資源簡介 第76講 雙切線問題知識梳理雙切線問題,就是過一點做圓錐曲線的兩條切線的問題,解決這一類問題我們通常用同構(gòu)法.解題思路:①根據(jù)曲線外一點設(shè)出切線方程.②和曲線方程聯(lián)立,求出判別式.③整理出關(guān)于雙切線斜率的同構(gòu)方程.④寫出關(guān)于的韋達定理,并解題.必考題型全歸納題型一:定值問題例1.(2024·河南·高三競賽)已知拋物線C:與直線l:沒有公共點,P為直線l上的動點,過P作拋物線C的兩條切線,A、B為切點.(1)證明:直線AB恒過定點Q;(2)若點P與Q的連線與拋物線C交于M、N兩點,證明:.例2.(2024·高二單元測試)已知拋物線C:的焦點F與橢圓的右焦點重合,點M是拋物線C的準(zhǔn)線上任意一點,直線MA,MB分別與拋物線C相切于點A,B. (1)求拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程及其準(zhǔn)線方程;(2)設(shè)直線MA,MB的斜率分別為,,證明:為定值.例3.(2024·貴州貴陽·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知坐標(biāo)原點為,拋物線為與雙曲線在第一象限的交點為,為雙曲線的上焦點,且的面積為3.(1)求拋物線的方程;(2)已知點,過點作拋物線的兩條切線,切點分別為,,切線,分別交軸于,,求與的面積之比.變式1.(2024·安徽合肥·高三合肥一中校聯(lián)考開學(xué)考試)已知拋物線(為常數(shù),).點是拋物線上不同于原點的任意一點.(1)若直線與只有一個公共點,求;(2)設(shè)為的準(zhǔn)線上一點,過作的兩條切線,切點為,且直線,與軸分別交于,兩點.①證明:②試問是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請說明理由.變式2.(2024·河南信陽·信陽高中??既#┮阎獟佄锞€上一點到焦點的距離為3. (1)求,的值;(2)設(shè)為直線上除,兩點外的任意一點,過作圓的兩條切線,分別與曲線相交于點,和,,試判斷,,,四點縱坐標(biāo)之積是否為定值?若是,求該定值;若不是,請說明理由.題型二:斜率問題例4.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓C:=1(a>b>0)的離心率為,F1,F2是橢圓的兩個焦點,P是橢圓上任意一點,且△PF1F2的周長是8+2.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)圓T:(x-2)2+y2=,過橢圓的上頂點M作圓T的兩條切線交橢圓于E,F兩點,求直線EF的斜率.例5.(2024·全國·高三專題練習(xí))設(shè)點為拋物線外一點,過點作拋物線的兩條切線,,切點分別為,.(Ⅰ)若點為,求直線的方程;(Ⅱ)若點為圓上的點,記兩切線,的斜率分別為,,求的取值范圍.例6.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓的離心率為,,是橢圓的兩個焦點,是橢圓上任意一點,且的周長是.(1)求橢圓的方程;(2)是否存在斜率為1的直線與橢圓交于,兩點,使得以為直徑圓過原點,若存在寫出直線方程;(3)設(shè)圓,過橢圓的上頂點作圓的兩條切線交橢圓于、兩點,當(dāng)圓心在軸上移動且時,求的斜率的取值范圍.變式3.(2024·河南洛陽·高三新安縣第一高級中學(xué)??茧A段練習(xí))已知圓,圓心在拋物線上,圓過原點且與的準(zhǔn)線相切.(1)求拋物線的方程;(2)點,點(與不重合)在直線上運動,過點作拋物線的兩條切線,切點分別為.求證:.變式4.(2024·陜西咸陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知是拋物線上一點,過作圓的兩條切線(切點為),交拋物線分別點且當(dāng)時,.(1)求拋物線的方程;(2)判斷直線的斜率是否為定值?若為定值,求出這個定值;若不是定值,說明理由.變式5.(2024·湖南岳陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知、分別為橢圓的左、右焦點,M為上的一點.(1)若點M的坐標(biāo)為,求的面積;(2)若點M的坐標(biāo)為,且直線與交于不同的兩點A、B,求證:為定值,并求出該定值;(3)如圖,設(shè)點M的坐標(biāo)為,過坐標(biāo)原點O作圓(其中r為定值,且)的兩條切線,分別交于點P,Q,直線OP,OQ的斜率分別記為,.如果為定值,求的取值范圍,以及取得最大值時圓M的方程.題型三:交點弦過定點問題例7.(2024·陜西寶雞·??寄M預(yù)測)已知橢圓C的中心在原點,焦點在x軸上,以兩個焦點和短軸的兩個端點為頂點的四邊形是一個面積為2的正方形(記為Q).(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)點P在直線上,過點P作以原點為圓心短半軸長為半徑圓O的兩條切線,切點為M,N,求證:直線恒過定點.例8.(2024·河北唐山·開灤第二中學(xué)校考模擬預(yù)測)已知拋物線C:的焦點為F,P(4,4)是C上的一點.(1)若直線PF交C于另外一點A,求;(2)若圓:,過P作圓E的兩條切線,分別交C于M,N兩點,證明:直線MN過定點.例9.(2024·陜西西安·西安市大明宮中學(xué)校考模擬預(yù)測)已知動圓恒過定點,圓心到直線的距離為.(1)求點的軌跡的方程;(2)過直線上的動點作的兩條切線,切點分別為,證明:直線恒過定點.變式6.(2024·寧夏石嘴山·石嘴山市第三中學(xué)??既#┮阎獟佄锞€,過拋物線的焦點F且斜率為的直線l與拋物線相交于不同的兩點A,B,.(1)求拋物線C的方程;(2)點M在拋物線的準(zhǔn)線上運動,過點M作拋物線C的兩條切線,切點分別為P,Q,在平面內(nèi)是否存在定點N,使得直線MN與直線PQ垂直?若存在,求出點N的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.變式7.(2024·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知橢圓的焦距為2,圓與橢圓恰有兩個公共點.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)已知結(jié)論:若點為橢圓上一點,則橢圓在該點處的切線方程為.若橢圓的短軸長小于4,過點作橢圓的兩條切線,切點分別為,求證:直線過定點.變式8.(2024·重慶九龍坡·高三重慶市育才中學(xué)??奸_學(xué)考試)如圖所示,已知在橢圓上,圓,圓在橢圓內(nèi)部. (1)求的取值范圍;(2)過作圓的兩條切線分別交橢圓于點(不同于),直線是否過定點?若過定點,求該定點坐標(biāo);若不過定點,請說明理由.變式9.(2024·內(nèi)蒙古呼和浩特·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知點O為平面直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點,點F是拋物線C:的焦點.(1)過點F且傾斜角為的直線l與拋物線C交于A,B兩點,求的面積;(2)若點T為直線上的動點,過點T作拋物線C的兩條切線,切點分別為M,N,求證:直線MN過定點.變式10.(2024·重慶沙坪壩·高三重慶一中校考階段練習(xí))已知的焦點為,且經(jīng)過的直線被圓截得的線段長度的最小值為4.(1)求拋物線的方程;(2)設(shè)坐標(biāo)原點為,若過點作直線與拋物線相交于不同的兩點,,過點,作拋物線的切線分別與直線,相交于點,,請問直線是否經(jīng)過定點?若是,請求出此定點坐標(biāo),若不是,請說明理由.變式11.(2024·遼寧沈陽·沈陽二中校考模擬預(yù)測)如下圖所示,已知橢圓的上頂點為,離心率為,且橢圓經(jīng)過點. (1)求橢圓的方程;(2)若過點作圓(圓在橢圓內(nèi))的兩條切線分別與橢圓相交于兩點(異于點),當(dāng)變化時,試問直線是否過某個定點?若是,求出該定點;若不是,請說明理由.題型四:交點弦定值問題例10.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知拋物線的頂點為原點,其焦點到直線的距離為.(1)求拋物線的方程;(2)設(shè)點,為直線上一動點,過點作拋物線的兩條切線,,其中,為切點,求直線的方程,并證明直線過定點;(3)過(2)中的點的直線交拋物線于,兩點,過點,分別作拋物線的切線,,求,交點滿足的軌跡方程.例11.(2024·全國·高三專題練習(xí))如圖,設(shè)拋物線方程為 (p>0),M為直線上任意一點,過M引拋物線的切線,切點分別為A,B.(1)求直線AB與軸的交點坐標(biāo);(2)若E為拋物線弧AB上的動點,拋物線在E點處的切線與三角形MAB的邊MA,MB分別交于點,,記,問是否為定值?若是求出該定值;若不是請說明理由.例12.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知拋物線,為焦點,若圓與拋物線交于兩點,且(1)求拋物線的方程;(2)若點為圓上任意一點,且過點可以作拋物線的兩條切線,切點分別為.求證:恒為定值.變式12.(2024·山東青島·統(tǒng)考二模)已知為坐標(biāo)原點,雙曲線的左,右焦點分別為,,離心率等于,點是雙曲線在第一象限上的點,直線與軸的交點為,的周長等于,.(1)求的方程;(2)過圓上一點(不在坐標(biāo)軸上)作的兩條切線,對應(yīng)的切點為,.證明:直線與橢圓相切于點,且.題型五:交點弦最值問題例13.(2024·江西撫州·臨川一中校考模擬預(yù)測)橢圓:的離心率為,焦距為.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)是橢圓上的動點,過原點作圓:的兩條斜率存在的切線分別與橢圓交丁點,,求的最大值.例14.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知拋物線的方程為,為其焦點,過不在拋物線上的一點作此拋物線的切線,為切點.且.(Ⅰ)求證:直線過定點;(Ⅱ)直線與曲線的一個交點為,求的最小值.例15.(2024·河南·襄城高中校聯(lián)考三模)已知拋物線的頂點在坐標(biāo)原點,焦點在軸的正半軸上,圓經(jīng)過拋物線的焦點.(1)求的方程;(2)若直線與拋物線相交于兩點,過兩點分別作拋物線的切線,兩條切線相交于點,求面積的最小值.變式13.(2024·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知橢圓,是橢圓外一點,過作橢圓的兩條切線,切點分別為,直線與直線交于點,是直線與橢圓的兩個交點.(1)求直線與直線的斜率之積;(2)求面積的最大值.變式14.(2024·新疆喀什·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知拋物線C:的焦點為F,且F與圓M:上點的距離的最小值為3.(1)求p;(2)若點P在圓M上,PA,PB是拋物線C的兩條切線,A,B是切點,求三角形PAB面積的最值.題型六:交點弦范圍問題例16.(2024·全國·高三專題練習(xí))如圖,設(shè)拋物線的焦點為F,點P是半橢圓上的一點,過點P作拋物線C的兩條切線,切點分別為A、B,且直線PA、PB分別交y軸于點M、N.(1)證明:;(2)求的取值范圍.例17.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓:的左焦點,點在橢圓上.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)經(jīng)過圓:上一動點作橢圓的兩條切線,切點分別記為,直線分別與圓相交于異于點的兩點.(i)當(dāng)直線的斜率都存在時,記直線的斜率分別為.求證:;(ii)求的取值范圍.例18.(2024·山東·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知圓為坐標(biāo)原點,點在圓上運動,為過點的圓的切線,以為準(zhǔn)線的拋物線恒過點,拋物線的焦點為,記焦點的軌跡為.(1)求的方程;(2)過動點的兩條直線均與曲線相切,切點分別為,且的斜率之積為,求四邊形面積的取值范圍.變式15.(2024·云南曲靖·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知橢圓的離心率為,以橢圓的頂點為頂點的四邊形面積為.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)我們稱圓心在橢圓上運動且半徑為的圓是橢圓的“環(huán)繞圓”.過原點作橢圓的“環(huán)繞圓”的兩條切線,分別交橢圓于兩點,若直線的斜率存在,并記為,求的取值范圍本資料陳飛老師主編,可聯(lián)系微信:renbenjiaoyu2 ,加入陳老師高中數(shù)學(xué)永久QQ資料群下載(群內(nèi)99%以上資料為純word解析版),群內(nèi)資料每周持續(xù)更新!高一資料群內(nèi)容:1、高一上學(xué)期同步講義(word+PDF)2、高一下學(xué)期同步講義(word+PDF)3、寒暑假預(yù)習(xí)講義(word+PDF)4、專題分類匯編(純word解析版)5、全國名校期中期末考試卷(純word解析版)6、期中期末考試串講(word+PDF)…………………………………………更多內(nèi)容不斷完善高二資料群內(nèi)容:1、高二上學(xué)期同步講義(word+PDF)2、高二下學(xué)期同步講義(word+PDF)3、寒暑假預(yù)習(xí)講義(word+PDF)4、專題分類匯編(純word解析版)5、全國名校期中期末考試卷(純word解析版)6、期中期末考試串講(word+PDF)…………………………………………更多內(nèi)容不斷完善高三資料群內(nèi)容:1、高三大一輪復(fù)習(xí)講義(word+PDF)2、高三二輪沖刺講義(word+PDF)3、高三三輪押題(純word解析版)4、高考真題分類匯編(純word解析版)5、專題分類匯編(純word解析版)6、圓錐曲線專題(word+PDF)7、導(dǎo)數(shù)專題(word+PDF)8、全國名校期中期末一模二模(純word解析版)…………………………………………更多內(nèi)容不斷完善21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)第76講 雙切線問題知識梳理雙切線問題,就是過一點做圓錐曲線的兩條切線的問題,解決這一類問題我們通常用同構(gòu)法.解題思路:①根據(jù)曲線外一點設(shè)出切線方程.②和曲線方程聯(lián)立,求出判別式.③整理出關(guān)于雙切線斜率的同構(gòu)方程.④寫出關(guān)于的韋達定理,并解題.必考題型全歸納題型一:定值問題例1.(2024·河南·高三競賽)已知拋物線C:與直線l:沒有公共點,P為直線l上的動點,過P作拋物線C的兩條切線,A、B為切點.(1)證明:直線AB恒過定點Q;(2)若點P與Q的連線與拋物線C交于M、N兩點,證明:.【解析】(1)設(shè)點.則.由,得.所以.于是,拋物線C在點A處的切線方程為.設(shè)點.則.設(shè)點.同理,.從而,,即.因此,直線AB恒過定點Q(k,1).(2)設(shè).與拋物線方程聯(lián)立,消去y得.設(shè)點.則 ①要證,即證,則只需證明,即. ②由方程組①知.故式②成立.從而,結(jié)論成立.例2.(2024·高二單元測試)已知拋物線C:的焦點F與橢圓的右焦點重合,點M是拋物線C的準(zhǔn)線上任意一點,直線MA,MB分別與拋物線C相切于點A,B. (1)求拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程及其準(zhǔn)線方程;(2)設(shè)直線MA,MB的斜率分別為,,證明:為定值.【解析】(1)因為,所以,所以,可得橢圓的右焦點為,可得拋物線C的焦點為,∴,所以拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,準(zhǔn)線方程為;(2)由于點M是拋物線C的準(zhǔn)線上任意一點,故可設(shè),因為直線MA,MB的分別與拋物線C相切于點A,B點可知直線MA,MB的斜率存在,且不為0,設(shè)過點的直線方程為,聯(lián)立,消去得:,其判別式,令,得,由韋達定理知,,故為定值-1.例3.(2024·貴州貴陽·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知坐標(biāo)原點為,拋物線為與雙曲線在第一象限的交點為,為雙曲線的上焦點,且的面積為3.(1)求拋物線的方程;(2)已知點,過點作拋物線的兩條切線,切點分別為,,切線,分別交軸于,,求與的面積之比.【解析】(1)雙曲線的上焦點為,設(shè),,由已知得:,則,代入雙曲線方程可得,解得或(舍去),所以,又因為在拋物線上,所以,解得,故拋物線的方程為.(2)設(shè)點,,對求導(dǎo)得,則切線的方程為,由整理得,令,則,即,同理可求得.將代入直線可得:,同理可求得直線的方程:,所以,的直線方程.聯(lián)立消去得,則韋達定理:,則弦長,點到直線的距離,所以,又,故.變式1.(2024·安徽合肥·高三合肥一中校聯(lián)考開學(xué)考試)已知拋物線(為常數(shù),).點是拋物線上不同于原點的任意一點.(1)若直線與只有一個公共點,求;(2)設(shè)為的準(zhǔn)線上一點,過作的兩條切線,切點為,且直線,與軸分別交于,兩點.①證明:②試問是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請說明理由.【解析】(1)將直線與拋物線聯(lián)立,消去可得,由題意可知該方程只有一個實數(shù)根,所以,又點在拋物線上,即;可得,解得(2)①易知拋物線的準(zhǔn)線方程為;不妨設(shè),切點,如下圖所示:將求導(dǎo)可得,則切線的斜率,切線的方程為,又,的方程可化為;同理可得的方程可化為;又兩切線交于點,所以,因此可得是方程的兩根,因此;所以;因此②設(shè)直線和的傾斜角為,直線的傾斜角為,所以;又;;;所以,將代入可得,則可得,即;又,所以,可得,則為定值.變式2.(2024·河南信陽·信陽高中??既#┮阎獟佄锞€上一點到焦點的距離為3. (1)求,的值;(2)設(shè)為直線上除,兩點外的任意一點,過作圓的兩條切線,分別與曲線相交于點,和,,試判斷,,,四點縱坐標(biāo)之積是否為定值?若是,求該定值;若不是,請說明理由.【解析】(1)根據(jù)拋物線的定義,到準(zhǔn)線的距離為3,∴,∴;∴拋物線的焦點坐標(biāo)為,∴,∴;(2)設(shè),過點的直線方程設(shè)為,由得,,若直線,的斜率分別為,,設(shè),,,的縱坐標(biāo)分別為,,,,∴,,∵到的距離,∴,∴,,∴,∴,,,四點縱坐標(biāo)之積為定值,且定值為64.題型二:斜率問題例4.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓C:=1(a>b>0)的離心率為,F1,F2是橢圓的兩個焦點,P是橢圓上任意一點,且△PF1F2的周長是8+2.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)圓T:(x-2)2+y2=,過橢圓的上頂點M作圓T的兩條切線交橢圓于E,F兩點,求直線EF的斜率.【解析】試題分析:(1)由橢圓的離心率為可得a=4b,c=b,然后根據(jù)△PF1F2的周長可得b=1,a=4,從而可得橢圓的方程.(2)由題意知過點M與圓T相切的直線存在斜率,設(shè)其方程為y=kx+1,由直線與圓相切可得32k2+36k+5=0,從而得到,.然后分別求出兩切線與橢圓交點的橫坐標(biāo)和,最后根據(jù)斜率公式求解即可.試題解析:(1)由題意得e=,∴a=4b,∴c=b.∵△PF1F2的周長是8+2,∴2a+2c=8+2,∴b=1,∴a=4.∴橢圓C的方程為+y2=1.(2)由(1)得橢圓的上頂點為M(0,1),又由題意知過點M與圓T相切的直線存在斜率,設(shè)其方程為l:y=kx+1,∵直線y=kx+1與圓T相切,∴,整理得32k2+36k+5=0,∴由消去y整理得(1+16)x2+32k1x=0,∴.同理可得,∴.故直線EF的斜率為.例5.(2024·全國·高三專題練習(xí))設(shè)點為拋物線外一點,過點作拋物線的兩條切線,,切點分別為,.(Ⅰ)若點為,求直線的方程;(Ⅱ)若點為圓上的點,記兩切線,的斜率分別為,,求的取值范圍.【解析】(Ⅰ)設(shè)直線PA方程為,直線PB方程為,由,可得,因為PA與拋物線相切,所以,取,則,即A(1,1).同理可得B(1,-1).所以AB:.(Ⅱ)設(shè),則直線PA方程為,直線PB方程為.由可得.因為直線PA與拋物線相切,所以△=.同理可得,所以時方程的兩根.所以,.則=..又因為,則,所以====.例6.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓的離心率為,,是橢圓的兩個焦點,是橢圓上任意一點,且的周長是.(1)求橢圓的方程;(2)是否存在斜率為1的直線與橢圓交于,兩點,使得以為直徑圓過原點,若存在寫出直線方程;(3)設(shè)圓,過橢圓的上頂點作圓的兩條切線交橢圓于、兩點,當(dāng)圓心在軸上移動且時,求的斜率的取值范圍.【解析】(1)令橢圓半焦距為c,因,即,又,則有,,因△的周長是,即,解得,,所以橢圓的方程為.(2)設(shè)直線L方程是,,,由消去y得:,,即,則,弦的中點,,以為直徑的圓的方程是,因此圓過原點,則有,解得,顯然滿足,所以存在符合條件的直線,其方程為.(3)由(1)知,橢圓的上頂點為在圓T外,顯然過點M的圓T的切線斜率存在,設(shè)過點與圓相切的直線方程為,于是得,即,設(shè)切線ME,MF的斜率分別為,有,由消去y得,,于是得點E的橫坐標(biāo),同理得點F的橫坐標(biāo),直線EF的斜率:,顯然函數(shù)在上單調(diào)遞增,則有,所以斜率的取值范圍為.變式3.(2024·河南洛陽·高三新安縣第一高級中學(xué)校考階段練習(xí))已知圓,圓心在拋物線上,圓過原點且與的準(zhǔn)線相切.(1)求拋物線的方程;(2)點,點(與不重合)在直線上運動,過點作拋物線的兩條切線,切點分別為.求證:.【解析】(1)∵圓與拋物線準(zhǔn)線相切,∴,又圓過和原點,∴,∴,解得.∴拋物線的方程為;(2)設(shè),,方程為,∴,∴拋物線在點處的切線的斜率,∴切線的方程為,即,化簡得:,又因過點,故可得,即,同理可得,∴為方程的兩根,∴,,∴,∴.變式4.(2024·陜西咸陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知是拋物線上一點,過作圓的兩條切線(切點為),交拋物線分別點且當(dāng)時,.(1)求拋物線的方程;(2)判斷直線的斜率是否為定值?若為定值,求出這個定值;若不是定值,說明理由.【解析】(1)如圖,易知,即.∵ ∴,即.代入得 ,∴拋物線.(2)法1: 易知,直線的傾斜角互補,斜率相反,設(shè)直線,直線,則,即.依題意 ,有,即.用代替得,∴直線的斜率為.綜上知,直線的斜率為定值.法2:易知,直線的傾斜角互補,斜率相反,設(shè),則由得:,化簡得.∴直線的斜率為 .綜上知,直線的斜率為定值.變式5.(2024·湖南岳陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知、分別為橢圓的左、右焦點,M為上的一點.(1)若點M的坐標(biāo)為,求的面積;(2)若點M的坐標(biāo)為,且直線與交于不同的兩點A、B,求證:為定值,并求出該定值;(3)如圖,設(shè)點M的坐標(biāo)為,過坐標(biāo)原點O作圓(其中r為定值,且)的兩條切線,分別交于點P,Q,直線OP,OQ的斜率分別記為,.如果為定值,求的取值范圍,以及取得最大值時圓M的方程.【解析】(1)由已知條件得,因為,則,又,因此的面積為.(2)設(shè),由,得,,又,,,于是,即為定值.(3)因為直線:與相切,則,即,同理,由直線:與相切,可得,于是、是關(guān)于的方程的兩實根,注意到,且,故,因為定值,故不妨設(shè)(定值),于是有,即.依題意可知,變化,而、均為定值,即有,解得,,設(shè),,由得,同理,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,因此,解得,所以的范圍為,當(dāng)或時,直線關(guān)于坐標(biāo)軸對稱,此時圓心M為橢圓頂點,所以圓M的方程為或.題型三:交點弦過定點問題例7.(2024·陜西寶雞·??寄M預(yù)測)已知橢圓C的中心在原點,焦點在x軸上,以兩個焦點和短軸的兩個端點為頂點的四邊形是一個面積為2的正方形(記為Q).(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)點P在直線上,過點P作以原點為圓心短半軸長為半徑圓O的兩條切線,切點為M,N,求證:直線恒過定點.【解析】(1)依題意,設(shè)橢圓C的方程為,焦距為,由題設(shè)條件知,,,故橢圓C的方程為.(2)設(shè)點是直線上任意一點,由題可知點P,M,O,N在以為直徑的圓上,此圓方程為 ①又圓O的方程為, ②①-②可得直線方程為:,則直線恒過定點.例8.(2024·河北唐山·開灤第二中學(xué)??寄M預(yù)測)已知拋物線C:的焦點為F,P(4,4)是C上的一點.(1)若直線PF交C于另外一點A,求;(2)若圓:,過P作圓E的兩條切線,分別交C于M,N兩點,證明:直線MN過定點.【解析】(1)由題設(shè),則,故,則,又直線過拋物線焦點,則直線,聯(lián)立直線與拋物線并整理得:,故,即,所以,結(jié)合拋物線定義知:.(2)設(shè),,則(斜率存在且不為0):,所以為,則①,由,則,所以,而,與圓相切,則,整理得:,同理可得:,所以為的兩個不同根,故,,代入①,有,所以,即,可得,所以直線過定點.例9.(2024·陜西西安·西安市大明宮中學(xué)??寄M預(yù)測)已知動圓恒過定點,圓心到直線的距離為.(1)求點的軌跡的方程;(2)過直線上的動點作的兩條切線,切點分別為,證明:直線恒過定點.【解析】(1)設(shè),則,因為,即,當(dāng),即時,則,整理得;當(dāng),即時,則,整理得,不成立;綜上所述:點的軌跡的方程.(2)由(1)可知:曲線:,即,則,設(shè),可知切線的斜率為,所以切線:,則,整理得,同理由切線可得:,可知:為方程的兩根,則,可得直線的斜率,設(shè)的中點為,則,即,所以直線:,整理得,所以直線恒過定點.變式6.(2024·寧夏石嘴山·石嘴山市第三中學(xué)校考三模)已知拋物線,過拋物線的焦點F且斜率為的直線l與拋物線相交于不同的兩點A,B,.(1)求拋物線C的方程;(2)點M在拋物線的準(zhǔn)線上運動,過點M作拋物線C的兩條切線,切點分別為P,Q,在平面內(nèi)是否存在定點N,使得直線MN與直線PQ垂直?若存在,求出點N的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【解析】(1)設(shè),,根據(jù)題意可知直線l的方程為,聯(lián)立得,所以,因為,所以,解得,所以拋物線C的方程為.(2)如圖所示,拋物線的準(zhǔn)線方程為,當(dāng)點M在特殊位置時,切點P,Q關(guān)于y軸對稱,要使MN⊥PQ,點N必在y軸上.故設(shè),,,,拋物線C的方程為,求導(dǎo)得,所以切線MP的斜率,則直線MP的方程為,整理得,又點M在直線MP上,所以,整理得,同理可得,故和是一元二次方程的根,所以因為,,所以,當(dāng)時,,即存在定點,使得直線MN與直線PQ垂直.變式7.(2024·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知橢圓的焦距為2,圓與橢圓恰有兩個公共點.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)已知結(jié)論:若點為橢圓上一點,則橢圓在該點處的切線方程為.若橢圓的短軸長小于4,過點作橢圓的兩條切線,切點分別為,求證:直線過定點.【解析】(1)設(shè)橢圓的半焦距為.當(dāng)圓在橢圓的內(nèi)部時,,橢圓的方程為.當(dāng)圓在橢圓的外部時,,橢圓的方程為.(2)證明:設(shè).因為橢圓的短軸長小于4,所以的方程為.則由已知可得,切線的方程為的方程為,將代入的方程整理可得,.顯然的坐標(biāo)都滿足方程,故直線的方程為,令,可得,即直線過定點.變式8.(2024·重慶九龍坡·高三重慶市育才中學(xué)??奸_學(xué)考試)如圖所示,已知在橢圓上,圓,圓在橢圓內(nèi)部. (1)求的取值范圍;(2)過作圓的兩條切線分別交橢圓于點(不同于),直線是否過定點?若過定點,求該定點坐標(biāo);若不過定點,請說明理由.【解析】(1)由題意,故橢圓方,設(shè)為橢圓上的一動點,由于圓在橢圓內(nèi)部,則恒成立,即對任意恒成立,令,,則,于是有;(2)設(shè),,,(由(1)斜率都存在),由于兩直線均與圓C相切,則,則為方程的兩根,由韋達定理可知,設(shè),由韋達定理可知,由.則.故過定點.變式9.(2024·內(nèi)蒙古呼和浩特·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知點O為平面直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點,點F是拋物線C:的焦點.(1)過點F且傾斜角為的直線l與拋物線C交于A,B兩點,求的面積;(2)若點T為直線上的動點,過點T作拋物線C的兩條切線,切點分別為M,N,求證:直線MN過定點.【解析】(1)據(jù)題意,直線l的斜率為,則直線l的方程為,設(shè),,由,聯(lián)立可得,易得,故,,因此,.(2)證明:設(shè)點,,,以M為切點的拋物線的切線方程為,由,聯(lián)立可得,由判別式,即,即,顯然,可得,因此,以M為切點的拋物線的切線方程為,同理可得,以N為切點的拋物線的切線方程為,由于這兩條切線都經(jīng)過點,代入可得,,則直線MN的方程為,可得直線MN過定點.變式10.(2024·重慶沙坪壩·高三重慶一中??茧A段練習(xí))已知的焦點為,且經(jīng)過的直線被圓截得的線段長度的最小值為4.(1)求拋物線的方程;(2)設(shè)坐標(biāo)原點為,若過點作直線與拋物線相交于不同的兩點,,過點,作拋物線的切線分別與直線,相交于點,,請問直線是否經(jīng)過定點?若是,請求出此定點坐標(biāo),若不是,請說明理由.【解析】(1)因為拋物線的焦點為,圓的圓心,而經(jīng)過的直線被圓截得的線段長度,其中為圓心到直線的距離,則,所以,顯然,的最大值為焦點到圓心的距離,即,所以,又,解得或(舍),故拋物線的方程為.(2)設(shè)點,,,由,即,得,則點處的切線方程為,直線的方程為:,則點,同理點,可得:,直線的方程為:,注意到點,滿足,直線的方程為.注意令,則,直線經(jīng)過定點.變式11.(2024·遼寧沈陽·沈陽二中校考模擬預(yù)測)如下圖所示,已知橢圓的上頂點為,離心率為,且橢圓經(jīng)過點. (1)求橢圓的方程;(2)若過點作圓(圓在橢圓內(nèi))的兩條切線分別與橢圓相交于兩點(異于點),當(dāng)變化時,試問直線是否過某個定點?若是,求出該定點;若不是,請說明理由.【解析】(1)由題知解得,故橢圓的方程為(2)設(shè)點為橢圓上任意一點,則,所以,所以當(dāng)時,取最小值,即橢圓上的點到點的最小距離為,因為圓在橢圓內(nèi)部,所以半徑,所以直線的斜率均存在,設(shè)過點與圓相切的直線為,設(shè)直線的斜率分別為,則圓心到直線的距離,化簡得:①,從而,由得:,解得:或將代入可得,所以,所以直線BD的斜率,直線BD的方程為:化簡為:,即所以,當(dāng)變化時,直線BD總過定點.題型四:交點弦定值問題例10.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知拋物線的頂點為原點,其焦點到直線的距離為.(1)求拋物線的方程;(2)設(shè)點,為直線上一動點,過點作拋物線的兩條切線,,其中,為切點,求直線的方程,并證明直線過定點;(3)過(2)中的點的直線交拋物線于,兩點,過點,分別作拋物線的切線,,求,交點滿足的軌跡方程.【解析】(1)設(shè)拋物線的方程為,∵拋物線的焦點到直線的距離為,∴,解得或(舍去,∴,,∴拋物線的方程為.(2)設(shè),,設(shè)切點為,曲線,,則切線的斜率為,化簡得,設(shè),,,則,是以上方程的兩根,則,,,直線的方程為:,整理得,∵切線的方程為,整理得,且點,在切線上,∴,即直線的方程為:,化簡得,又∵,∴,故直線過定點.(3)設(shè),,,過的切線,過的切線,則交點,設(shè)過點的直線為,聯(lián)立,得,∴,,∴,∴.∴點滿足的軌跡方程為.例11.(2024·全國·高三專題練習(xí))如圖,設(shè)拋物線方程為 (p>0),M為直線上任意一點,過M引拋物線的切線,切點分別為A,B.(1)求直線AB與軸的交點坐標(biāo);(2)若E為拋物線弧AB上的動點,拋物線在E點處的切線與三角形MAB的邊MA,MB分別交于點,,記,問是否為定值?若是求出該定值;若不是請說明理由.【解析】(1)設(shè),,拋物線方程可變?yōu)椋?br/>所以,所以,,直線的方程為,直線方程為,則解得,,又,所以直線的方程為,化簡得, 令,,又, 所以,所以直線AB與軸的交點坐標(biāo)為.(2)記,設(shè)點,可得直線的方程為,由可得,同理,所以,所以,同理,所以,設(shè),記,則,,,,,于是,所以,所以.例12.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知拋物線,為焦點,若圓與拋物線交于兩點,且(1)求拋物線的方程;(2)若點為圓上任意一點,且過點可以作拋物線的兩條切線,切點分別為.求證:恒為定值.【解析】(1)由題意可知,半徑為,由圓的圓心以及拋物線的焦點均在在坐標(biāo)軸軸,故由對稱性可知:軸于點,在直角三角形中,,因此 故,將其代入拋物線方程中得,故拋物線方程為:(2)令,拋物線在點處的切線方程為,與聯(lián)立得①由相切得,代入①得故在點處的切線方程為,即為同理:點處的切線方程為,而兩切線交于點,所以有,則直線的方程為:,由得,所以于是,又點在圓上,所以,即.變式12.(2024·山東青島·統(tǒng)考二模)已知為坐標(biāo)原點,雙曲線的左,右焦點分別為,,離心率等于,點是雙曲線在第一象限上的點,直線與軸的交點為,的周長等于,.(1)求的方程;(2)過圓上一點(不在坐標(biāo)軸上)作的兩條切線,對應(yīng)的切點為,.證明:直線與橢圓相切于點,且.【解析】(1)由題意知,,又因為,所以,所以,又因為,所以,所以的方程為:.(2)設(shè),則,,,設(shè)切線的斜率分別為,設(shè)的方程為:,因為,所以,所以,所以 (*)因為,整理得,即,所以,同理:,因為切線均過點,同理根據(jù)上面可知,為的兩解,所以,所以,為直角三角形,因為,所以,所以,同理:,所以直線的方程為:,將直線:,代入橢圓的方程:可得:,即,所以,,所以直線與橢圓相切,切點,所以,所以,所以.題型五:交點弦最值問題例13.(2024·江西撫州·臨川一中校考模擬預(yù)測)橢圓:的離心率為,焦距為.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)是橢圓上的動點,過原點作圓:的兩條斜率存在的切線分別與橢圓交丁點,,求的最大值.【解析】(1)由題意得,又,所以,,,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)設(shè)圓的切線的方程為,則,整理得,其兩根,滿足①,這里,,且②,由①②得,設(shè),,則,,這里,,所以,,則,因為當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,即.例14.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知拋物線的方程為,為其焦點,過不在拋物線上的一點作此拋物線的切線,為切點.且.(Ⅰ)求證:直線過定點;(Ⅱ)直線與曲線的一個交點為,求的最小值.【解析】試題分析:(Ⅰ)設(shè)直線的方程為,設(shè),,由消去得,根據(jù)韋達定理,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的結(jié)合意義可得這兩條切線的斜率分別為,.由這兩切線垂直得,從而可得結(jié)論;(Ⅱ)設(shè),則,, ,,,利用導(dǎo)數(shù)求出的最小值即可.試題解析:(Ⅰ)設(shè)直線的方程為,設(shè),以為切點的切線方程分別為,.由消去得.則,.這兩條切線的斜率分別為,.由這兩切線垂直得,得.所以直線恒過定點.(Ⅱ)設(shè),則,,當(dāng)時,則,可得,當(dāng)時,則,,,同樣可得.所以.由.所以 .令,..所以在上為減函數(shù),在上為增函數(shù).所以.(或 當(dāng)時取等號.)例15.(2024·河南·襄城高中校聯(lián)考三模)已知拋物線的頂點在坐標(biāo)原點,焦點在軸的正半軸上,圓經(jīng)過拋物線的焦點.(1)求的方程;(2)若直線與拋物線相交于兩點,過兩點分別作拋物線的切線,兩條切線相交于點,求面積的最小值.【解析】(1)由題意,設(shè)的方程為,因為圓經(jīng)過拋物線的焦點,所以,解得,所以的方程為.(2)如圖所示,設(shè),則,聯(lián)立方程組整理得,所以,且,所以.由,可得,則,所以拋物線的過點A的切線方程是,將代入上式整理得,同理可得拋物線的過點的切線方程為由解得,所以,所以到直線的距離,所以的面積,當(dāng)時,,所以面積的最小值為.變式13.(2024·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知橢圓,是橢圓外一點,過作橢圓的兩條切線,切點分別為,直線與直線交于點,是直線與橢圓的兩個交點.(1)求直線與直線的斜率之積;(2)求面積的最大值.【解析】(1)設(shè),,,由可得,對其求導(dǎo)可得,所以當(dāng)時,直線的斜率為,則直線的方程為,即.當(dāng)時,成立,所以直線的方程為.同理可得直線的方程為,又因為是兩條切線的交點,所以有,,所以,則,又因為,所以.(2)①當(dāng)時,聯(lián)立直線與橢圓方程,得,,,則,聯(lián)立直線與橢圓方程,解得點.則點到直線的距離,所以令,則,令,則,記,,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以當(dāng),,即時,.所以,所以面積的最大值是.②當(dāng)時,直線的方程為,聯(lián)立,可得,根據(jù)橢圓的對稱性,不妨令,則,則點到直線的距離,所以令,則,記,,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以當(dāng),時,.所以,所以面積的最大值是.根據(jù)對稱性可得當(dāng)時,面積的最大值是.所以當(dāng)時,的最大值為.當(dāng)時,同理可求得,當(dāng)時,的最大值為.綜上,當(dāng)時,面積的最大值是.變式14.(2024·新疆喀什·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知拋物線C:的焦點為F,且F與圓M:上點的距離的最小值為3.(1)求p;(2)若點P在圓M上,PA,PB是拋物線C的兩條切線,A,B是切點,求三角形PAB面積的最值.【解析】(1)由點到圓M上的點的距離的最小值為解得.(2)由(1)知,拋物線的方程為,即,則.設(shè)切點,,則易得直線PA:,直線PB:,從而得到.設(shè)直線AB:,聯(lián)立拋物線方程,消去y并整理,得,則,即,且,,故.因為,點P到直線AB的距離,所以,①又點在圓M:上,故,代入①得,,而,故當(dāng)時,,故當(dāng)時,.題型六:交點弦范圍問題例16.(2024·全國·高三專題練習(xí))如圖,設(shè)拋物線的焦點為F,點P是半橢圓上的一點,過點P作拋物線C的兩條切線,切點分別為A、B,且直線PA、PB分別交y軸于點M、N.(1)證明:;(2)求的取值范圍.【解析】(1)由題意知,直線PA的斜率存在且不為0,設(shè)點P的坐標(biāo)為,直線PA方程為.令,可知點M的坐標(biāo)為.由,消去x得.因為直線與拋物線只有一個交點,故,即.因為點F的坐標(biāo)為,故,.則.因此,亦即.(2)設(shè)直線PB的方程為.由(1)可知,n滿足方程.故m,n是關(guān)于t的方程的兩個不同的實根.所以.由(1)可知:,同理可得.故,.則,因為,所以.因此,的取值范圍是.【點晴】本題考查直線與橢圓的位置關(guān)系,計算量較大,考查學(xué)生的運算求解能力、轉(zhuǎn)化與化歸的思想,是一道中檔題.例17.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓:的左焦點,點在橢圓上.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)經(jīng)過圓:上一動點作橢圓的兩條切線,切點分別記為,直線分別與圓相交于異于點的兩點.(i)當(dāng)直線的斜率都存在時,記直線的斜率分別為.求證:;(ii)求的取值范圍.【解析】(1)∵橢圓的左焦點,∴.將代入,得.又,∴,.∴橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)(i)設(shè)點,設(shè)過點與橢圓相切的直線方程為.由,消去,得..令,整理得.由已知,則.又,∴.(ii)設(shè)點,.當(dāng)直線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為.由,消去,得..令,整理得.則.∴直線的方程為.化簡,可得,即.經(jīng)驗證,當(dāng)直線的斜率不存在時,直線的方程為或,也滿足.同理,可得直線的方程為.∵在直線,上,∴,.∴直線的方程為.由,消去,得.∴,.∴.又由(i)可知當(dāng)直線,的斜率都存在時,;易知當(dāng)直線或斜率不存在時,也有.∴為圓的直徑,即.∴.又,∴.∴的取值范圍為.例18.(2024·山東·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知圓為坐標(biāo)原點,點在圓上運動,為過點的圓的切線,以為準(zhǔn)線的拋物線恒過點,拋物線的焦點為,記焦點的軌跡為.(1)求的方程;(2)過動點的兩條直線均與曲線相切,切點分別為,且的斜率之積為,求四邊形面積的取值范圍.【解析】(1)分別過作的垂線,垂足分別為,連接,由拋物線的定義,可得,則.因為,所以焦點的軌跡是以為焦點的橢圓,其中,所以拋物線的焦點的軌跡方程為(2)設(shè)點,過點的直線的斜率為,則方程為,聯(lián)立方程組,消得,,整理得,,即,所以點在方程為的圓上.設(shè)點在橢圓上,則,則,由知,滿足:則,即,故,從而得切線的方程為整理得,點滿足方程,則,同理可得即點滿足方程,所以的方程為.消得,,,.設(shè),點到直線的距離為,;.所以.變式15.(2024·云南曲靖·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知橢圓的離心率為,以橢圓的頂點為頂點的四邊形面積為.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)我們稱圓心在橢圓上運動且半徑為的圓是橢圓的“環(huán)繞圓”.過原點作橢圓的“環(huán)繞圓”的兩條切線,分別交橢圓于兩點,若直線的斜率存在,并記為,求的取值范圍.【解析】(1)由題意,得且,又,解得,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)設(shè)切線的方程為,切線的方程為,“環(huán)繞圓”的圓心D為.由“環(huán)繞圓”的定義,可得“環(huán)繞圓”的半徑為1,所以“環(huán)繞圓”的標(biāo)準(zhǔn)方程為.因為直線與“環(huán)繞圓”相切,則由點到直線的距離公式可得:,化簡得.同理可得.所以是方程的兩個不相等的實數(shù)根,所以.又因為“環(huán)繞圓”的圓心在橢圓上,所以代入橢圓方程中,可得,解得.所以.又因為且,所以或.所以或,所以或,所以或.所以的取值范圍是本資料陳飛老師主編,可聯(lián)系微信:renbenjiaoyu2 ,加入陳老師高中數(shù)學(xué)永久QQ資料群下載(群內(nèi)99%以上資料為純word解析版),群內(nèi)資料每周持續(xù)更新!高一資料群內(nèi)容:1、高一上學(xué)期同步講義(word+PDF)2、高一下學(xué)期同步講義(word+PDF)3、寒暑假預(yù)習(xí)講義(word+PDF)4、專題分類匯編(純word解析版)5、全國名校期中期末考試卷(純word解析版)6、期中期末考試串講(word+PDF)…………………………………………更多內(nèi)容不斷完善高二資料群內(nèi)容:1、高二上學(xué)期同步講義(word+PDF)2、高二下學(xué)期同步講義(word+PDF)3、寒暑假預(yù)習(xí)講義(word+PDF)4、專題分類匯編(純word解析版)5、全國名校期中期末考試卷(純word解析版)6、期中期末考試串講(word+PDF)…………………………………………更多內(nèi)容不斷完善高三資料群內(nèi)容:1、高三大一輪復(fù)習(xí)講義(word+PDF)2、高三二輪沖刺講義(word+PDF)3、高三三輪押題(純word解析版)4、高考真題分類匯編(純word解析版)5、專題分類匯編(純word解析版)6、圓錐曲線專題(word+PDF)7、導(dǎo)數(shù)專題(word+PDF)8、全國名校期中期末一模二模(純word解析版)…………………………………………更多內(nèi)容不斷完善21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 2025年高考數(shù)學(xué)核心考點歸納第76講、雙切線問題(教師版).docx 2025年高考數(shù)學(xué)核心考點歸納第76講、雙切線問題(學(xué)生版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫