實戰(zhàn)演練10 圓錐曲線中的定點、定值、定直線問題(3大常考點歸納)-備戰(zhàn)2025年高考數(shù)學真題題源解密(新高考卷)解析版_第1頁
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第第頁實戰(zhàn)演練10圓錐曲線中的定點、定值、定直線問題①定點問題②定值問題③定直線問題一、定點問題定點問題是比較常見出題形式,化解這類問題的關鍵就是引進變的參數(shù)表示直線方程、數(shù)量積、比例關系等,根據(jù)等式的恒成立、數(shù)式變換等尋找不受參數(shù)影響的量.【一般策略】①引進參數(shù).一般是點的坐標、直線的斜率、直線的夾角等.②列出關系式.根據(jù)題設條件,表示出對應的動態(tài)直線或曲線方程.③探究直線過定點.一般化成點斜式或者直線系方程二、定值問題在解析幾何中,有些幾何量,如斜率、距離、面積、比值等基本量和動點坐標或動線中的參變量無關,這類問題統(tǒng)稱為定值問題.這些問題重點考查學生方程思想、函數(shù)思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想的應用.【一般策略】①從特殊入手,求出定值,再證明這個值與變量無關;②引進變量法:選擇適當?shù)膭狱c坐標或動直線中的系數(shù)為變量,然后把要證明為定值的量表示成上述變量的函數(shù),最后把得到的函數(shù)化簡,消去變量得到定值【常用結論】結論1過圓錐曲線上的任意一點P(x0,y0)作互相垂直的直線交圓錐曲線于點A,B,則直線AB必過一定點(等軸雙曲線除外).結論2過圓錐曲線的準線上任意一點P作圓錐曲線上的兩條切線,切點分別為點A,B,則直線AB必過焦點.結論3

過圓錐曲線外一點P作圓錐曲線上的兩條切線,切點分別為點A,B,則直線AB已知且必過定點.結論4過圓錐曲線上的任意一點P(x0,y0)作斜率和為0的兩條直線交圓錐曲線于A,B兩點,則kAB為定值.結論5

設點A,B是橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)上關于原點對稱的兩點,點P是該橢圓上不同于A,B兩點的任意一點,直線PA,PB的斜率分別是k1三、定直線問題定直線問題是指因圖形變化或點的移動而產(chǎn)生的動點在定直線上的問題,解決這類問題,一般可以套用求軌跡方程的通用方法,也可以根據(jù)其本身特點的獨特性采用一些特殊方法.【一般策略】①聯(lián)立方程消去參;②挖掘圖形的對稱性,解出動點橫坐標或縱坐標;③將橫縱坐標分別用參數(shù)表示,再消參;④設點,對方程變形解得定直線.解題技巧:動點在定直線上:題設為某動點在某定直線.目標:需要消掉關于動點橫坐標或者縱坐標的所有參數(shù),從而建立一個無參的直線方程,此時會分為三種情況:(1),即動點恒過直線.(2),即動點恒過直線.(3),即動點恒過直線.①定點問題一、解答題1.(2024·山西太原·二模)已知拋物線C:()的焦點為F,過點且斜率為1的直線經(jīng)過點F.(1)求拋物線C的方程;(2)若A,B是拋物線C上兩個動點,在x軸上是否存在定點M(異于坐標原點O),使得當直線AB經(jīng)過點M時,滿足?若存在,求出點M的坐標;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在;【分析】(1)根據(jù)點斜式求解直線方程,即可求解焦點坐標,進而可得,(2)聯(lián)立直線與拋物線方程得韋達定理,結合向量垂直的坐標運算,即可求解.【詳解】(1)由題意過點且斜率為1的直線方程為,即,令,則,∴點F的坐標為1,0,∴,∴.拋物線C的方程為.(2)由(1)得拋物線C:,假設存在定點,設直線AB的方程為(),Ax1,y1由,得,∴,,,∵,∴,∴,∴或(舍去),當時,點M的坐標為,滿足,,∴存在定點.2.(2024·陜西榆林·模擬預測)已知橢圓C:的左,右焦點分別為,,過的直線與橢圓C交于M,N兩點,且的周長為8,的最大面積為.(1)求橢圓C的方程;(2)設,是否存在x軸上的定點P,使得的內(nèi)心在x軸上,若存在,求出點P的坐標,若不存在,請說明理由.【答案】(1)或(2)存在,【分析】(1)根據(jù)題意列出方程組,求出即可得解;(2)由題意可將原問題轉(zhuǎn)換為,設直線的方程為:,,聯(lián)立橢圓方程,結合韋達定理可求得的值即可.【詳解】(1)∵的周長為8,的最大面積為,∴,解得,或,.∴橢圓C的方程為或等.(2)

由(1)及易知F21,0不妨設直線MN的方程為:,,Mx1,y1聯(lián)立,得.則,,若的內(nèi)心在x軸上,則,∴,即,即,可得.則,得,即.當直線MN垂直于x軸,即時,顯然點也是符合題意的點.故在x軸上存在定點,使得的內(nèi)心在x軸上.3.(2024高三·全國·專題練習)已知拋物線的焦點與橢圓的上頂點重合,點是直線上任意一點,過點作拋物線的兩條切線,切點分別為.(1)求拋物線的方程.(2)證明直線過定點,并且求出定點坐標.【答案】(1);(2)證明見解析,.【分析】(1)根據(jù)橢圓的頂點計算求參得出拋物線方程;(2)根據(jù)導數(shù)求出切線斜率再分別表示切線應用同構或待定系數(shù)法求解即可.【詳解】(1)由題意橢圓的上頂點為,,∴,∴.(2)法一(同構法).設點Mx1,y1由,∴直線的斜率為,∴即同理可得∵點,代入得∵點,代入得∴點、都滿足關系∴①又點,∴,代入①得故直線恒過定點1,4.法二(配極原則).設定點為,由題目可知點所在直線是點對應的極線,∴由配極原則可得即對比的系數(shù)可得∴直線恒過定點1,4.4.(2025·廣東·一模)設兩點的坐標分別為.直線相交于點,且它們的斜率之積是.設點的軌跡方程為.(1)求;(2)不經(jīng)過點的直線與曲線相交于、兩點,且直線與直線的斜率之積是,求證:直線恒過定點.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)設點的坐標為,然后表示出直線的斜率,再由它們的斜率之積是,列方程化簡可得點的軌跡方程;(2)設,當直線斜率不存在時,求得直線為0,當直線斜率存在時,設直線,由得,將直線方程代入橢圓方程化簡利用根與系數(shù)的關系,代入上式化簡可得,從而可求得直線恒過的定點.【詳解】(1)設點的坐標為,因為點的坐標是,所以直線的斜率,同理,直線的斜率,由已知,有,化簡,得點的軌跡方程為,即點的軌跡是除去兩點的橢圓.(2)證明:設①當直線斜率不存在時,可知,且有,解得,此時直線為0,②當直線斜率存在時,設直線,則此時有:聯(lián)立直線方程與橢圓方程,消去可得:,根據(jù)韋達定理可得:,,所以,所以,所以所以,則或,當時,則直線恒過點與題意不符,舍去,故,直線恒過原點,結合①,②可知,直線恒過原點,原命題得證.【點睛】關鍵點點睛:此題考查橢圓的軌跡方程,考查直線與橢圓的位置關系,考查橢圓中直線過定點問題,解題的關鍵是設出直線方程代入橢圓方程化簡,利用根與系數(shù)的關系結合已知條件求解,考查計算能力,屬于較難題.5.(24-25高三上·廣東·開學考試)已知雙曲線的左、右焦點分別為,且,過作其中一條漸近線的垂線,垂足為,延長交另一條漸近線于點,且.

(1)求的方程;(2)如圖,過作直線(不與軸重合)與曲線的兩支交于兩點,直線與的另一個交點分別為,求證:直線經(jīng)過定點.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)利用焦距,結合題干條件與漸近線構成的幾何關系,列方程組求出,得到雙曲線方程;(2)設,利用點斜式方程分別寫出直線的方程,和雙曲線聯(lián)立后,得到的坐標,然后得到直線的方程,即可求解.【詳解】(1)漸近線,漸近線.設為坐標原點,由題意,不妨設在上,在上,是線段的中垂線,所以.由對稱性,,所以,從而.,在Rt中,,解得.所以,故C的方程為.(2)設,設直線.

可得直線.聯(lián)立得,則,又,所以,所以,所以,同理.則直線,令,得,所以直線過定點.【點睛】方法點睛:直線過定點問題,需將待考察的直線和圓錐曲線聯(lián)立,利用韋達定理的表達式,將直線方程進行化簡整理后進行求解.6.(2024高三·全國·專題練習)長為3的線段的兩個端點分別在軸上移動,點在直線上且滿足.(1)求點的軌跡方程.(2)記點的軌跡為曲線,過點任作直線交曲線于兩點,過作斜率為的直線交曲線于另一點.求證:直線與直線的交點為定點(為坐標原點),并求出該定點.【答案】(1)(2)證明見解析,.【分析】(1)利用,確定,,坐標之間的關系,由,即可求點P的軌跡方程;(2)當?shù)男甭什淮嬖跁r,直線與曲線C相切,不合題意;當斜率存在時,設直線的方程與橢圓方程聯(lián)立,確定、的方程,聯(lián)立,結合韋達定理,即可證得結論.【詳解】(1)設,由得,即,又由,整理得.(2)當?shù)男甭什淮嬖跁r,直線與曲線相切,不合題意;當斜率存在時,設直線的方程為,即,與橢圓方程聯(lián)立,消去可得,設,則,又的方程為,與曲線的方程聯(lián)立可得:,,,,直線的方程為,易得,聯(lián)立可得,則,,又,,從而,則,所以直線與直線交于定點.【點睛】方法點睛:求解直線過定點問題常用方法如下:(1)“特殊探路,一般證明”:即先通過特殊情況確定定點,再轉(zhuǎn)化為有方向、有目的的一般性證明;(2)“一般推理,特殊求解”:即設出定點坐標,根據(jù)題設條件選擇參數(shù),建立一個直線系或曲線的方程,再根據(jù)參數(shù)的任意性得到一個關于定點坐標的方程組,以這個方程組的解為坐標的點即為所求點;(3)求證直線過定點,常利用直線的點斜式方程或截距式來證明.7.(23-24高二下·陜西延安·期末)已知雙曲線經(jīng)過點.(1)求的離心率;(2)設直線經(jīng)過的右焦點,且與交于不同的兩點,點N關于x軸的對稱點為點P,證明:直線過定點.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)由兩點坐標代入待定系數(shù)求出雙曲線方程,進而得離心率;(2)設點的坐標,聯(lián)立直線與雙曲線方程,結合韋達定理表示出,,坐標表示直線的方程,由對稱性知直線若過定點必在軸上,直線方程中令,代入韋達定理化簡可得橫坐標為定值即得證.【詳解】(1)由雙曲線經(jīng)過點,則有,解得,即雙曲線的標準方程為,則,所以離心率,故的離心率為;(2)由(1)知的右焦點為,直線,設Mx1,y1聯(lián)立,得,由題可知,即,且,則,則直線的直線方程為,由對稱性可知,直線若過定點,則必在軸上,令,得當,且時,,所以直線過定點.【點睛】方法點睛:圓錐曲線中定點問題的一般解法(1)引進參數(shù)法:引進動點的坐標或動線中系數(shù)為參數(shù)表示變化量,再研究變化的量與參數(shù)何時沒有關系,找到定點,或以曲線上的點為參數(shù),設點,利用點在曲線=0上,即消參.(2)特殊到一般法:定點問題,先猜后證,可先考慮運動圖形是否有對稱性及特殊(或極端)位置猜想,再加以證明.8.(2024·云南·模擬預測)拋物線的圖象經(jīng)過點,焦點為,過點且傾斜角為的直線與拋物線交于點,,如圖.

(1)求拋物線的標準方程;(2)當時,求弦AB的長;(3)已知點,直線,分別與拋物線交于點,.證明:直線過定點.【答案】(1)(2)(3)證明見解析【分析】(1)由曲線圖象經(jīng)過點,可得,則得拋物線的標準方程;(2)寫出的方程,和拋物線方程聯(lián)立,消元后,由韋達定理可得,則;(3)設直線的方程為,,,,,和拋物線方程聯(lián)立,消元后,由韋達定理可得,.直線的方程為,和拋物線方程聯(lián)立,消元后,由韋達定理可得,同理可得,由,可得,則直線的方程為,由對稱性知,定點在軸上,令,可得,則的直線過定點.【詳解】(1)曲線圖象經(jīng)過點,所以,所以,所以拋物線的標準方程為.(2)由(1)知,當時,,所以的方程為,聯(lián)立,得,則,由,所以弦.(3)由(1)知,直線的斜率不為0,設直線的方程為,,,,,聯(lián)立得,,因此,.設直線的方程為,聯(lián)立得,則,因此,,得,同理可得,所以.因此直線的方程為,由對稱性知,定點在軸上,令得,,所以,直線過定點.【點睛】方法點睛:求解直線過定點問題常用方法如下:(1)“特殊探路,一般證明”:即先通過特殊情況確定定點,再轉(zhuǎn)化為有方向、有目的的一般性證明;(2)“一般推理,特殊求解”:即設出定點坐標,根據(jù)題設條件選擇參數(shù),建立一個直線系或曲線的方程,再根據(jù)參數(shù)的任意性得到一個關于定點坐標的方程組,以這個方程組的解為坐標的點即為所求點;(3)求證直線過定點,常利用直線的點斜式方程或截距式來證明.9.(23-24高二下·云南昆明·階段練習)已知雙曲線的焦點為,且過點.(1)求雙曲線的方程;(2)過點作斜率分別為的直線,直線交雙曲線于兩點,直線交雙曲線于兩點,點分別是的中點,若,試判斷直線是否過定點?若是,則求出該定點坐標;若不是,請說明理由.【答案】(1)(2)過定點,【分析】(1)由題意可得,,再結合求出,從而可求得雙曲線的方程;(2)直線的方程為,設,將直線方程代入雙曲線方程化簡,利用根與系數(shù)的關系結合中點坐標公式表示出點的坐標,同理表示出點的坐標,由得,表示出,從而可表示出直線的方程,化簡可得答案.【詳解】(1)由題意知,解得,所以雙曲線的方程是;(2)直線的方程為,設.由,得,所以,所以,所以,所以,同理可得,因為,所以,即,當且時,,所以直線的方程為,,,,,所以,所以直線過定點;當或時,直線的方程為,所以直線過定點.綜上,直線過定點.【點睛】關鍵點點睛:此題考查雙曲線方程的求法,考查直線與雙曲線的位置關系,考查雙曲線中直線過定點問題,解題的關鍵是將直線方程代入雙曲線方程化簡,結合根與系數(shù)的關系的中點坐標公式表示出的坐標,考查計算能力,屬于較難題.②定值問題一、解答題1.(2024·山東濟南·三模)如圖所示,拋物線的準線過點,(1)求拋物線的標準方程;(2)若角為銳角,以角為傾斜角的直線經(jīng)過拋物線的焦點,且與拋物線交于A、B兩點,作線段的垂直平分線交軸于點,證明:為定值,并求此定值.【答案】(1)y2=8x(2)證明見解析,8【分析】(1)根據(jù)準線過點即可求出p,進而可知拋物線標準方程;(2)假設直線的方程,與拋物線聯(lián)立,進而可以得到與其中垂線的交點坐標,進而可以表示出中垂線方程,進而求點的坐標,再求即可.【詳解】(1)解:(1)由題意得∴拋物線的方程為(2)設,直線AB的斜率為則直線方程為將此式代入,得,故設的中垂線為直線m,設直線m與的交點為則故直線m的方程為令得點P的橫坐標為故∴為定值82.(2024·河南濮陽·模擬預測)已知雙曲線分別是的左、右焦點.若的離心率,且點在上.(1)求的方程;(2)若過點的直線與的左、右兩支分別交于兩點,與拋物線交于兩點,試問是否存在常數(shù),使得為定值?若存在,求出常數(shù)的值;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在,為定值.【分析】(1)根據(jù)已知列方程組求解求出雙曲線方程;(2)先聯(lián)立方程組求出兩根和兩根積,再應用弦長公式,最后計算得出定值.【詳解】(1)設雙曲線的半焦距為cc>0,由題意可得,解得,所以的方程為.(2)假設存在常數(shù)滿足條件,由(1)知,設直線,聯(lián)立方程得,消去,整理可得,所以,,.因為直線過點且與的左、右兩支分別交于,兩點,所以兩點在軸同側,所以.此時,即,所以.設,將代入拋物線方程,得,則,所以.所以.故當時,為定值,所以,當時,為定值.3.(23-24高三下·江西·階段練習)在直角坐標系xOy中,點到直線的距離等于點到原點的距離,記動點的軌跡為.(1)求的方程;(2)點A,B,C,D在上,A,B是關于軸對稱的兩點,點位于第一象限,點位于第三象限,直線AC與軸交于點,與軸交于點,且B,H,D三點共線,證明:直線CD與直線AC的斜率之比為定值.【答案】(1)(2)【分析】(1)利用直接法,求軌跡方程;(2)首先設點,并表示直線的方程,并由已知條件求得點的坐標,并利用方程聯(lián)立表示的坐標,并利用坐標表示斜率,即可求解.【詳解】(1)設,則,兩邊平方,化簡得,故的方程為.(2)證明:設點的方程為,則,因為,所以從而直線BD的方程為聯(lián)立可得,所以,則,所以聯(lián)立可得,所以,則,所以.所以直線CD的斜率為.所以直線與直線的斜率之比為.

【點睛】關鍵點點睛:本題的關鍵是設出點的坐標,并找到坐標的關系,從而求得斜率的關系.4.(2024·甘肅武威·模擬預測)已知拋物線的焦點為,準線為是上在第一象限內(nèi)的點,且直線的傾斜角為,點到的距離為.(1)求的方程;(2)設直線與交于兩點,是線段上一點(異于兩點),是上一點,且軸.若平行四邊形的三個頂點均在上,與交于點,證明:為定值.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)根據(jù)拋物線定義得到,再根據(jù)條件得到,代入拋物線方程得到方程,即可求出結果;(2)設直線的方程為,Nx2,y2,根據(jù)條件得到,從而有直線的方程為,得到直線過點,又由題設知的中點坐標為,得到為的中點,即可解決問題.【詳解】(1)根據(jù)拋物線的定義,得,過點作軸,垂足為,則,又,所以,代入,得,整理得,解得(舍去)或,故的方程為.(2)設,顯然,與軸不平行,設直線的方程為,Nx2,聯(lián)立得,則,且,因為四邊形為平行四邊形,所以,即,所以,得到,又,即,由點在上,得,解得,所以直線的方程為,即,所以直線過點,又將代入,得,所以的中點坐標為,即為的中點,所以,故為定值.5.(23-24高二下·上?!るA段練習)在平面直角坐標系xOy中,已知雙曲線C:(,)的左、右焦點分別為、,是雙曲線C上一點,且.(1)求雙曲線C的方程;(2)過點P作直線l與雙曲線C的兩條漸近線分別交于R、S兩點.若點P恰為線段RS的中點,求直線l的方程;(3)設斜率為-2的直線l與雙曲線C交于A、B兩點,點B關于坐標原點的對稱點為D.若直線PA、PD的斜率均存在且分別為、,求證:為定值.【答案】(1)(2)(3)證明見解析【分析】(1)代入得到,由得到,聯(lián)立即可得解;(2)由在直線上,且為中點,解出值即可;(3)設出直線的方程,聯(lián)立直線與曲線的方程得到,結合題意解出即可.【詳解】(1)因為是雙曲線C上一點,所以,由,所以,因為,所以,即,聯(lián)立解得:,所以雙曲線的方程為:.(2)由(1)知:雙曲線的漸近線方程為,由圖象可知直線的斜率存在并大于1,不妨設,,由的方程為:,將代入得:,同理,由為中點,則,所以,解得,所以直線l的方程為.(3)設Ax1,y1,Bx設直線的方程為,由,得,由可知或,則,所以,由題意知:,所以,所以為定值.【點睛】方法點睛:利用韋達定理法解決直線與圓錐曲線相交問題的基本步驟如下:(1)設直線方程,設交點坐標為;(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關于(或)的一元二次方程,注意的判斷;(3)列出韋達定理;(4)將所求問題或題中的關系轉(zhuǎn)化為、(或、)的形式;(5)代入韋達定理求解.6.(24-25高三上·海南·開學考試)已知橢圓的中心在原點,焦點在軸上,離心率為,且橢圓過點.(1)求橢圓的標準方程;(2)直線與橢圓交于兩點,是橢圓上位于直線兩側的動點,且直線的斜率為.①求四邊形的面積的最大值;②設直線的斜率為,直線的斜率為,判斷的值是否為常數(shù),并說明理由.【答案】(1);(2)①;②是,0【分析】(1)設橢圓的方程為,由題意得,再結合可求出,從而可求出橢圓方程;(2)①求出,設直線的方程為,設點,將直線方程代入橢圓方程化簡利用根與系數(shù)的關系,再由是橢圓C上位于直線PQ兩側,求出的范圍,然后表示出四邊形的面積,化簡可求出其最大值;②表示出直線的斜率和直線的斜率,然后結合前面的式子化簡可得答案.【詳解】(1)設橢圓的方程為.由題意可得,解得,所以橢圓的標準方程為;(2)①當時,,解得,所以點的坐標為,則,設直線的方程為,設點,聯(lián)立,整理得:,由,可得.由韋達定理知:,又是橢圓C上位于直線PQ兩側,則,解得四邊形的面積故當時,;②由題意知,直線的斜率,直線的斜率,則..所以的值為常數(shù)0.【點睛】關鍵點點睛:本題第(2)問解題的關鍵是設出直線的方程,代入橢圓方程化簡,利用根與系數(shù)的關系,然后結合已知條件求解,考查計算能力,屬于較難題.7.(23-24高二上·北京·期末)已知橢圓過點,且.(1)求橢圓ω的方程;(2)設O為原點,過點的直線l與橢圓ω交于P,Q兩點,且直線l與x軸不重合,直線AP,AQ分別與y軸交于M,N兩點.求證為定值.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)由題可得,進而得出,即可得出橢圓方程;(2)先考慮直線斜率不存在時,可得,當斜率存在時,設出直線方程,聯(lián)立直線與橢圓,得出韋達定理,得出直線的方程,可表示出坐標,同理表示出的坐標,進而利用韋達定理可求出.【詳解】(1)因為橢圓過點,所以.因為,所以.所以橢圓的方程為.(2)當直線斜率不存在時,直線的方程為.不妨設此時,,所以直線的方程為,即.直線的方程為,即.所以.當直線斜率存在時,設直線的方程為,由,得.依題意,.設,,則,.又直線的方程為,令,得點的縱坐標為,即,同理.所以.綜上,為定值,定值為.【點睛】方法點睛:解決直線與圓錐曲線相交問題的常用步驟:(1)得出直線方程,設交點為Ax1,(2)聯(lián)立直線與曲線方程,得到關于(或)的一元二次方程;(3)寫出韋達定理;(4)將所求問題或題中關系轉(zhuǎn)化為形式;(5)代入韋達定理求解.8.(22-23高二下·江西·期中)在平面直角坐標系中,動圓與圓內(nèi)切,且與圓外切,記動圓圓心的軌跡為曲線.(1)求曲線的方程;(2)已知點,,過的直線交曲線于A,兩點,交曲線于,交曲線于,記直線,的斜率分別為,,證明:為定值.【答案】(1)(2)證明見詳解【分析】(1)設動圓的半徑為,分析可得,利用橢圓的定義可求得軌跡的方程;(2)根據(jù)條件可得直線AM和BM的方程,與橢圓C方程聯(lián)立,利用韋達定理法結合斜率公式計算即得.【詳解】(1)由題意可知:圓的圓心為,半徑為;圓的圓心為,半徑為,因為,則,可知圓內(nèi)含于圓,設動圓的半徑為,若動圓與圓內(nèi)切,且與圓外切,

則,可得,所以動圓的圓心的軌跡是以、為焦點的橢圓,設其方程為,其中,,則,,所以軌跡的方程為.(2)設,

則有,則直線AM的方程為:,直線AB的方程為,則,聯(lián)立方程,解得:,又點Ax,代入上式化簡得:

,;同理可得:,所以,即,為定值.【點睛】方法點睛:求解定值問題的三個步驟(1)由特例得出一個值,此值一般就是定值;(2)證明定值,有時可直接證明定值,有時將問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)式,可證明該代數(shù)式與參數(shù)(某些變量)無關;也可令系數(shù)等于零,得出定值;(3)得出結論.9.(2024·全國·模擬預測)已知雙曲線C的中心是坐標原點,對稱軸為坐標軸,且過A?2,0,兩點.(1)求C的方程;(2)設P,M,N三點在C的右支上,,,證明:(?。┐嬖诔?shù),滿足;(ⅱ)△MNP的面積為定值.【答案】(1)(2)(ⅰ)證明見解析;(ⅱ)證明見解析【分析】(1)設C的方程為,其中.由C過A,B兩點,代入解得,即可.(2)(ⅰ)設Px0,y0,Mx1,y1,Nx聯(lián)立結合韋達定理得到,.同理,.再結合向量運算即可解決.(ⅱ)結合前面結論,運用點到直線距離公式,三角形面積公式可解.【詳解】(1)設C的方程為,其中.由C過A,B兩點,故,,解得,.因此C的方程為.(2)(ⅰ)設Px0,y0,Mx1

因為,所以直線BM的斜率為,方程為.由,得,所以,.因此.同理可得直線AN的斜率為,直線AN的方程為.由,得,所以,,因此.則,即存在,滿足.(ⅱ)由(ⅰ),直線MN的方程為,所以點P到直線MN的距離.而,所以的面積為定值.【點睛】難點點睛:本題屬于中難題,考查直線與雙曲線.本題第(1)小問設問基礎,但需要注意所設方程的形式;第(2)(?。┬栐陬}干條件翻譯上未設置較多障礙,但是對4個坐標分量的求解非??简瀸W生的代數(shù)基本功和計算能力,區(qū)分度較大.③定直線問題一、解答題1.(2024·陜西安康·模擬預測)已知雙曲線的左?右頂點分別是,直線與交于兩點(不與重合),設直線的斜率分別為,且.(1)判斷直線是否過軸上的定點.若過,求出該定點;若不過,請說明理由.(2)若分別在第一和第四象限內(nèi),證明:直線與的交點在定直線上.【答案】(1)過定點.(2)證明過程見解析【分析】(1)根據(jù)題意設出直線的方程,聯(lián)立直線與雙曲線的方程,得出韋達定理的等式,再通過斜率之間的關系即可得出,即可得出定點坐標.(2)根據(jù)題意得出兩條直線方程,再聯(lián)立化簡得到關于的等式,從而得到定直線方程.【詳解】(1)由題意可知,設直線的方程為.由消去,可得,則,,即,.因為,所以,故直線的方程為,恒過點.(2)由題可知,直線的方程為,直線的方程為,因為,所以,故點在定直線上.

2.(2024高三·全國·專題練習)已知橢圓的離心率為,,分別為的上、下頂點,為坐標原點,直線與交于不同的兩點,.(1)設點為線段的中點,證明:直線與直線的斜率之積為定值;(2)若,證明:直線與直線的交點在定直線上.【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析【分析】(1)設Mx1,(2)由題意求出橢圓方程,與直線方程聯(lián)立,韋達定理表示根與系數(shù)的關系,聯(lián)立直線與直線的方程,化簡可求得交點在定直線上.【詳解】(1)設Mx1,y1由兩式相減得,即.所以.(2)解法一:由解得所以橢圓的方程為.將直線的方程代入橢圓的方程,化簡整理得.①

由,解得.由韋達定理,得,.②設,,則直線的方程為,③直線的方程為,④由③④兩式解得,即,所以直線與直線的交點在定直線上.解法二:設直線(即直線)與直線(軸)的交點為,直線與直線的交點為,則點,,構成橢圓的自極三點形,點一定在點對應的極線上,其方程為,即,就是說直線與直線的交點在定直線上.【點睛】方法點睛:解答直線與圓錐曲線的題目時,時常把兩個曲線的方程聯(lián)立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根與系數(shù)的關系,并結合題設條件建立有關參變量的等量關系,涉及到直線方程的設法時,務必考慮全面,不要忽略直線斜率為0或不存在等特殊情形,強化有關直線與圓錐曲線聯(lián)立得出一元二次方程后的運算能力,重視根與系數(shù)之間的關系、弦長、斜率、三角形的面積等問題.3.(2024高三下·河南·專題練習)動點與定點的距離和它到定直線的距離的比是2,記動點的軌跡為曲線.(1)求的方程;(2)過的直線與交于兩點,且,若點滿足,證明:點在一條定直線上.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)根據(jù)題意列等式,然后化簡即可得到的方程;(2)分斜率為0和不為0兩種情況考慮,當直線的斜率為0時得到,當直線的斜率不為0時,聯(lián)立直線和雙曲線方程,結合韋達定理和得到點在定直線上,又也在直線上,即可證明點在一條定直線上.【詳解】(1)由題意知,所以,所以,化簡得,的方程為.(2)依題意,設,①當直線的斜率為0時,則,因為,所以,所以,從而,則,即,解得,即.②當直線的斜率不為0時,設的方程為,由消去,得,則且,因為,所以,消去,得,所以,從而,又也在直線上.綜上,點在直線上.【點睛】方法點睛:求解動點在定直線上的方法:(1)先猜后證:現(xiàn)根據(jù)特殊情況猜想,然后證明;(2)參數(shù)法:用題目中參數(shù)表示動點的橫縱坐標,然后消參,即可得到直線方程.4.(2024·河北保定·二模)已知拋物線的焦點為,過作互相垂直的直線,分別與交于和兩點(A,D在第一象限),當直線的傾斜角等于時,四邊形的面積為.(1)求C的方程;(2)設直線AD與BE交于點Q,證明:點在定直線上.【答案】(1)(2)證明見解析.【分析】(1)由拋物線的對稱性知,由四邊形的面積求出,又的方程為,聯(lián)立直線與拋物線方程,利用韋達定理及焦點弦公式求出,即可得解;(2)設直線的方程為y=kx?1,則直線的方程為,設Ax1,y1,Bx2,y2【詳解】(1)當直線的傾斜角等于時,直線的傾斜角等于,直線的方程為,由拋物線的對稱性知,所以,得.聯(lián)立方程組,消去得.設兩點的橫坐標分別為,則,.又,所以,所以的方程為.(2)由(1)知F1,0,依題意,可設直線的方程為y=kx?1,則直線的方程為.聯(lián)立方程組消去得,顯然,設Ax1,y設,同理可得,所以,同理可得.直線的方程為,即.同理,直線的方程為.兩直線方程聯(lián)立得,解得,即直線與的交點在定直線上.【點睛】方法點睛:利用韋達定理法解決直線與圓錐曲線相交問題的基本步驟如下:(1)設直線方程,設交點坐標為x1,y(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關于(或)的一元二次方程,必要時計算;(3)列出韋達定理;(4)將所求問題或題中的關系轉(zhuǎn)化為、的形式;(5)代入韋達定理求解.5.(2024·陜西銅川·模擬預測)已知橢圓C:的右頂點為,離心率為,過點的直線l與C交于M,N兩點.(1)若C的上頂點為B,直線BM,BN的斜率分別為,,求的值;(2)過點M且垂直于x軸的直線交直線AN于點Q,證明:線段MQ的中點在定直線上.【答案】(1)-3(2)證明見解析【分析】(1)根據(jù)離心率和,待定系數(shù)法求出,,,得到橢圓方程,設直線l的方程,聯(lián)立橢圓方程,得到兩根之和,兩根之積,,代入兩根之和,兩根之積,求出的值;(2)設線段MQ的中點為,又Mx1,y1,故,根據(jù)三點共線,得到,計算出,故,得到線段MQ的中點在定直線上.【詳解】(1)由題意知,解得,,,所以C的方程為,顯然直線l的斜率存在,設直線l的方程為:,Mx1,y由,得,由方程的判別式,可得,所以,,易得,所以,,所以,(2)證明:設線段MQ的中點為,又Mx1,y所以,,即,又A,N,Q三點共線,所以,即,所以,又,又所以,所以,即線段MQ的中點在定直線上.【點睛】定值問題常見方法:(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個值與變量無關;(2)直接推理計算,并在計算推理的過程中消去變量,從而得到定值.6.(2024·湖南長沙·三模)已知拋物線,過點的直線與交于不同的兩點.當直線的傾斜角為時,.(1)求的方程;(2)在線段上取異于點的點,且滿足,試問是否存在一條定直線,使得點恒在這條定直線上?若存在,求出該直線;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)點恒在直線上.【分析】(1)先求直線的方程,再與拋物線聯(lián)立組成方程組,利用韋達定理及兩點距離公式,求弦的長即可;(2)設直線方程,再與拋物線聯(lián)立組成方程組,利用韋達定理及相似三角形求解即可.【詳解】(1)設Ax若直線的傾斜角為,則直線的方程為.聯(lián)立得,則,且,所以.因為,所以,故的方程為.(2)存在,定直線為.由題意知直線的斜率存在,設直線的方程為,.聯(lián)立得.由,得且,.不妨設,則,過點向軸作垂線,垂足分別為點,如圖所示,則,.因為,所以,整理得,所以.代入直線的方程得.因為,所以點恒在直線上.7.(2024·河北衡水·模擬預測)已知橢圓的左?右焦點分別為是上一點,且點到點的距離之和為.(1)求的方程;(2)斜率為的直線與交于兩點,則的外心是否在一條定直線上?若在,求出該直線的方程;若不在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在,【分析】(1)由已知可得,求解即可;(2)設直線的方程為,聯(lián)立方程組可得,且,,可求得,設直線的方程為,即,與橢圓聯(lián)立方程組可得,求得的垂直平分線方程,同理可求的垂直平分線方程,可求得的外心在定直線上.【詳解】(1)由題意,得,解得,故的方程為.(2)的外心在定直線0上.理由如下:由題

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