切線與切點(diǎn)弦問(wèn)題(五大題型)(解析版)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

切線與切點(diǎn)弦問(wèn)題

目錄

01方法技巧與總結(jié)...............................................................2

02題型歸納與總結(jié)...............................................................3

題型一.切線問(wèn)題3

IF頁(yè)-:弓10

題型三:利用切點(diǎn)弦結(jié)論解決定值問(wèn)題............................................17

題型四:利用切點(diǎn)弦結(jié)論解決最值問(wèn)題............................................25

題型五:利用切點(diǎn)弦結(jié)論解決范圍問(wèn)題............................................32

第1頁(yè)共59頁(yè)

亡法牯自與.柒年

//\\

1、點(diǎn)M(x(),%)在圓V+y2=產(chǎn)上,過(guò)點(diǎn)加作圓的切線方程為%彳+%>=/.

2、點(diǎn)/伉,%)在圓尤2+丁=/外,過(guò)點(diǎn)〃作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則切點(diǎn)弦至的

直線方程為xox+yoy=/.

3、點(diǎn),%)在圓丁=/內(nèi),過(guò)點(diǎn)加作圓的弦71s(不過(guò)圓心),分別過(guò)A,3作圓的切線,

則兩條切線的交點(diǎn)P的軌跡方程為直線無(wú)/+=產(chǎn).

4、點(diǎn)M(x0,%)在圓(彳-4+(y-6)2=產(chǎn)上,過(guò)點(diǎn)M作圓的切線方程為

2

(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r.

5、點(diǎn),%)在圓(x-a)2+(y-b)2=,外,過(guò)點(diǎn)”作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則切點(diǎn)

2

弦AB的直線方程為(x0-a)(x-a)+(y0-b]{y-b)=r.

6、點(diǎn)加伉,%)在圓。-。了+⑶-匕了=/內(nèi),過(guò)點(diǎn)M作圓的弦AB(不過(guò)圓心),分別過(guò)A,3作

圓的切線,則兩條切線的交點(diǎn)P的軌跡方程為(%-〃)。-幻+(%-“。-刀=尸.

22

7、點(diǎn)M(x。,%)在橢圓二+==1(。>6>0)上,過(guò)點(diǎn)M作橢圓的切線方程為學(xué)+岑=1.

abab

22

8、點(diǎn)MQo,%)在橢圓1+與=1(。>匕>0)外,過(guò)點(diǎn)M作橢圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則

ab

切點(diǎn)弦AB的直線方程為誓+渾=1.

a2b2

22

9、點(diǎn),為)在橢圓5+多=1(々>6>0)內(nèi),過(guò)點(diǎn)M作橢圓的弦AB(不過(guò)橢圓中心),分別過(guò)

ab

A,3作橢圓的切線,則兩條切線的交點(diǎn)。的軌跡方程為直線岑+岑=1.

/b2

22

10、點(diǎn)M(x0,%)在雙曲線[-1=1(。>0,人>0)上,過(guò)點(diǎn)M作雙曲線的切線方程為羋一誓=1.

abab

11、點(diǎn)M(x0,%)在雙曲線=-3=l(a>0,6>0)外,過(guò)點(diǎn)加作雙曲線的兩條切線,切點(diǎn)分別為

ab

A,B,則切點(diǎn)弦他的直線方程為號(hào)一岑=1.

a2b2

22

12、點(diǎn)M(x。,%)在雙曲線0-1=1(“>0,6>0)內(nèi),過(guò)點(diǎn)M作雙曲線的弦至(不過(guò)雙曲線中

ab

第2頁(yè)共59頁(yè)

心),分別過(guò)A,3作雙曲線的切線,則兩條切線的交點(diǎn)P的軌跡方程為直線g-誓=1.

a2b2

13、點(diǎn),%)在拋物線V=2px(p>0)上,過(guò)點(diǎn)M作拋物線的切線方程為=p(x+x(,).

14、點(diǎn)M(x0,%)在拋物線丫2=2°尤(「>0)外,過(guò)點(diǎn)M作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,

則切點(diǎn)弦AB的直線方程為=p(x+尤。)?

15、點(diǎn)M(Xo,%)在拋物線>2=2°尤(2>0)內(nèi),過(guò)點(diǎn)M作拋物線的弦的,分別過(guò)A,3作拋物線的

切線,則兩條切線的交點(diǎn)尸的軌跡方程為直線為y=p(x+%).

題型一:切線問(wèn)題

22

【典例1-1】已知。為坐標(biāo)原點(diǎn),雙曲線C:2=1(。>0,匕>0)的左、右焦點(diǎn)分別為耳,F(xiàn)2,過(guò)C上一

點(diǎn)尸作c的兩條漸近線的平行線,分別交V軸于M,N兩點(diǎn),s.\OM\-\ON\=i,「尸耳內(nèi)切圓的圓心到y(tǒng)

軸的距離為百.

(I)求C的標(biāo)準(zhǔn)方程;

⑵(i)設(shè)點(diǎn)。(%,%)為C上一點(diǎn),試判斷直線號(hào)-》。=1與C的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由;

(ii)設(shè)過(guò)點(diǎn)工的直線與C交于A,8兩點(diǎn)(異于C的兩頂點(diǎn)),C在點(diǎn)A,B處的切線交于點(diǎn)E,線段

A3的中點(diǎn)為。,證明:0,D,E三點(diǎn)共線.

【解析】(1)如圖所示,

設(shè)尸(修,力),則『圣=1,

ab

不妨設(shè)直線PM的方程為y-力=:h(尤-%)),則直線PN的方程y-力=-:h(尤-號(hào)).

令%=0,得—4+%),N[0,—Xp+L

22

則10M=yp,yp+^L-yj=^Xp-byXp=b=1.

aaaaa

設(shè)&耳尸鳥(niǎo)的內(nèi)切圓(圓心為分別與尸月,PF2,KB切于點(diǎn)尺,S,T,

第3頁(yè)共59頁(yè)

則2a=||明-|巡卜歸如+阿卜網(wǎng)-⑹聞=|阿卜陋閆冏卜牌|=2⑷,

所以T為C的頂點(diǎn),所以/T,x軸,/的橫坐標(biāo)為±a,所以°=6,

結(jié)合片一34二3,得/一+=0,所以A=4片-4片=0.

所以直線葭-)%=1與C相切.

(ii)由題易得直線AB的斜率不為0,

設(shè)直線A8的方程為矛=沙+2,代入工-丁=1,

3

/、?-3^0

得(「一3"+的+「0,其中1A=.一4(>3)=W+12>。,

—4/112

設(shè)A(wx),5億,%),則%+%=—,%+%=M%+%)+4=——,

2t

2

貝rrl"。J[一三6廠一It>yk.oL—r^-3Ft

t2-3

由(i),C在點(diǎn)A,5處的切線方程分別為瞥-乂y=l,管-yj=l.

而弋睬彳23(%-%)3(%-X)3(%-%)「3

工'千百%-9%(“1+2)%-(優(yōu)+2)%2(%-%)2,

所以左OE=§=卜0口,

故。,D,E三點(diǎn)共線.

第4頁(yè)共59頁(yè)

22

【典例1-2】(2024?湖南長(zhǎng)沙?三模)已知橢圓C:=+*=l(q>4>0)的左、右焦點(diǎn)分別為£、F2,B為上

頂點(diǎn),離心率為:,直線與圓4/+4/-3=0相切.

(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;

22

(2)橢圓方程「:=+2=1(°>6>0),平面上有一點(diǎn)P(x。,%).定義直線方程/:誓+翌=1是橢圓「在

abcib

點(diǎn)尸(4,%)處的極線.

①若尸(%,%)在橢圓C上,證明:橢圓C在點(diǎn)尸處的極線就是過(guò)點(diǎn)P的切線;

②若過(guò)點(diǎn)P(T,0)分別作橢圓C的兩條切線和一條割線,切點(diǎn)為X、Y,割線交橢圓C于M、N兩點(diǎn),

過(guò)點(diǎn)/、N分別作橢圓C的兩條切線,且相交于點(diǎn)Q.證明:Q、X、V三點(diǎn)共線.

【解析】⑴由己知在=5,4(f,0),。(。,0),8(0,幻,則%2=-1

b

L

所以直線BF2:y=--x+Z?],即々x+qy-M=0,

ci

該直線與圓元2+y2==與相切,則J;J2,=如=g'

4擊;+q42

所以解得々=6,4=2,。=1,

22

故橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為三+乙=1

43

22

(2)①由⑴得橢圓C的方程是?+(=1.

因?yàn)槭?%%)在橢圓C上,所以手+。=1,即3-2=0,

由定義可知橢圓C在點(diǎn)尸(%,%)處的極線方程為竽+半=1,

當(dāng)%=0時(shí),/=±2,此時(shí)極線方程為工=±2,所以P處的極線就是過(guò)點(diǎn)尸的切線,

當(dāng)%片。時(shí),極線方程為至+里=1,即》=一費(fèi)了+2,

434%%

第5頁(yè)共59頁(yè)

3

—XH------

y=—9尤2

4%218x36

由<%,得注+3x-—Yn-x+-12=0,

尤--1%

143

所以△=_4],+3;3一12:36(3¥;;--12)=0,

所以尸處的極線就是過(guò)點(diǎn)P的切線,

綜上所述,橢圓C在點(diǎn)尸處的極線就是過(guò)點(diǎn)尸的切線;

②設(shè)點(diǎn)。(%,%),M(x”M),N(X2,%),

由①可知,過(guò)點(diǎn)W的切線方程為4:學(xué)+牛=1,

過(guò)點(diǎn)N的切線方程為3號(hào)+亨=1,

丁X。?%%:1

因?yàn)椤?都過(guò)點(diǎn)。(%,%),所以有<4:

石%0I—]

、4亍一

則割線MN的方程為/。:芍+孝=1,

同理可得過(guò)點(diǎn)尸(Y,。)的兩條切線的切點(diǎn)弦XV的方程為4:亍=1,即x=-L

又因?yàn)楦罹€MN過(guò)點(diǎn)尸(T,0),代入割線方程得曰=1,即天=-1,

所以。,X,F三點(diǎn)共線,都在直線x=T上.

【變式1-1]在平面直角坐標(biāo)系xOy中,動(dòng)點(diǎn)尸到定點(diǎn)尸的距離比點(diǎn)尸到x軸的距離大;,設(shè)動(dòng)點(diǎn)尸

的軌跡為曲線C,直線/:丁=丘+1交曲線C于AB兩點(diǎn),M是線段48的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M作x軸的垂線交曲

線C于點(diǎn)N.

⑴求曲線C的方程;

⑵證明:曲線C在點(diǎn)N處的切線與平行;

(3)若曲線C上存在關(guān)于直線/對(duì)稱的兩點(diǎn),求k的取值范圍.

第6頁(yè)共59頁(yè)

【解析】(1)設(shè)點(diǎn)P(x,y),由

(2)?.?點(diǎn)A(%,yJ、3aj,%)在拋物線上,

—y”尤;—%,求導(dǎo)得y=2x,

y-%=2玉(尤一玉)即[2盯='+%①

在點(diǎn)4(%,乂)、3(%,%)的切線方程為

,一%=3口一馬)

[2XX2=J+為②

②-①得2x(%,-%)=%—%,即2x=^―x=%:%,則X、二七:'

'x2-xi22

2

令A(yù)8方程為丫=依+1,代入l=y得:x-kx-l=0^^^=^k=2xN,

N點(diǎn)坐標(biāo)為(無(wú)N,右),以N點(diǎn)為切點(diǎn)的切線斜率為y'=24,故曲線C在N處的切線與A3平行;

(3)若存在兩點(diǎn)尸。關(guān)于直線/:、=履+1對(duì)稱,貝必加=-〈,

令PQ中點(diǎn)石(如為),令尸2方程為y=由于E在直線/:y=Ax+l上,故有為=5+1,

k

根據(jù)(2)結(jié)論可知-<=2尤°,即%=笈々+1=1,

/C乙K乙

將直線尸。:尸-卜+&-4與拋物線xf聯(lián)立得…-=。

△>0=二<2=々<_變或左>正

k222

【變式1-2】已知拋物線E:y2=2px(p>0),焦點(diǎn)為尸.過(guò)拋物線外一點(diǎn)P(不在x軸上)作拋物線C的切

線尸APB,其中A3為切點(diǎn),兩切線分別交V軸于點(diǎn)GO.

⑴求C4.CF的值;

⑵證明:

①回|是照同咫的等比中項(xiàng);

②FP平分NAFB.

【解析】⑴拋物線『1=2°”(0>0)焦點(diǎn)尸(多0),設(shè)點(diǎn)

設(shè)拋物線C的切線PA,PB的方程分別為:

第7頁(yè)共59頁(yè)

由,y一%="〔x_f^|整理得,,2一子,+?》一代=0,

、,K,K,

y2=2px

由△+制-若…+5

,p,P

可得勺二一,同理左2=一,

%%

則拋物線C的切線PA,PB的方程分別為:

則山燈。借,胃〉

則正國(guó)3麗一停/),6市吾苔+,圖=0

(2)①由(1)可得|"|=於支一

則I叫2=I陽(yáng)?I冏,故|閉是I陽(yáng)與|陽(yáng)的等比中項(xiàng);

②*自一9m=醫(yī)十%產(chǎn)=3

/\FAFP

cosZAFP=cos(FA,FP)=,——n——

'/網(wǎng).網(wǎng)r

2i2i+£

2P2

FP\

第8頁(yè)共59頁(yè)

則cosZAFP=cosZBFP,又ZAFP/BFPe[0,可,則ZAFP=ZBFP

故FP平分NAFB.

【變式1-3](2024.江西?高三校聯(lián)考開(kāi)學(xué)考試)已知拋物線C:無(wú)2=8〉,尸為C的焦點(diǎn),過(guò)點(diǎn)廠的直線/與C

交于“,/兩點(diǎn),且在H,/兩點(diǎn)處的切線交于點(diǎn)T.

(1)當(dāng)/的斜率為-1時(shí),求|印|;

(2)證明:FT1HI.

【解析】(1)依題意,拋物線C的焦點(diǎn)/(0,2),準(zhǔn)線方程廣-2,當(dāng)/的斜率為-1時(shí),/的方程為

y=—x+2,

由F一"c,得y2_i2y+4=0,設(shè)“包,%),/(%,%),則%+必=12,

[y=-x+2

所以1Hzi=|5|+|尸/|=弘+2+%+2=16.

(2)依題意,直線/的斜率存在,設(shè)直線/的方程為丫=依+2,

由,‘消去y得%2—8Ax-16=0,由(1)/(%2,%),

[y=kx+2

%+W=8左,玉%2=-16,對(duì)‘=工%2求導(dǎo),得y=J_%,

84

切線777的方程為丁一切=;王(工一王),切線77的方程為〉-%=;%2(%-%2),

第9頁(yè)共59頁(yè)

五%(彳一網(wǎng))

y-%=x=4k,、

由<一,解得>__2,即T(4人,一2),

i/X

yf=/(尤一2)

當(dāng)%=°時(shí)’7(。,-2),顯然G印;當(dāng)I時(shí),直線口的斜率為點(diǎn)號(hào)=j因此Gm'

所以斤,印.

題型二:切點(diǎn)弦過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題

【典例2-1】如圖,在平面直角坐標(biāo)系xQy中,已知拋物線c:y=^x2.

⑴若點(diǎn)尸在G:(尤-2『+(y+2)2=l上,記G的幾何中心為點(diǎn)A,則當(dāng)|OP-AP|取得最大值時(shí),求點(diǎn)P的

坐標(biāo).

(2)已知?jiǎng)狱c(diǎn)P、。在C上,分別過(guò)尸、。作拋物線的切線人4,設(shè)《和4相交于點(diǎn)T,若點(diǎn)T恒在直線八

y=2尤-1上,求證:直線PQ經(jīng)過(guò)定點(diǎn).

⑶將C繞原點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。得到G,給定點(diǎn)K(LO),G上有四點(diǎn)P、Q、M、N,滿足PMLQN,

PKM、。歡均三點(diǎn)共線,且P、。都在x軸上方,設(shè)線段和QN的中點(diǎn)分別為八S,試判斷:直線

75是否會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)定點(diǎn)?若會(huì),請(qǐng)求出這個(gè)定點(diǎn)的坐標(biāo),若不會(huì),請(qǐng)說(shuō)明理由.

【解析】(1)由G:(無(wú)一2)2+(y+2『=l可知A(2,—2),|AP|=r=l,

由|0尸同Q4j+|M=|Q4j+r,

故|0尸_4尸|=|0尸_<||OA|+r-r|=|(9A|=^22+(-2)2=272,

當(dāng)且僅當(dāng)0、A、P三點(diǎn)共線且A在0、P之間時(shí),等號(hào)成立,

此時(shí)|。尸|=20+1且點(diǎn)尸在直線y=r上,

即有岳「=2及+1,即辱=2+5,則孫=一2-日,

第10頁(yè)共59頁(yè)

y/

(2)設(shè)Q(%2,y2),r(m,2m-l),

由,二;X,貝!J/pT:y=:石(工一項(xiàng))十”,

整理得IPT:X\X-2y-2M=0,

貝|有玉機(jī)一2(2加一1)-2乂=0,整理得%]加一2y—4租+2=0,

同理可得,PT:工2%_2)-2)2=0,有/加一2%—4根+2=0,

即點(diǎn)夕、。土勻在直線%機(jī)一2y—4機(jī)+2=0上,

即有Ip。:mx-2y-4m+2=0f

,、1x—4=0[x=4

即根(x-4)—2y+2=0,則有解得

[-2y+2=0[y=l

故直線PQ經(jīng)過(guò)定點(diǎn),且該定點(diǎn)為(4,1);

2

(3)將C繞原點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。得到Ct:y=4x,

2

則點(diǎn)K(l,0)為拋物線Q:y=4A-焦點(diǎn),

由PMLQN,PKM、QKN均三點(diǎn)共線,

故RW、QV都經(jīng)過(guò)K(LO),

設(shè)N(“J,Q(x2,y2),不妨設(shè)玉<馬,

fy2=4x

設(shè)/:尤=瘦+1,則機(jī)>0,由〈,得y?-4my-4=0,

lx=my+1

故%+%=4機(jī),yty2=-4,月+%=2m,/(/+%)+2=2療+1,

222

所以S(2療+1,2時(shí),由WQN,則同理可得

第11頁(yè)共59頁(yè)

若wiwl,則,:產(chǎn)廣,(尤-2〃/-1)+2。=+(n-3),直線75過(guò)點(diǎn)(3,0),

若加=1,則k:x=3,直線75過(guò)點(diǎn)(3,0).

綜上,直線75過(guò)定點(diǎn)(3,0).

【典例2-2】已知曲線C上的動(dòng)點(diǎn)M滿足II螭1-|曬11=2,且耳(-2,0),6(2,0).

⑴求C的方程;

(2)已知直線/與C交于尸,。兩點(diǎn),過(guò)P,。分別作C的切線,若兩切線交于點(diǎn)R,且點(diǎn)R在直線尤=”上,證

明:/經(jīng)過(guò)定點(diǎn).

【解析】(1)因?yàn)閨|崢H"引=2<4=|百國(guó),

所以曲線C是以用,月為焦點(diǎn),以2為實(shí)軸長(zhǎng)的雙曲線,

所以實(shí)半軸長(zhǎng)。=1,半焦距c=2,虛半軸長(zhǎng)b=

2

所以曲線C的方程為Y一匕=1.

3

(2)由題知切線斜率均存在,所以設(shè)過(guò)點(diǎn)P,。所作的切線分別為4:>=勺%+叫/2:y=%2X+機(jī)2,

1上=1

由題意知勺W網(wǎng)且叫。加2,由彳3,得(左:一3)爐+2左町%+見(jiàn)2+3=0,

y=尢%+班,

因?yàn)?與C相切,

所以4-3*0,且A=4《2訴一4(片一3)(喈+3)=0,整理得*=奸一3W0.

止匕時(shí)可得尤=一立,1=勺彳+叫,即

叫叫(叫加J

同理潴二片一3,0]——,---|.

Im2mJ

y-幻+叫,叫一叫

由得尤=

4,

y=k2x+m2,匕一攵2

第12頁(yè)共59頁(yè)

J___3_

3(m2-mJ

直線/的斜率為々片

K根2—k21nl

叫m2

所以/的方程為>=普三也卜+&3

勺機(jī)2一k2加1I班J班

人y=0得x=J_x匕",2—「叫_&=k1ml-h叫一區(qū)([叫一叫)=/(O)=4

rr\3(叫一叫)叫仍(叫一町)叫(叫一叫)

即/經(jīng)過(guò)定點(diǎn)(4,0).

【變式2-1】(2。24.青海海西?模擬預(yù)測(cè))過(guò)直線廠一上一個(gè)動(dòng)點(diǎn)?作拋物線1%的兩條切線,M,N

分別為切點(diǎn),直線PM,PN與x軸分別交于A,B兩點(diǎn).

(1)證明:直線MN過(guò)定點(diǎn)T,并求點(diǎn)T的坐標(biāo);

\OA\-\OB\

(2)在(1)的條件下,。為坐標(biāo)原點(diǎn),求屋,的最大值?

/AZ,//V

【解析】(1)設(shè)M,N的坐標(biāo)分別為a,X),(心%),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(祖,"L2),

由y=;尤2有/=(X,可得直線RW的方程分別為再(彳-占),

又由%=;才,直線PM的方程可化為>尤-%,

同理直線PN的方程為y=g9尤-%,

又由點(diǎn)P在直線PM,PN上,有m-2=;叫-%,MI-2=gmx2-%,

可得點(diǎn)M,N都在直線機(jī)-2=3如->上,整理為根]1^一11+2-》=0,

又由x=2,y=2滿足方程,故直線MN過(guò)定點(diǎn),定點(diǎn)T的坐標(biāo)為(2,2);

第13頁(yè)共59頁(yè)

(2)直線MN的方程可化為y=g〃a-根+2,

12

聯(lián)立方程消去丁后整理為X2—2mx+4m—8=0,

1c

y=—mx-m+2.

2

可得為+%=2m,項(xiàng)%2-4m-8,

2;病

l+|m|2-xJxJ1+|2-%22

^\TM\]TN\=l+-m14-2(石+x2)+x,x21

4

l+-m2|4-4m+4m-8|=m2+4,

4

在直線PM的方程中,令y=0,有O=gx1X-;尤;,

可得x=1_,可得點(diǎn)A的坐標(biāo)為

同理可得點(diǎn)B的坐標(biāo)為(1,()].

有|OA|-|OB|=;后%|=留=|m-2|,

|OA|-|OB|_|m-2|

\TM\-\TN\~m2+4'

|m-2|1

當(dāng)機(jī)w2時(shí),令m一2=1,有

m2+4(£+2)2+4?+4/+8

/+—+4

t

Z+|>2^X|=4V2(當(dāng)且僅當(dāng)f=2后時(shí)取等號(hào)),

①當(dāng)t>0時(shí),

后]-1Vl叵T

有-rr--8_-4A/2+4-4;

tt

②當(dāng)/<0時(shí),(-0+f-=(當(dāng)且僅當(dāng)"-20時(shí)取等號(hào)),

有t+J-4夜,有f+§+4W4-4拒,V1亞+1

有f+-+4>472-4,可得F

tt~4y/2-4~4

t

由上知OA看-\O扁B\的最大值、為Q+筌i.

第14頁(yè)共59頁(yè)

【變式2-2](2024.浙江杭州?模擬預(yù)測(cè))已知橢圓C:±+V=l,直線尤+2y+4=。,P是直線/上的動(dòng)點(diǎn),

4'

過(guò)P作橢圓C的切線PS,PT,切點(diǎn)分別為S,T.

⑴當(dāng)點(diǎn)P坐標(biāo)為(2,-3)時(shí),求直線ST的方程;

(2)求證:當(dāng)點(diǎn)尸在直線/上運(yùn)動(dòng)時(shí),直線ST恒過(guò)定點(diǎn)M;

(3)是否存在點(diǎn)P使得PST的重心恰好是橢圓的左頂點(diǎn)(-2,0),如果存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);如果不存在,

請(qǐng)說(shuō)明理由.

設(shè)5(%,%),7(%,%),產(chǎn)(%,為),已知橢圓為寧+:/=1,

由橢圓的切線方程,切線PS的方程為苧+%>=1,

又點(diǎn)尸在該直線上,所以平+%%=1,

切線PT的方程為半+%>=1,

4

又點(diǎn)尸在該直線上,所以中+%%=1,

則點(diǎn)S,T都在直線與+%y=l上,即直線ST的方程是與+為y=l,

當(dāng)點(diǎn)尸坐標(biāo)為(2,-3)時(shí),%=2,%=-3,

所以直線ST的方程是f-3y=1,即無(wú)一6y—2=0.

4

(2)由(1)知直線ST的方程是苦+%>=1,

第15頁(yè)共59頁(yè)

又點(diǎn)尸在直線/上,所以/+2%+4=0,

得毛=-2%-4,代入ST的方程得「丁)x+y0y=1,

即[一Jx+y1%-(x+i)=。,所以<2X+y~Q,

I)卜+]=0

解得1,直線ST恒過(guò)定點(diǎn)M

y=--

(3)因?yàn)橹本€ST的方程是芋+為y=l,所以>=-4x+工,

44%%

代入土+9=1得工八一、+工=i,

44(4%y0)

1?-ro\2

-^%+--1=0

整理得〔4

2%%

因?yàn)镋S7的重心為(—2,0),所以菁+w+%o=-6,乂+%+%=。,

%o

—_+工

=_64%(

所以;11-^0°,得----------------Fx=—6

x+4x+80

416火oo

Xo+2%+4=O

解得x()=T,則%=0,此時(shí)STLx軸,%+%+%=。成立,

所以點(diǎn)P存在,坐標(biāo)為(-4,0).

【變式2-3】已知拋物線C:f=2期(。>0)過(guò)點(diǎn)4(2,1),點(diǎn)8為直線產(chǎn)-2上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)8向曲線C

引兩條切線,切點(diǎn)分別為N,判斷直線是否過(guò)定點(diǎn)?若過(guò)定點(diǎn),請(qǐng)求出此定點(diǎn)坐標(biāo),否則說(shuō)明

理由.

【解析】將A(2,l)代入爐=2/(0>0)可得4=2p,解得p=2,故f=4y,

設(shè)1[,N1%,于)

11X2I

??,P,-5入,=—xx,lBM:y一子=彳玉(I-%)

乙乙,乙

5(m,-2)在直線/上,.?.一2_于=;石(相―石),

:x;-2ntX]-8=0,同-—8—0

第16頁(yè)共59頁(yè)

x+x=2m

???X],%為尤2-2〃氏一8=0的兩根,■■■]。

[玉/=.X

日名一(國(guó)+々)2-2卒2_4療+16_2

I———ill?r7

4444

------rri

??,卜,44_\+x2_m,又肱V的中點(diǎn)m,—-+2

KMN-一:2

xl-x2421

fm2、m

:.y—I+2)=耳(x—B13Prly=—x+2,

???過(guò)定點(diǎn)(0,2)

題型三:利用切點(diǎn)弦結(jié)論解決定值問(wèn)題

【典例3-1](2024.全國(guó).模擬預(yù)測(cè))一般地,拋物線的三條切線圍成的三角形稱為拋物線的切線三角形,

對(duì)應(yīng)的三個(gè)切點(diǎn)形成的三角形稱為拋物線的切點(diǎn)三角形.如圖,一片VABC分別為拋物線y2=

2Px(p〉0)的切線三角形和切點(diǎn)三角形,尸為該拋物線的焦點(diǎn).當(dāng)直線A8的斜率為-1時(shí),AB中點(diǎn)的縱

坐標(biāo)為-2.

⑴求P.

(2)若直線AC過(guò)點(diǎn)F,直線分別與該拋物線的準(zhǔn)線交于點(diǎn)D,E,記點(diǎn)D,E的縱坐標(biāo)分別為yD,yE,

證明:%%為定值.

(3)若A3,C均不與坐標(biāo)原點(diǎn)重合,證明:|理.|冏.忸0=|砥H"H颶|

【解析】(1)由題可知點(diǎn)A,8均在該拋物線上,故設(shè)Ajjjyj,45,%

第17頁(yè)共59頁(yè)

由題意得當(dāng)KB=-1時(shí),%+%=-4,

k=再一」2P=_£=_1

故AflyL_yL%+%2,所以p=2.

2p2p

(2)由(1)得該拋物線的方程為V=4x,所以尸(1,0),準(zhǔn)線為x=-l.

因?yàn)橹本€AC過(guò)點(diǎn)/,所以AF與尸d共線,

由題可知點(diǎn)。在該拋物線上,故設(shè)

則A尸=11一々,一%],FC=々—I,%],

(2\/2\

所以為=°,

因?yàn)?片%,所以%為=-4.

由題意知直線",8C的斜率均存在且均不為0,

(2、

v_v_%-%%_2L4y必

易知直線的方程為y%y”y;4,即y=

令'J得同理可得先=會(huì)

%%-4%£%-4%(%+%)+16

所以%%=

因?yàn)椤环蚝谄r「,

所以%%為定值T.

(3)由題意知拋物線丁=?在A,民C三點(diǎn)處的切線的斜率都存在且不為0.

(2、

設(shè)拋物線/=4x在點(diǎn)yj處的切線方程為y-y,=k(發(fā)/0),

與V=4x聯(lián)立,消去x并整理得外2-4y+4y「外;=。,

第18頁(yè)共59頁(yè)

2

由A=16—4M4M—切;)=0,解得左=1.

所以拋物線V=4x在點(diǎn)A處的切線方程為%y=2x+f.

同理可得拋物線丁=4》在點(diǎn)8處的切線方程為%〉=2丈+。,

2

在點(diǎn)C處的切線方程為%〉=2x+春.

yy=2x+—x-純

由<x之,解得,4

2所以兄

y=%±&2

y2y=2x+^~

同理可得“皆,甘;“學(xué),罟],

又回"+1=可,附=可,附i=y,

所以|胡卜|理忸。卜(%+4)(彳:4)(二+4).

由兩點(diǎn)間的距離公式得|產(chǎn)闈=J1學(xué)-1J+[月習(xí)2=|心:+4)(£+4),

同理可得閥|=丫(/+4)(£+4),|R|=;J(£+4)(£+4),

所以閥卜冏?閥I

=:如+4)(代+4卜"(舟4)(代+4卜;限+4)(¥+4)

(立+4)(另+4)($+4)

64

所以網(wǎng)?閥.阿=|四?阿卜閥

【典例3-2】(2024?四川內(nèi)江.三模)己知拋物線E的準(zhǔn)線方程為:x=-l,過(guò)焦點(diǎn)廠的直線與拋物線E交

于A、8兩點(diǎn),分別過(guò)A、B兩點(diǎn)作拋物線E的切線,兩條切線分別與y軸交于C、。兩點(diǎn),直線CP與拋

物線E交于M、N兩點(diǎn),直線。尸與拋物線E交于P、Q兩點(diǎn).

第19頁(yè)共59頁(yè)

(1)求拋物線E的標(biāo)準(zhǔn)方程;

11

(2)證明:|MN|+忸山為定值,

【解析】(1)因?yàn)閽佄锞€的準(zhǔn)線為:x=-l,設(shè)V=2px,則-=所以p=2,

故拋物線E的標(biāo)準(zhǔn)方程為/=4x.

(2)易知拋物線E的焦點(diǎn)尸(1,0),

設(shè)直線AB的方程為尤=加丁+1,4(%1,yj、8(%2,升2),

(丫2=4V

聯(lián)立廠可得y2_4my-4=0,

[x=my+1

由韋達(dá)定理可得%+%=4加,%%=-4,

接下來(lái)證明拋物線E在點(diǎn)A處的切線方程為yj=2x+2再,

1y2=4x9

聯(lián)立cc可得產(chǎn)一2%y+4占=0,即/一2%>+¥=0,即(y-M)-=0,

1%了=2尤+2占

所以,直線%y=2x+2%與拋物線E只有唯一的公共點(diǎn),

所以,AC的方程為必,=2尤+2玉,

同理可知,直線的方程為y2y=2x+2無(wú)2,

,2

在直線AC的方程中,令x=0,可得/=生=上==叁,即點(diǎn)

同理可得點(diǎn)卷],所以,直線CP的方程為“+^=1,即%=1-生,

I2J萬(wàn)7

x=l-至8y

設(shè)點(diǎn)M(W,%)、N(%%),聯(lián)立<%,可得V+------4=0,

y2=4x%

8

由韋達(dá)定理可得為+%=,%”=-4,

所以|MN|=X3+X4+2=2-二(%+”)+2=4-2X--=4J*,

MMI%)%

同理可得什。|=4乂;I',

%

所以1?1_犬?£才(4y;+16)+y;(4y:+16)

\MN\|尸04才+16化+1616(胃+4)田+4)

第20頁(yè)共59頁(yè)

8(X%)2+16(6y;+£)(x%)2+2(y;+y;)16+206療+8)i

可回力+川城+團(tuán)+回2[(%%)2+4};+£)+16]2[16+4(16m2+8)+16]4

【變式3-1】已知4,分別為橢圓C|:T+y2=1(a>0)和雙曲線G:J-y2=i的離心率.

aa

(1)若4%=乎,求C2的漸近線方程;

⑵過(guò)C2上的動(dòng)點(diǎn)尸(5,%)(%H土。)作G的兩條切線,經(jīng)過(guò)兩個(gè)切點(diǎn)的直線與G的兩條漸近線圍成三角形

的面積為S,試判斷S是否為定值?若是,請(qǐng)求出該定值;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.

【解析】(1)由題意得6=至三,e?=,亙,所以的2=至三=巫,

aaa4

又a>0,解得力=4,故雙曲線C2的漸近線方程為>=土;x,

(2)設(shè)兩個(gè)切點(diǎn)[(%,%),E(x2,y2),由題意知理,尸乙斜率存在,

下證切線心的方程為于+%>=】,

W+V=l

22

聯(lián)立“得(片+/犬卜2-2axlx+a一〃2犬)=0,

?+%y=i

a

+y;=l,即%;+〃2y;=a2,貝|J上式可化為〃2%2-2Q2%]%+Q2%;=0,

所以△=(一2片玉)2一4々2.々2才二。,

直線尸4的方程為4:y=k1(x-xl)+y1,

所以切線電:與+%y=i,同理切線尸8方程為:邛+%>=1,

aa

第21頁(yè)共59頁(yè)

+%y=i,

a2

誓+%y=iJQ-............

aX。一伙

聯(lián)立解得

1—Cl

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