专题02 圆锥曲线中的定点问题-2022年高考数学圆锥曲线压轴题专题突破(通用版)
展开专题2 圆锥曲线中的定点问题
圆锥曲线中定点问题是比较常见出题形式,属于中等难度题目。采取常规平民化解法,计算是暴力美学范畴。主要的命题方向:直线方程过定点问题(分定点已知和定点未知两类),曲线过定点问题等。
解决这类问题的关键就是引进变的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量.
方法1、直线方程过定点
技巧方法:1)动直线l过定点问题,设动直线方程(斜率存在)为y=kx+t,由题设条件将t用k表示为t=f(k),或直接求出m的值,故而得出动直线过定点. 上述动直线也可设为:x=ty+m.(斜率不为0)。
2)直接推理、计算,找出参数之间的关系,并在计算过程中消去部分参数,将直线方程化为点斜式方程,从而得到定点。3)若直线方程含多个参数并给出或能求出参数满足的方程,观察直线方程特征与参数方程满足的方程的特征,即可找出直线所过顶点坐标,并带入直线方程进行检验.注意到繁难的代数运算是此类问题的特点,设而不求方法、整体思想和消元的思想的运用可有效地简化运算.
1)、直线方程过未知定点
1.(2021·广东高三专题练习)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点为椭圆的左顶点,且,椭圆的离心率为.(1)求椭圆的标准方程;(2)若点,为椭圆上异于点的动点,设直线,的斜率分别为,,且,过原点作直线的垂线,垂足为点.问:是否存在定点,使得线段的长为定值?若存在,求出定点的坐标及线段的长;若不存在,请说明理由.
2.(2021·四川高三三模)已知动圆过定点,且在轴上截得弦的长为.
(1)求动圆圆心的轨迹的方程;(2)若在轨迹上,过点作轨迹的弦,,若,证明:直线过定点,并求出定点的坐标.
3.(2021·辽宁高三其他模拟)椭圆:的左右焦点分别为,,过且与轴垂直的直线交椭圆于,两点,其中点在第一象限,,.
(1)求椭圆的标准方程;(2)A为椭圆上顶点,过A引两条直线,,斜率分别为,,若,,分别交椭圆另一点为,,求证:直线恒过定点.
4.(2021·浙江高三专题练习)已知抛物线C的顶点在坐标原点,准线方程为,F为抛物线C的焦点,点P为直线上任意一点,以P为圆心,PF为半径的圆与抛物线C的准线交于A、B两点,过A、B分别作准线的垂线交抛物线C于点D、E. (1)求抛物线C的方程;(2)证明:直线DE过定点,并求出定点的坐标.
5.(2021·江苏南通市·海门市第一中学高二期末)在平面直角坐标系中,已知直线被抛物线截得的弦长为,直线与抛物线相交于点,,点,且直线,的斜率之和为4.(1)求抛物线的方程;(2)求证:直线过定点,并求出定点坐标.
6.(2021·全国高三专题练习)已知点,,动点满足.记点的轨迹为曲线.(1)求的方程;(2)设为直线上的动点,过作的两条切线,切点分别是,.证明:直线过定点.
2)、直线方程过已知定点
技巧方法:此类问题解决较未知定点更为简单,可采用的手法更多。
常见题型:(1)已知定点在x、y轴;(2)定点完全已知。
1.(2021·全国高三专题练习)已知椭圆的离心率为,椭圆的中心O关于直线的对称点落在直线上.(1)求椭圆的方程;(2)设,M、N是椭圆上关于x轴对称的任意两点,连接交椭圆于另一点E,求直线的斜率范围并证明直线与x轴相交定点.
2.(2021·山东高三专题练习)已知椭圆的焦点在x轴上,且经过点,左顶点为D,右焦点为F.(1)求椭圆C的离心率和的面积;(2)已知直线与椭圆C交于A,B两点,过点B作直线的垂线,垂足为G,判断是否存在常数t,使得直线经过y轴上的定点?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.
3.(2017·新课标高考真题)设O为坐标原点,动点M在椭圆C上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足.(1)求点P的轨迹方程;(2)设点在直线上,且.证明:过点P且垂直于OQ的直线过C的左焦点F.
4.(2021·安徽高三月考(理))已知圆:,点,是圆上一动点,若线段的垂直平分线和相交于点.(1)求点的轨迹方程.(2),是的轨迹方程与轴的交点(点在点左边),直线过点与轨迹交于,两点,直线与交于点,求证:动直线过定点.
5.(2021·北京房山区·高三一模)已知椭圆过点,离心率为.
(1)求椭圆的方程;(2)设点为椭圆的上顶点,、是椭圆上两个不同的动点(不在轴上),直线、的斜率分别为、,且,求证:直线过定点.
方法2、曲线过定点问题
技巧方法:动曲线C过定点问题,引入参变量建立曲线C的方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点.
1.(2020·浙江高三专题练习)已知抛物线:经过点.(1)求抛物线的方程及其准线方程;(2)设过点的直线与抛物线交于,两点,若,轴.垂足为,求证:以为直径的圆恒过定点.
2.(2021·辽宁高三月考)已知椭圆的左、右焦点分别为,,为椭圆上一动点,当的面积最大时,其内切圆半径为,椭圆的左、右顶点分别为,,且.
(1)求椭圆的标准方程;(2)过的直线与椭圆相交于点,(不与顶点重合),过右顶点分别作直线,与直线相交于,两点,以为直径的圆是否恒过某定点?若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
3.(2020.山西大学附中高二年级月考)已知椭圆过点,且离心率为.
(1)求椭圆的方程;(2)为椭圆的左右顶点,点是椭圆上异于的动点,直线分别交直线于两点.证明:以线段为直径的圆恒过轴上的定点.
4、(2021.成都七中高三月考)已知椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合,椭圆与抛物线在第一象限的交点为,.圆的圆心是抛物线上的动点,圆与轴交于两点,且.(1)求椭圆的方程;(2)证明:无论点运动到何处,圆恒经过椭圆上一定点.
课后训练:
1.(2021·全国高三其他模拟)已知椭圆:过点,其右顶点为,下顶点为,且,若作与轴不重合且不平行的直线交椭圆于,两点,交轴于点(异于点),直线,分别与轴交于,两点.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)当,的横坐标的乘积是时,试探究直线是否过定点?若过定点,请求出定点;若不过,请说明理由.
2.(2021·江西高三其他模拟)设椭圆:,为原点,椭圆的右顶点和上顶点分别为、,点,椭圆的离心率为,且.(1)求椭圆的方程;
(2)不与轴平行的直线与椭圆交于不同点、,已知点关于轴对称点为点,点关于原点的对称点为点,且、、三点共线,求证:直线过定点.
3.(2021·江苏高三月考)在平面直角坐标系中,椭圆:的离心率是,焦点到相应准线的距离是3. (1)求,的值;(2)已知、是椭圆上关于原点对称的两点,在轴的上方,,连接、并分别延长交椭圆于、两点,证明:直线过定点.
4.(2021·北京海淀区·高三一模)已知椭圆M:(a>b>0)过A(-2,0),B(0,1)两点.
(1)求椭圆M的离心率;(2)设椭圆M的右顶点为C,点P在椭圆M上(P不与椭圆M的顶点重合),直线AB与直线CP交于点Q,直线BP交x轴于点S,求证:直线SQ过定点.
5.(2021·江西高三其他模拟)已知椭圆:,直线l:过椭圆的左焦点F,与椭圆在第一象限交于点M,三角形的面积为,A、B分别为椭圆的上下顶点,P、Q是椭圆上的两个不同的动点(1)求椭圆的标准方程;(2)直线的斜率为,直线的斜率为,若,问直线是否过定点,若过定点,求出定点;否则说明理由.
6.(2021·辽宁高三二模)已知点为椭圆:的右焦点,,分别为椭圆的左、右顶点,椭圆上异于,的任意一点与,两点连线的斜率之积为.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点的两条弦,相互垂直,若,,求证:直线过定点.
7.(2021·全国高三月考)已知是椭圆:的右焦点,直线交椭圆于,两点,交轴于点,,,.(1)求椭圆的离心率;(2)点与关于轴对称,,求直线与轴交点的坐标.
8.(2020·全国高考真题(理))已知A、B分别为椭圆E:(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;(2)证明:直线CD过定点.
9.(2021·全国高三专题练习(文))已知动圆过点并且与圆相外切,动圆圆心的轨迹为.(1)求曲线的轨迹方程;(2)过点的直线与轨迹交于、两点,设直线,点,直线交于,求证:直线经过定点.
10.(2021·黑龙江哈尔滨市·哈九中高三三模(理))已知抛物线:()的焦点为,点在抛物线上,点的横坐标为2,且,,是抛物线上异于的两点.(1)求抛物线的标准方程;(2)若直线,的斜率之积为,求证:直线恒过定点.
11.(2021·吉林长春市·东北师大附中高三其他模拟(理))如图,已知抛物线C:的焦点为F,,,,四点都在抛物线上,直线AP与直线BQ相交于点F,且直线AB的斜率为1.(1)求和的值;(2)证明直线PQ过定点,并求出该定点.
12.(2021·湖北高三月考)已知动点P在x轴及其上方,且点P到点的距离比到x轴的距离大1.
(1)求点P的轨迹C的方程;(2)若点Q是直线上任意一点,过点Q作点P的轨迹C的两切线QA、QB,其中A、B为切点,试证明直线AB恒过一定点,并求出该点的坐标.
13.(2021·黑龙江齐齐哈尔市·高三一模(理))已知抛物线的焦点是椭圆的一个顶点.(1)求抛物线的方程;(2)若点,、为抛物线上的不同两点,且,问:直线是否过定点?若过定点,求出该定点坐标;若不过定点,请说明理由.
14.(2021·全国高三专题练习)设O为坐标原点,抛物线与过点的直线相交于P,Q两个点.(1)求证:;(2)试判断在x轴上是否存在点M,使得直线PM和直线QM关于x轴对称.若存在,求出点M的坐标.若不存在,请说明理由.
15.(2021·安徽黄山市·高三二模(理))已知椭圆,其短轴长为,离心率为,双曲线(,)的渐近线为,离心率为,且.
(1)求椭圆的方程;(2)设椭圆的右焦点为,动直线(不垂直于坐标轴)交椭圆于,不同两点,设直线和的斜率为,,若,试探究该动直线是否过轴上的定点,若是,求出该定点;若不是,请说明理由.
16.(2021·陕西高三二模(理))已知椭圆:的短轴长为2,离心率为,左顶点为.(1)求椭圆的标准方程;(2)若不与轴平行的直线交椭圆于两点,试问:在轴上是否存在定点,当直线过点时,恒有,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
17.(2021·广东韶关市·高三一模)已知抛物线:的焦点是,若过焦点的直线与相交于,两点,弦长的最小值为4.(1)求抛物线的方程;(2)设,是抛物线上两个不同的动点,为坐标原点,若,,为垂足,证明:存在定点,使得为定值.
18.(2021·全国高三专题练习)设抛物线的焦点为,已知直线:,圆:.(1)设直线与圆的交点分别为,,求当取得最小值时,直线的方程;(2)若抛物线过圆的圆心,直线,过同一定点且与抛物线相交于,和,点,,设是的中点,是的中点,证明:直线恒过定点.
19.(2020·上海杨浦区·复旦附中高二期末)已知动圆过点,并且与圆:相外切,设动圆的圆心的轨迹为.(1)求曲线的方程;(2)过动点作直线与曲线交于两点,当为的中点时,求的值;(3)过点的直线与曲线交于两点,设直线:,点,直线交于点,求证:直线经过定点,并求出该定点的坐标.
20.(2021·江西南昌市·高三一模(理))已知动圆过点并且与圆相外切,动圆圆心的轨迹为。(1)求曲线的轨迹方程;(2)过点的直线与轨迹交于、两点,设直线,设点,直线交于,求证:直线经过定点.
21.(2021·江苏苏州市·高三月考)已知圆,点,P是圆E上一点,线段PF的垂直平分线与直线EP相交于点Q.(1)若m=2,点P在圆E上运动时,点Q的轨迹是什么?说明理由;
(2)若m=1,点P在圆E上运动时,点Q的轨迹记为曲线C.过E点作两条互相垂直的直线,与曲线C交于两点A、B,与曲线C交于两点C、D,M为线段AB的中点,N为线段CD的中点.试问,直线MN是否过定点?若过定点,并求出该定点的坐标,若不过定点,请说明理由.
22.(2020·河南鹤壁市·鹤壁高中(文))已知双曲线:的右焦点为,半焦距,点到右准线的距离为,过点作双曲线的两条互相垂直的弦,,设,的中点分别为,.(1)求双曲线的标准方程;(2)证明:直线必过定点,并求出此定点坐标.
23.(2021·贵州高三其他模拟(理))已知,是椭圆:的左,右焦点,是上一点,,的面积为.(1)求椭圆的标准方程;(2)过作两条互相垂直的直线与分别交于和,若分别为和的中点.证明:直线恒过定点,并求出定点坐标.
24.(2020·重庆一中高三月考)椭圆()的离心率等于,它的一个长轴端点恰好是抛物线的焦点.(1)求椭圆的方程;(2)若直线与椭圆有且只有一个公共点,且直线与直线和分别交于两点,试探究以线段为直径的圆是否恒过定点?若恒过定点,求出该定点,若不恒过定点,请说明理由.
25.(2020·黑龙江哈师大附中高三期末(理))椭圆的左右焦点分别为.直线,若椭圆过点.(1)求椭圆的方程;(2)若为椭圆的左、右顶点,为椭圆上一动点,设直线分别交直线于点,则以线段为直径的圆是否恒过定点,若是,求出该定点坐标;若不恒过定点,说明理由.
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