.(2023屆江西省智慧上進高三上學(xué)期考試)已知橢圓C:的右焦點為F,過點F作一條直線交C于R,S兩點,線段RS長度的最小值為,C的離心率為.(1)求C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)斜率不為0的直線l與C相交于A,B兩點,,且總存在實數(shù),使得,問:l是否過一定點?若過定點,求出該定點的坐標(biāo);若不過定點,試說明理由.【解析】(1)由線段RS長度的最小值為,得,又,所以,解得所以C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)由,可知PF平分,∴.設(shè)直線AB的方程為,,,由得,,即,∴,,∴,∴,∴,整理得,∴當(dāng)時,上式恒為0,即直線l恒過定點.8.(2023屆山西省高三上學(xué)期第一次摸底)已知橢圓的左、右焦點分別是,,點,若的內(nèi)切圓的半徑與外接圓的半徑的比是.(1)求橢圓的方程;(2)過的左焦點作弦,,這兩條弦的中點分別為,,若,證明:直線過定點.【解析】(1)由題設(shè),又,,若內(nèi)切圓半徑為,則外接圓半徑為,所以,即,,而,即,綜上,,即,可得,所以,,則.(2)當(dāng)直線斜率都存在時,令為,聯(lián)立,整理得:,且,所以,則,故,由,即,故為,聯(lián)立,所以,有,則,故,所以,則為,整理得,所以過定點;當(dāng)一條直線斜率不存在時對應(yīng),故即為x軸,也過定點;綜上,直線過定點.9.(2023屆湖北省“宜荊荊恩”高三上學(xué)期考試)已知雙曲線與雙曲線有相同的漸近線,且過點.(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)已知是雙曲線上不同于的兩點,且于,證明:存在定點,使為定值.【解析】(1)因為雙曲線C與已知雙曲線有相同的漸近線,設(shè)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為代入點坐標(biāo),解得所以雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為(2)(i)當(dāng)直線斜率存在時,設(shè),設(shè),聯(lián)立與雙曲線,化簡得,,即,則有,又,因為,所以,所以,化簡,得,即,所以,且均滿足,當(dāng)時,直線的方程為,直線過定點,與已知矛盾,當(dāng)時,直線的方程為,過定點(ii)當(dāng)直線斜率不存在時,由對稱性不妨設(shè)直線DE:,與雙曲線方程聯(lián)立解得,此時也過點,綜上,直線過定點.由于,所以點在以為直徑的圓上,為該圓圓心,為該圓半徑,所以存在定點,使為定值.10.(2023屆江蘇省南京市高三上學(xué)期9月學(xué)情調(diào)研)已知拋物線C:的焦點為F,過點P(0,2)的動直線l與拋物線相交于A,B兩點.當(dāng)l經(jīng)過點F時,點A恰好為線段PF中點.(1)求p的值;(2)是否存在定點T,使得為常數(shù)?若存在,求出點T的坐標(biāo)及該常數(shù);若不存在,說明理由.【解析】(1)因為,且點A恰好為線段PF中點,所以,又因為A在拋物線上,所以,即,解得(2)設(shè),可知直線l斜率存在;設(shè)l:,聯(lián)立方程得:,所以,所以,又:,令,解之得:,即,此時11.(2023屆江蘇省百校聯(lián)考高三上學(xué)期第一次考試)設(shè)為橢圓:的右焦點,過點且與軸不重合的直線交橢圓于,兩點.(1)當(dāng)時,求;(2)在軸上是否存在異于的定點,使為定值(其中,分別為直線,的斜率)?若存在,求出的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【解析】(1)設(shè)直線的方程為,,,聯(lián)立,得,又因為,所以,解得,,所以,即.(2)假設(shè)在軸上存在異于點的定點,使得為定值.設(shè)直線的方程為,聯(lián)立,得,則,,所以.所以.要使為定值,則,解得或(舍去),此時.故在軸上存在異于的定點,使得為定值.【例12】(2022屆遼寧省名校聯(lián)盟高三上學(xué)期12月聯(lián)考)已知拋物線的焦點為,點在上,且.(1)求點的坐標(biāo)及的方程;(2)設(shè)動直線與相交于兩點,且直線與的斜率互為倒數(shù),試問直線是否恒過定點?若過,求出該點坐標(biāo);若不過,請說明理由.【分析】(1)利用拋物線定義求出,進而求出p值即可得解.(2)設(shè)出直線的方程,再聯(lián)立直線l與拋物線C的方程,借助韋達定理探求出m與n的關(guān)系,再根據(jù)求解.【解析】(1)拋物線的準(zhǔn)線:,于是得,解得,而點在上,即,解得,又,則,所以的坐標(biāo)為,的方程為.(2)設(shè),直線的方程為,由消去x并整理得:,則,,,因此,,化簡得,即,代入方程得,即,則直線過定點,所以直線過定點.13.(2022屆廣東省茂名市五校聯(lián)盟高三上學(xué)期聯(lián)考)已知橢圓:的左、右焦點分別為,.離心率等于,點在軸正半軸上,為直角三角形且面積等于2.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)已知斜率存在且不為0的直線與橢圓交于,兩點,當(dāng)點關(guān)于軸的對稱點在直線上時,直線是否過定點?若過定點,求出此定點;若不過,請說明理由.【解析】(1)根據(jù)題意,由對稱性得為等腰直角三角形,且,因為的面積等于,所以,即,因為橢圓的離心率等于,即,解得,所以,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:.(2)由(1)得,設(shè)直線的方程為,,因為點關(guān)于軸的對

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