1、已知是橢圓上的定點,直線(不過點)與橢圓交于,兩點,且,則直線斜率為定值.
2、已知是雙曲線上的定點,直線(不過點)與雙曲線交于,兩點,且,直線斜率為定值.
3、已知是拋物線上的定點,直線(不過點)與拋物線交于,兩點,若,則直線斜率為定值.
4、為橢圓上一定點,過點作斜率為,的兩條直線分別與橢圓交于兩點.
(1)若,則直線過定點;
(2)若,則直線過定點.
5、設(shè)是直角坐標(biāo)平面內(nèi)不同于原點的一定點,過作兩條直線,交橢圓于、、、,直線,的斜率分別為,,弦,的中點記為,.
(1)若,則直線過定點;
(2)若,則直線過定點.
6、過拋物線上任一點引兩條弦,,直線,斜率存在,分別記為,即,則直線經(jīng)過定點.
必考題型全歸納
題型一:斜率和問題
例1.(2024·重慶渝中·高三重慶巴蜀中學(xué)??茧A段練習(xí))已知點,,是異于A,的動點,,分別是直線,的斜率,且滿足.
(1)求動點的軌跡方程;
(2)在線段上是否存在定點,使得過點的直線交的軌跡于,兩點,且對直線上任意一點,都有直線,,的斜率成等差數(shù)列.若存在,求出定點,若不存在,請說明理由.
例2.(2024·河南洛陽·高三伊川縣第一高中校聯(lián)考開學(xué)考試)已知拋物線與拋物線在第一象限交于點.
(1)已知為拋物線的焦點,若的中點坐標(biāo)為,求;
(2)設(shè)為坐標(biāo)原點,直線的斜率為.若斜率為的直線與拋物線和均相切,證明為定值,并求出該定值.
例3.(2024·廣東廣州·高三廣州市真光中學(xué)??茧A段練習(xí))已知雙曲線,漸近線方程為,點在上;

(1)求雙曲線的方程;
(2)過點的兩條直線,分別與雙曲線交于,兩點(不與點重合),且兩條直線的斜率,滿足,直線與直線,軸分別交于,兩點,求證:的面積為定值.
變式1.(2024·全國·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,已知兩定點,,M是平面內(nèi)一動點,自M作MN垂直于AB,垂足N介于A和B之間,且.
(1)求動點M的軌跡;
(2)設(shè)過的直線交曲線于C,D兩點,Q為平面上一動點,直線QC,QD,QP的斜率分別為,,,且滿足.問:動點Q是否在某一定直線上?若在,求出該定直線的方程;若不在,請說明理由.
變式2.(2024·全國·高三專題練習(xí))設(shè)是拋物線上一點,不過點A的直線l交E于M,N兩點,F(xiàn)為E的焦點.
(1)若直線l過F,求的值;
(2)設(shè)直線AM,AN和直線l的斜率分別為,和k,若,求k的值.
變式3.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓經(jīng)過點,離心率為.過點的直線l與橢圓E交于不同的兩點M,N.
(1)求橢圓E的方程;
(2)設(shè)直線AM和直線AN的斜率分別為和,求的值.
變式4.(2024·山西運城·山西省運城中學(xué)校??级#┮阎c為雙曲線上一點,的左焦點到一條漸近線的距離為.
(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)不過點的直線與雙曲線交于兩點,若直線PA,PB的斜率和為1,證明:直線過定點,并求該定點的坐標(biāo).
變式5.(2024·重慶巴南·統(tǒng)考一模)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點、,的內(nèi)切圓與直線相切于點,記點M的軌跡為C.
(1)求C的方程;
(2)設(shè)點T在直線上,過T的兩條直線分別交C于A、B兩點和P,Q兩點,連接.若直線的斜率與直線的斜率之和為0,試比較與的大小.
變式6.(2024·湖南湘潭·高三湘鋼一中??奸_學(xué)考試)已知橢圓的離心率為分別為橢圓的左右頂點,分別為橢圓的左右焦點,是橢圓的上頂點,且的外接圓半徑為.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)與軸不垂直的直線交橢圓于兩點(在軸的兩側(cè)),記直線的斜率分別為.
(i)求的值;
(ii)若,則求的面積的取值范圍.
變式7.(2024·全國·高三專題練習(xí))設(shè)拋物線的焦點為F,過F且斜率為1的直線l與E交于A,B兩點,且.
(1)求拋物線E的方程;
(2)設(shè)為E上一點,E在P處的切線與x軸交于Q,過Q的直線與E交于M,N兩點,直線PM和PN的斜率分別為和.求證:為定值.
變式8.(2024·四川巴中·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知橢圓的左、右頂點分別為,點在橢圓上,且.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)橢圓的右焦點為,過點斜率不為0的直線交橢圓于兩點,記直線與直線的斜率分別為,當(dāng)時,求:
①直線的方程;
②的面積.
變式9.(2024·湖北隨州·高三隨州市曾都區(qū)第一中學(xué)校考開學(xué)考試)在平面直角坐標(biāo)系中,已知圓心為C的動圓過點,且在軸上截得的弦長為4,記C的軌跡為曲線E.
(1)求E的方程;
(2)已知及曲線E上的兩點B和D,直線AB,AD的斜率分別為,,且,求證:直線BD經(jīng)過定點.
變式10.(2024·陜西商洛·高三陜西省山陽中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知橢圓C:過點,且C的右焦點為.
(1)求C的離心率;
(2)過點F且斜率為1的直線與C交于M,N兩點,P直線上的動點,記直線PM,PN,PF的斜率分別為,,,證明:.
變式11.(2024·湖南長沙·高三長郡中學(xué)??茧A段練習(xí))已知橢圓的左右焦點分別為是橢圓的中心,點為其上的一點滿足.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)定點,過點的直線交橢圓于兩點,若在上存在一點,使得直線的斜率與直線的斜率之和為定值,求的范圍.
變式12.(2024·湖北武漢·高三武漢市第四十九中學(xué)??茧A段練習(xí))已知定點,定直線,動圓過點,且與直線相切.
(1)求動圓的圓心所在軌跡的方程;
(2)已知點是軌跡上一點,點是軌跡上不同的兩點(點均不與點重合),設(shè)直線的斜率分別為,且滿足,證明:直線過定點,并求出定點的坐標(biāo).
題型二:斜率差問題
例4.(2024·全國·高三專題練習(xí))橢圓C:的離心率,.
(1)求橢圓C的方程;
(2)如圖,A,B,D是橢圓C的頂點,P是橢圓C上除頂點外的任意一點,直線DP交x軸于點N,直線AD交BP于點M,設(shè)MN的斜率為m,BP的斜率為n,證明:為定值.
例5.(2024·全國·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,已知定點A(1,0),點M在軸上運動,點N在軸上運動,點P為坐標(biāo)平面內(nèi)的動點,且滿足.
(1)求動點P的軌跡C的方程;
(2)點Q為圓上一點,由Q向C引切線,切點分別為S、T,記分別為切線QS,QT的斜率,當(dāng)Q運動時,求的取值范圍.
例6.(2024·四川成都·高二棠湖中學(xué)??茧A段練習(xí))設(shè)、為拋物線上的兩點,與的中點的縱坐標(biāo)為4,直線的斜率為.
(1)求拋物線的方程;
(2)已知點,、為拋物線(除原點外)上的不同兩點,直線、的斜率分別為,,且滿足,記拋物線在、處的切線交于點,線段的中點為,若,求的值.
變式13.(2024·全國·高三專題練習(xí))如圖,已知點是拋物線:的焦點,點在拋物線上,且.
(1)若直線與拋物線交于兩點,求的值;
(2)若點在拋物線上,且拋物線在點處的切線交于點,記直線的斜率分別為,且滿足,求證:的面積為定值.
變式14.(2024·全國·高三專題練習(xí))如圖,已知橢圓的離心率為,,分別是橢圓的左、右頂點,右焦點,,過且斜率為的直線與橢圓相交于,兩點,在軸上方.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)記,的面積分別為,,若,求的值;
(3)設(shè)線段的中點為,直線與直線相交于點,記直線,,的斜率分別為,,,求的值.
變式15.(2024·廣東廣州·高三華南師大附中??奸_學(xué)考試)已知橢圓的兩焦點分別為 ,A是橢圓上一點,當(dāng)時,的面積為.
(1)求橢圓的方程;
(2)直線與橢圓交于兩點,線段的中點為,過作垂直軸的直線在第二象限交橢圓于點S,過S作橢圓的切線,的斜率為,求的取值范圍.
題型三:斜率積問題
例7.(2024·黑龍江雞西·高三雞東縣第二中學(xué)??计谀┮阎p曲線(,)的兩條漸近線互相垂直,且過點.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)設(shè)P為雙曲線的左頂點,直線l過坐標(biāo)原點且斜率不為0,l與雙曲線C交于A,B兩點,直線m過x軸上一點Q(異于點P),且與直線l的傾斜角互補,m與直線PA,PB分別交于M,N(M,N不在坐標(biāo)軸上)兩點,若直線OM,ON的斜率之積為定值,求點Q的坐標(biāo).
例8.(2024·貴州畢節(jié)·??寄M預(yù)測)如圖,橢圓的左、右頂點分別為,,為橢圓上的動點且在第一象限內(nèi),線段與橢圓交于點(異于點),直線與直線交于點,為坐標(biāo)原點,連接,且直線與的斜率之積為.

(1)求橢圓的方程.
(2)設(shè)直線的斜率分別為,證明:為定值.
例9.(2024·海南省直轄縣級單位·??寄M預(yù)測)橢圓的離心率,過點.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點且斜率不為0的直線與橢圓交于兩點,橢圓的左頂點為,求直線與直線的斜率之積.
變式16.(2024·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知為坐標(biāo)原點,橢圓的離心率為,橢圓的上頂點到右頂點的距離為.
(1)求橢圓的方程;
(2)若橢圓的左、右頂點分別為、,過點作直線與橢圓交于、兩點,且、位于第一象限,在線段上,直線與直線相交于點,連接、,直線、的斜率分別記為、,求的值.
變式17.(2024·河南鄭州·高三鄭州外國語學(xué)校校考階段練習(xí))已知橢圓的離心率為,以C的短軸為直徑的圓與直線相切.
(1)求C的方程;
(2)直線與C相交于A,B兩點,過C上的點P作x軸的平行線交線段AB于點Q,且平分,設(shè)直線的斜率為(O為坐標(biāo)原點),判斷是否為定值?并說明理由.
變式18.(2024·內(nèi)蒙古赤峰·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知橢圓:的右頂點為,點在圓:上運動,且的最大值為.
(1)求橢圓的方程;
(2)不經(jīng)過點的直線與交于,兩點,且直線和的斜率之積為1.求直線被圓截得的弦長.
變式19.(2024·重慶沙坪壩·高三重慶南開中學(xué)??茧A段練習(xí))已知雙曲線的左、右頂點分別為A、B,漸近線方程為,焦點到漸近線距離為1,直線與C左右兩支分別交于P,Q,且點在雙曲線C上.記和面積分別為,,,的斜率分別為,
(1)求雙曲線C的方程;
(2)若,試問是否存在實數(shù),使得,,.成等比數(shù)列,若存在,求出的值,不存在說明理由.
變式20.(2024·陜西西安·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)已知橢圓的右頂點為,離心率為.
(1)求橢圓的方程;
(2)不經(jīng)過點的直線與交于兩點,且直線和的斜率之積為1,證明:直線過定點.
變式21.(2024·內(nèi)蒙古包頭·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知點,,動點滿足直線與的斜率之積為,記點的軌跡為曲線.
(1)求曲線的方程,并說明是什么曲線;
(2)過坐標(biāo)原點的直線交曲線于,兩點,點在第一象限,軸,垂足為,連結(jié)并延長交曲線于點.
(?。┳C明:直線與的斜率之積為定值;
(ⅱ)求面積的最大值.
變式22.(2024·內(nèi)蒙古包頭·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知點,動點滿足直線PM與PN的斜率之積為,記點P的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程,并說明C是什么曲線;
(2)過坐標(biāo)原點的直線交曲線C于A,B兩點,點A在第一象限,AD⊥x軸,垂足為D,連接BD并延長交曲線C于點H.證明:直線AB與AH的斜率之積為定值.
變式23.(2024·山西大同·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知雙曲線的離心率為,且過點.
(1)求C的方程;
(2)設(shè)A,B為C上異于點P的兩點,記直線,的斜率分別為,,若,試判斷直線是否過定點?若是,則求出該定點坐標(biāo);若不是,請說明理由.
變式24.(2024·河南周口·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知是橢圓上的兩點,關(guān)于原點對稱,是橢圓上異于的一點,直線和的斜率滿足.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若斜率存在且不經(jīng)過原點的直線交橢圓于兩點異于橢圓的上、下頂點),當(dāng)?shù)拿娣e最大時,求的值.
變式25.(2024·江蘇南通·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)在直角坐標(biāo)系中,點到點的距離與到直線:的距離之比為,記動點的軌跡為.
(1)求的方程;
(2)過上兩點,作斜率均為的兩條直線,與的另兩個交點分別為,.若直線,的斜率分別為,,證明:為定值.
變式26.(2024·天津北辰·高三天津市第四十七中學(xué)??茧A段練習(xí))已知橢圓的離心率為,以C的短軸為直徑的圓與直線相切.直線l過右焦點F且不平行于坐標(biāo)軸,l與C有兩交點A,B,線段的中點為M.
(1)求C的方程;
(2)證明:直線的斜率與l的斜率的乘積為定值;
(3)延長線段與橢圓C交于點P,若四邊形為平行四邊形,求此時直線l的斜率.
變式27.(2024·四川瀘州·統(tǒng)考三模)已知橢圓的右焦點為,短軸長等于焦距.
(1)求的方程;
(2)過的直線交于,交直線于點,記的斜率分別為,若,求的值.
題型四:斜率商問題
例10.(2024·湖北荊州·高三沙市中學(xué)??茧A段練習(xí))已知雙曲線的實軸長為,左右兩個頂點分別為,經(jīng)過點的直線交雙曲線的右支于兩點,且在軸上方,當(dāng)軸時,.
(1)求雙曲線方程.
(2)求證:直線的斜率之比為定值.
例11.(2024·重慶南岸·高三重慶市第十一中學(xué)校??茧A段練習(xí))如圖,為拋物線上四個不同的點,直線AB與直線MN相交于點,直線AN過點

(1)記A,B的縱坐標(biāo)分別為,求;
(2)記直線AN,BM的斜率分別為,是否存在實數(shù),使得?若存在,求出的值,若不存在說明理由
例12.(2024·廣東·高三校聯(lián)考階段練習(xí))過原點O的直線交橢圓E:()于A,B兩點,,面積的最大值為.
(1)求橢圓E的方程;
(2)連AR交橢圓于另一個交點C,又(),分別記PA,PR,PC的斜率為,,,求的值.
變式28.(2024·江西南昌·高三南昌市八一中學(xué)??茧A段練習(xí))已知隨圓的左?右焦點分別為點在上,的周長為,面積為.
(1)求的方程.
(2)設(shè)的左?右頂點分別為,過點的直線與交于兩點(不同于左右頂點),記直線的斜率為,直線的斜率為,則是否存在實常數(shù),使得恒成立.
變式29.(2024·河南·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)已知雙曲線實軸左右兩個頂點分別為,雙曲線的焦距為,漸近線方程為.
(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點的直線與雙曲線交于兩點.設(shè)的斜率分別為,且,求的方程.
變式30.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓的焦距為,為坐標(biāo)原點,橢圓的上下頂點分別為,,左右頂點分別為,,依次連接的四個頂點構(gòu)成的四邊形的面積為4.
(1)求的方程;
(2)過點的任意直線與橢圓交于,(不同于,)兩點,直線的斜率為,直線的斜率為.求證:.
變式31.(2024·河南洛陽·模擬預(yù)測)已知橢圓:的離心率為,右焦點為,,分別為橢圓的左、右頂點.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點作斜率不為的直線,直線與橢圓交于,兩點,記直線的斜率為,直線的斜率為,求證:為定值;
(3)在(2)的條件下,直線與直線交于點,求證:點在定直線上.
變式32.(2024·福建福州·福建省福州第一中學(xué)??既#┮阎狹是平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的一個動點,直線MA與直線垂直,A為垂足且位于第三象限;直線MB與直線垂直,B為垂足且位于第二象限.四邊形OAMB(O為原點)的面積為2,記動點M的軌跡為C.
(1)求C的方程;
(2)點,直線PE,QE與C分別交于P,Q兩點,直線PE,QE,PQ的斜率分別為,,.若,求△PQE周長的取值范圍.
變式33.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知分別為橢圓E:的左、右頂點,直線過定點,記直線的斜率為,求的值.
變式34.(2024·全國·高三專題練習(xí))設(shè)拋物線的焦點為F,點,過F的直線交C于M,N兩點.當(dāng)直線MD垂直于x軸時,.

(1)求C的方程;
(2)設(shè)直線與C另一個交點分別為A,B,記直線的斜率為,求的值.
變式35.(2024·高二課時練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,已知點,拋物線的焦點為F,M為拋物線C上異于頂點的動點,直線MF交拋物線C于另一點N,直線ME,NE分別交拋物線C于點P,Q.
(1)當(dāng)軸時,求直線PQ與x軸的交點坐標(biāo);
(2)設(shè)直線MN,PQ的斜率分別為,,試探究是否為定值?若是,求出此定值;若不是,請說明理由
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第73講 斜率題型全歸納
知識梳理
1、已知是橢圓上的定點,直線(不過點)與橢圓交于,兩點,且,則直線斜率為定值.
2、已知是雙曲線上的定點,直線(不過點)與雙曲線交于,兩點,且,直線斜率為定值.
3、已知是拋物線上的定點,直線(不過點)與拋物線交于,兩點,若,則直線斜率為定值.
4、為橢圓上一定點,過點作斜率為,的兩條直線分別與橢圓交于兩點.
(1)若,則直線過定點;
(2)若,則直線過定點.
5、設(shè)是直角坐標(biāo)平面內(nèi)不同于原點的一定點,過作兩條直線,交橢圓于、、、,直線,的斜率分別為,,弦,的中點記為,.
(1)若,則直線過定點;
(2)若,則直線過定點.
6、過拋物線上任一點引兩條弦,,直線,斜率存在,分別記為,即,則直線經(jīng)過定點.
必考題型全歸納
題型一:斜率和問題
例1.(2024·重慶渝中·高三重慶巴蜀中學(xué)校考階段練習(xí))已知點,,是異于A,的動點,,分別是直線,的斜率,且滿足.
(1)求動點的軌跡方程;
(2)在線段上是否存在定點,使得過點的直線交的軌跡于,兩點,且對直線上任意一點,都有直線,,的斜率成等差數(shù)列.若存在,求出定點,若不存在,請說明理由.
【解析】(1)由題意,即,
又直線,的斜率存在,所以點的軌跡方程為
(2)若存在這樣的定點,不妨設(shè)為,令,,,
直線的方程為,
,
由韋達定理得:,,,
,
,
對任意成立,所以
由得,
所以,
對任意成立,,經(jīng)檢驗,符合題意,
所以,存在滿足題意.
例2.(2024·河南洛陽·高三伊川縣第一高中校聯(lián)考開學(xué)考試)已知拋物線與拋物線在第一象限交于點.
(1)已知為拋物線的焦點,若的中點坐標(biāo)為,求;
(2)設(shè)為坐標(biāo)原點,直線的斜率為.若斜率為的直線與拋物線和均相切,證明為定值,并求出該定值.
【解析】(1)由得,設(shè),
因為的中點坐標(biāo)為,所以,
解得.
(2)
聯(lián)立,解得或,
所以,
所以直線的斜率.
設(shè)直線的方程為.
聯(lián)立,消去得,
因為直線與拋物線相切,
所以,即,
若,則,不符合題意,
所以,即,①
聯(lián)立,消去得,
因為直線與拋物線相切,
所以,即,②
由①②可得,所以,
故為定值,該定值為0.
例3.(2024·廣東廣州·高三廣州市真光中學(xué)??茧A段練習(xí))已知雙曲線,漸近線方程為,點在上;

(1)求雙曲線的方程;
(2)過點的兩條直線,分別與雙曲線交于,兩點(不與點重合),且兩條直線的斜率,滿足,直線與直線,軸分別交于,兩點,求證:的面積為定值.
【解析】(1),,依題意,,
所以雙曲線的方程為.
(2)依題意可知斜率存在,設(shè)方程為,,,
,
,①,

整理得.
1),,過舍去,
2),,過點,
此時,將代入①得,
與交于點,故(定值)
變式1.(2024·全國·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,已知兩定點,,M是平面內(nèi)一動點,自M作MN垂直于AB,垂足N介于A和B之間,且.
(1)求動點M的軌跡;
(2)設(shè)過的直線交曲線于C,D兩點,Q為平面上一動點,直線QC,QD,QP的斜率分別為,,,且滿足.問:動點Q是否在某一定直線上?若在,求出該定直線的方程;若不在,請說明理由.
【解析】(1)設(shè),則,由題意知-4<x<4.
∵,∴,即,故動點M的軌跡為.
(2)存在滿足題意的Q,在定直線y=8(x≠0)上.理由如下:
當(dāng)直線CD的斜率存在時,設(shè)直線CD的方程為y=kx+1.
設(shè),,,則,,,由此知.
將y=kx+1代入,得,于是
,.①
條件即,也即.
將,代入得.
顯然不在直線y=kx+1上,∴,從而得,即.
將,代入得.將式①代入得
,解得.
當(dāng)直線CD的斜率不存在時,經(jīng)檢驗符合題意.
因此存在滿足題意的Q,在定直線y=8(x≠0)上.
變式2.(2024·全國·高三專題練習(xí))設(shè)是拋物線上一點,不過點A的直線l交E于M,N兩點,F(xiàn)為E的焦點.
(1)若直線l過F,求的值;
(2)設(shè)直線AM,AN和直線l的斜率分別為,和k,若,求k的值.
【解析】(1)因直線l過,可設(shè)其方程為y=kx+1,設(shè),.
將y=kx+1代入,得.于是,.
由焦點弦公式,得,.
∴.
(2)顯然直線l的斜率存在,設(shè)其方程為y=kx+m,設(shè),.
將y=kx+m代入,得.于是,,
,,且,


∵,∴,即.
∵直線l:y=kx+m不過點,∴2k+m-1≠0,故k=1.
變式3.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓經(jīng)過點,離心率為.過點的直線l與橢圓E交于不同的兩點M,N.
(1)求橢圓E的方程;
(2)設(shè)直線AM和直線AN的斜率分別為和,求的值.
【解析】(1)由題意,,,且,解得,.
故橢圓E的方程為.
(2)當(dāng)直線l的斜率存在時,設(shè)l的方程為y=kx+2,設(shè),.
將y=kx+2代入,消去y得;消去x得.于是
,,,.


當(dāng)直線l的斜率不存在時,,,此時.
綜上,.
變式4.(2024·山西運城·山西省運城中學(xué)校??级#┮阎c為雙曲線上一點,的左焦點到一條漸近線的距離為.
(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)不過點的直線與雙曲線交于兩點,若直線PA,PB的斜率和為1,證明:直線過定點,并求該定點的坐標(biāo).
【解析】(1)設(shè)到漸近線,即的距離為,
則,結(jié)合得,
又在雙曲線上,所以,得,
所以雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)聯(lián)立,消去并整理得,
則,,即,
設(shè),,
則,,


所以,
所以,
所以,
整理得,
所以,
所以,
因為直線不過,即,,
所以,即,
所以直線,即過定點.
變式5.(2024·重慶巴南·統(tǒng)考一模)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點、,的內(nèi)切圓與直線相切于點,記點M的軌跡為C.
(1)求C的方程;
(2)設(shè)點T在直線上,過T的兩條直線分別交C于A、B兩點和P,Q兩點,連接.若直線的斜率與直線的斜率之和為0,試比較與的大小.
【解析】(1)因為點、,的內(nèi)切圓與直線相切于點,
所以,
因此根據(jù)雙曲線的定義可知,點的軌跡為以,為焦點的雙曲線的右支,
設(shè)點的軌跡C的方程為,焦距為,
所以,,
所以,,,
所以點的軌跡方程C為
(2)由題意,直線的斜率互為相反數(shù),記,
則,,,,,
設(shè),則直線,.
聯(lián)立直線和雙曲線方程,
整理得.
該方程有兩個不等實根,,

根據(jù)韋達定理可得,,
同理可得,.
又因為,.
,.
則,
同理可得

進而可得相似于,
即,,
也即A,B,Q,P四點共圓,可得
從而得.
因此
變式6.(2024·湖南湘潭·高三湘鋼一中校考開學(xué)考試)已知橢圓的離心率為分別為橢圓的左右頂點,分別為橢圓的左右焦點,是橢圓的上頂點,且的外接圓半徑為.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)與軸不垂直的直線交橢圓于兩點(在軸的兩側(cè)),記直線的斜率分別為.
(i)求的值;
(ii)若,則求的面積的取值范圍.
【解析】(1)由于橢圓的離心率為,故,
故,則,
又,則,
又的外接圓半徑為,則,
解得,故,
故橢圓方程為;
(2)(i)設(shè)l與x軸的交點為D,由于直線交橢圓于兩點(在軸的兩側(cè)),
故直線l的斜率不為0,
設(shè)l的方程為,聯(lián)立,
則,需滿足,
設(shè),則,
又,故,
同理可得;
(ii)因為,
則,
又直線l與x軸不垂直可得,則,
即,所以,
即,
即,
即,
整理得,解得或,
因為在軸的兩側(cè),故,則,
故,此時直線l為,過定點,與橢圓C交于不同兩點;
此時,

令,由于l與軸不垂直,故,所以,
故,
設(shè),時,,
即在上單調(diào)遞增,即,
故,即的面積的取值范圍為.
變式7.(2024·全國·高三專題練習(xí))設(shè)拋物線的焦點為F,過F且斜率為1的直線l與E交于A,B兩點,且.
(1)求拋物線E的方程;
(2)設(shè)為E上一點,E在P處的切線與x軸交于Q,過Q的直線與E交于M,N兩點,直線PM和PN的斜率分別為和.求證:為定值.
【解析】(1)由題意,,直線l的方程為,代入,得.于是,∴焦點弦,解得p=2.故拋物線E的方程為.
(2)因在E上,∴m=2.設(shè)E在P處的切線方程為,代入,得.由,解得t=1,∴P處的切線方程為y=x+1,從而得.
易知直線MN的斜率存在,設(shè)其方程為,設(shè),.
將代入,得.于是,,且,.


故為定值2.
變式8.(2024·四川巴中·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知橢圓的左、右頂點分別為,點在橢圓上,且.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)橢圓的右焦點為,過點斜率不為0的直線交橢圓于兩點,記直線與直線的斜率分別為,當(dāng)時,求:
①直線的方程;
②的面積.
【解析】(1)由題意知,又,則
,解得
由在橢圓上及得,解得
橢圓的方程為
(2)
由(1)知,右焦點為
據(jù)題意設(shè)直線的方程為

于是由得,化簡得(*)
①由消去整理得
由根與系數(shù)的關(guān)系得:.
代入(*)式得:,解得
直線l的方程為
②方法一
由①可知:
由求根公式與弦長公式得:.
設(shè)點到直線l的距離為,則.

方法二
由題意可知
由①知,直線l的方程為
代入消去得


變式9.(2024·湖北隨州·高三隨州市曾都區(qū)第一中學(xué)??奸_學(xué)考試)在平面直角坐標(biāo)系中,已知圓心為C的動圓過點,且在軸上截得的弦長為4,記C的軌跡為曲線E.
(1)求E的方程;
(2)已知及曲線E上的兩點B和D,直線AB,AD的斜率分別為,,且,求證:直線BD經(jīng)過定點.
【解析】(1)設(shè)圓心,半徑為,
因為圓心為C的動圓過點,所以,
因為圓心為C的動圓在軸上截得的弦長為4,所以,
所以,即,所以曲線E是拋物線.
(2)證明:由題意點坐標(biāo)適合,即點A在E上,
由題意可知BD斜率不會為0,設(shè)直線:,
聯(lián)立,消去并整理得,
需滿足,即,
設(shè),,則,,
因為,,
所以,
所以,將,代入得,
即,
所以直線:,即,
所以直線BD經(jīng)過定點.
變式10.(2024·陜西商洛·高三陜西省山陽中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知橢圓C:過點,且C的右焦點為.
(1)求C的離心率;
(2)過點F且斜率為1的直線與C交于M,N兩點,P直線上的動點,記直線PM,PN,PF的斜率分別為,,,證明:.
【解析】(1)由得C的半焦距為,所以,
又C過點,所以,解得,
所以,.
故C的離心率為.
(2)
由(1)可知C的方程為.
設(shè),,.
由題意可得直線MN的方程為,
聯(lián)立 ,消去y可得,
則,,

,
又,
因此.
變式11.(2024·湖南長沙·高三長郡中學(xué)??茧A段練習(xí))已知橢圓的左右焦點分別為是橢圓的中心,點為其上的一點滿足.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)定點,過點的直線交橢圓于兩點,若在上存在一點,使得直線的斜率與直線的斜率之和為定值,求的范圍.
【解析】(1)設(shè),在中,設(shè),
,
,
,
,
所以橢圓的方程為:
(2)設(shè),直線的方程為,
,
,
,
設(shè)
,
若為常數(shù),則,
即,而此時,
又,即或,
綜上所述,或,存在點,使得直線的斜率與直線的斜率之和為定值
變式12.(2024·湖北武漢·高三武漢市第四十九中學(xué)??茧A段練習(xí))已知定點,定直線,動圓過點,且與直線相切.
(1)求動圓的圓心所在軌跡的方程;
(2)已知點是軌跡上一點,點是軌跡上不同的兩點(點均不與點重合),設(shè)直線的斜率分別為,且滿足,證明:直線過定點,并求出定點的坐標(biāo).
【解析】(1)設(shè)點,圓與直線的切點為,
因為動圓過點,且與直線相切,則,
所以點的軌跡是以原點為頂點,以點為焦點的拋物線,
則動圓的圓心軌跡的方程為.
(2)若直線的斜率為0,則直線與拋物線只有1個交點,不合要求,
設(shè)直線的方程為
,消去可得:,
則,
因為為拋物線上一點,所以,解得,
,
解得,代入,
解得或,
結(jié)合點均不與點重合,則,則,解得,
故且或,
所以直線即
所以直線恒過定點.
題型二:斜率差問題
例4.(2024·全國·高三專題練習(xí))橢圓C:的離心率,.
(1)求橢圓C的方程;
(2)如圖,A,B,D是橢圓C的頂點,P是橢圓C上除頂點外的任意一點,直線DP交x軸于點N,直線AD交BP于點M,設(shè)MN的斜率為m,BP的斜率為n,證明:為定值.
【解析】(1)由橢圓的離心率,則,
又,
解得:,,
則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:;
(2)證明:因為,P不為橢圓頂點,則可設(shè)直線BP的方程為
聯(lián)立整理得.
則,故,則.
所以
又直線AD的方程為.
聯(lián)立,解得
由三點,共線,
得,所以.
的斜率為.
則.
為定值.
例5.(2024·全國·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,已知定點A(1,0),點M在軸上運動,點N在軸上運動,點P為坐標(biāo)平面內(nèi)的動點,且滿足.
(1)求動點P的軌跡C的方程;
(2)點Q為圓上一點,由Q向C引切線,切點分別為S、T,記分別為切線QS,QT的斜率,當(dāng)Q運動時,求的取值范圍.
【解析】(1) 設(shè)N(0,b)M(a,0),P(x,y).
因為
所以,即
因為
所以
所以x=-a,y=2b,
所以y2=4x
(2)設(shè)Q(x,y),x∈[-3,-1]
由題意知:切線斜率存在,設(shè)為k
切線方程為:y-y0=k(x-x0),
聯(lián)立,化簡得:ky2-4y+4y0-4kx0=0
△=16-16k(y-kx0)=0
∴將代入得

∴.
∴的取值范圍是
例6.(2024·四川成都·高二棠湖中學(xué)??茧A段練習(xí))設(shè)、為拋物線上的兩點,與的中點的縱坐標(biāo)為4,直線的斜率為.
(1)求拋物線的方程;
(2)已知點,、為拋物線(除原點外)上的不同兩點,直線、的斜率分別為,,且滿足,記拋物線在、處的切線交于點,線段的中點為,若,求的值.
【解析】(1)設(shè),.
又、都在拋物線上,
即所以,.
由兩式相減得,
直線的斜率為,.
兩邊同除以,且由已知得,
所以,即.
所以拋物線的方程為.
(2)設(shè),,.
因為
所以,所以,
設(shè)直線的斜率為,則直線,
由消得.
由,得,即.
所以直線,
同理得直線.
聯(lián)立以上兩個方程解得
又,
所以,
所以.
變式13.(2024·全國·高三專題練習(xí))如圖,已知點是拋物線:的焦點,點在拋物線上,且.
(1)若直線與拋物線交于兩點,求的值;
(2)若點在拋物線上,且拋物線在點處的切線交于點,記直線的斜率分別為,且滿足,求證:的面積為定值.
【解析】(Ⅰ)設(shè),由題意,得,
故,即
代入中,得,所以,
所以拋物線方程為,
聯(lián)立方程,得
消去,得,
,記,
根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系,得,
故.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,拋物線方程為,,
設(shè),,,
因為直線MP,MQ的斜率分別為,
則,
又因為,所以,
直線,直線,
易得
因為直線,
如圖,過S作y軸平行線交PQ于點E,
將的值代入直線PQ的方程,可得,
所以.
所以的面積為定值32.
變式14.(2024·全國·高三專題練習(xí))如圖,已知橢圓的離心率為,,分別是橢圓的左、右頂點,右焦點,,過且斜率為的直線與橢圓相交于,兩點,在軸上方.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)記,的面積分別為,,若,求的值;
(3)設(shè)線段的中點為,直線與直線相交于點,記直線,,的斜率分別為,,,求的值.
【解析】(1)設(shè)橢圓的焦距為.
依題意可得,,
解得,.
故.
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)設(shè)點,,,.
若,則,即有,①
設(shè)直線的方程為,與橢圓方程,
可得,
則,,②
將①代入②可得,解得,
則;
(3)由(2)得
,,
所以直線的方程為,
令,得,即.
所以.
所以,

,
.
變式15.(2024·廣東廣州·高三華南師大附中校考開學(xué)考試)已知橢圓的兩焦點分別為 ,A是橢圓上一點,當(dāng)時,的面積為.
(1)求橢圓的方程;
(2)直線與橢圓交于兩點,線段的中點為,過作垂直軸的直線在第二象限交橢圓于點S,過S作橢圓的切線,的斜率為,求的取值范圍.
【解析】(1)由題意得,
由橢圓定義可得,又,
由余弦定理可得:

所以,又,解得,
所以,故橢圓的方程為.
(2)直線,設(shè),
聯(lián)立與得,所以,
恒成立,
所以,
故,
設(shè)直線為,,
聯(lián)立,所以,
由可得,
所以,則,所以得,所以,
則,
由于函數(shù)在上為減函數(shù),所以函數(shù)在上為增函數(shù),
所以函數(shù)在上為減函數(shù),所以,
所以.
題型三:斜率積問題
例7.(2024·黑龍江雞西·高三雞東縣第二中學(xué)??计谀┮阎p曲線(,)的兩條漸近線互相垂直,且過點.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)設(shè)P為雙曲線的左頂點,直線l過坐標(biāo)原點且斜率不為0,l與雙曲線C交于A,B兩點,直線m過x軸上一點Q(異于點P),且與直線l的傾斜角互補,m與直線PA,PB分別交于M,N(M,N不在坐標(biāo)軸上)兩點,若直線OM,ON的斜率之積為定值,求點Q的坐標(biāo).
【解析】(1)由可得漸近線方程為:,
因為兩條漸近線互相垂直,所以,可得,
又因為,解得:,
所以雙曲線的方程為.
(2)設(shè),,,,
由(1)知:,設(shè)直線,的斜率分別為,
因為三點共線,所以,即,
因為直線過軸上一點(異于點),且與直線的傾斜角互補,
所以,即,所以,
由可得,所以,
同理可得,
因為直線,的斜率之積為定值,設(shè)定值為,
則,
整理可得:,其中,
因為上式對任意的都成立,所以,可得,,
所以點的坐標(biāo)為.
例8.(2024·貴州畢節(jié)·??寄M預(yù)測)如圖,橢圓的左、右頂點分別為,,為橢圓上的動點且在第一象限內(nèi),線段與橢圓交于點(異于點),直線與直線交于點,為坐標(biāo)原點,連接,且直線與的斜率之積為.

(1)求橢圓的方程.
(2)設(shè)直線的斜率分別為,證明:為定值.
【解析】(1)設(shè)直線與的斜率分別為,則,
設(shè),由橢圓,且分別為其左右頂點,則,,
因為在橢圓上,則,即,
設(shè)直線與的斜率分別為,
則,
由,則,化簡可得,
解得,由,解得,
則橢圓.
(2)由(1)可得,,易知直線斜率存在,否則直線過點,就不在第一象限.
設(shè)直線,由在直線上,則,即,
設(shè),,聯(lián)立可得,即,
化簡可得:,,
由韋達定理,可得,,
直線,直線,
聯(lián)立可得:,則,,
即,故,則,
故,,
可得,由,,代入,
則,
由,則

將,代入上式,并分子分母同乘以,

,
將代入上式,則
.
例9.(2024·海南省直轄縣級單位·??寄M預(yù)測)橢圓的離心率,過點.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點且斜率不為0的直線與橢圓交于兩點,橢圓的左頂點為,求直線與直線的斜率之積.
【解析】(1)因為橢圓的離心率,
所以 ,即,
又因為橢圓過點,
所以,
又因為,
所以,
所以橢圓的方程為;
(2)如圖所示:
當(dāng)直線的斜率不存在時,直線的方程為,
與橢圓方程聯(lián)立求得,
又,
所以,
所以;
當(dāng)直線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為,
由,消去y得:,
,
由韋達定理得,
所以,

.
變式16.(2024·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知為坐標(biāo)原點,橢圓的離心率為,橢圓的上頂點到右頂點的距離為.
(1)求橢圓的方程;
(2)若橢圓的左、右頂點分別為、,過點作直線與橢圓交于、兩點,且、位于第一象限,在線段上,直線與直線相交于點,連接、,直線、的斜率分別記為、,求的值.
【解析】(1)由題意知,,橢圓的上頂點到右頂點的距離為,
即,解得,,,
因此,橢圓的方程為.
(2)如下圖所示:
不妨設(shè)、,由圖可知,直線的斜率存在,
設(shè)直線的方程為,因為點,則,則,
聯(lián)立可得,
,可得,即,
解得,
由韋達定理可得,解得,
所以,,易知、,
由于在直線上,設(shè),
又由于在直線上,則,所以,,
.
變式17.(2024·河南鄭州·高三鄭州外國語學(xué)校??茧A段練習(xí))已知橢圓的離心率為,以C的短軸為直徑的圓與直線相切.
(1)求C的方程;
(2)直線與C相交于A,B兩點,過C上的點P作x軸的平行線交線段AB于點Q,且平分,設(shè)直線的斜率為(O為坐標(biāo)原點),判斷是否為定值?并說明理由.
【解析】(1)由橢圓的離心率為,得,即有,
由以C的短軸為直徑的圓方程為,
由與直線相切得:,
聯(lián)立解得,
∴C的方程為;
(2)為定值,且,理由如下:
由題意,直線AP,BP的斜率互為相反數(shù),即,
設(shè),
由,消去y得:,
∴,
而,
∴,

,
∴,
∴,
化簡得,
又∵在橢圓上,∴,∴,
∴,
∴,
又∵不在直線,
則有,即,
∴為定值,且.
變式18.(2024·內(nèi)蒙古赤峰·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知橢圓:的右頂點為,點在圓:上運動,且的最大值為.
(1)求橢圓的方程;
(2)不經(jīng)過點的直線與交于,兩點,且直線和的斜率之積為1.求直線被圓截得的弦長.
【解析】(1)如圖所示:
由題可知,圓:的圓心為,半徑,又因為,所以,所以,所以橢圓的方程.
(2)當(dāng)直線l的斜率不存在時,顯然不符合題意.
故設(shè),,直線:,聯(lián)立,消去整理得一元二次方程,
其判別式,則;因為,所以,
所以,所以,整理得.
若,則,則直線過定點,與題意矛盾;
若,則,則直線過定點.
因為圓的圓心為,半徑,所以直線被圓截得的弦長為4.
變式19.(2024·重慶沙坪壩·高三重慶南開中學(xué)??茧A段練習(xí))已知雙曲線的左、右頂點分別為A、B,漸近線方程為,焦點到漸近線距離為1,直線與C左右兩支分別交于P,Q,且點在雙曲線C上.記和面積分別為,,,的斜率分別為,
(1)求雙曲線C的方程;
(2)若,試問是否存在實數(shù),使得,,.成等比數(shù)列,若存在,求出的值,不存在說明理由.
【解析】(1)由題可得,解得,所以雙曲線C的方程為;
(2)由點在上可得:.
聯(lián)立和整理得:,
設(shè),,則有:,,
,
又由直線交左右兩支各一點可得:,所以,即,
所以,
又到直線的距離,
到直線的距離,
所以,所以,
所以(),解得,
又,
其中,
,
所以,假設(shè)存在實數(shù),使得,,成等比數(shù)列,
則有,所以,解得,故存在滿足題意.
變式20.(2024·陜西西安·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)已知橢圓的右頂點為,離心率為.
(1)求橢圓的方程;
(2)不經(jīng)過點的直線與交于兩點,且直線和的斜率之積為1,證明:直線過定點.
【解析】(1)由題可知,
因為,所以.
又,所以,
所以橢圓的方程為.
(2)
證明:當(dāng)直線的斜率不存在時,顯然不符合題意,
故設(shè),,直線,
聯(lián)立消去整理得,
方程的判別式,
則,
因為,所以,
所以,
所以,
整理得.
若,則,則直線過定點,與題意矛盾;
若,則,則直線過定點.
變式21.(2024·內(nèi)蒙古包頭·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知點,,動點滿足直線與的斜率之積為,記點的軌跡為曲線.
(1)求曲線的方程,并說明是什么曲線;
(2)過坐標(biāo)原點的直線交曲線于,兩點,點在第一象限,軸,垂足為,連結(jié)并延長交曲線于點.
(ⅰ)證明:直線與的斜率之積為定值;
(ⅱ)求面積的最大值.
【解析】(1)因為,,,
所以,
所以,化解得,
所以為中心在坐標(biāo)原點,焦點在軸上的橢圓,不含左右頂點;
(2)(?。┰O(shè)直線的斜率為,則其方程為,
由,得,記,則,,,
于是直線的斜率為,方程為,
由,得①,
設(shè),則和是方程①的解,
故,由此得,
從而直線的斜率,
所以,即直線與的斜率之積為定值;
(ⅱ)由(?。┛芍?,,,
所以
,
當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,所以面積的最大值為.
變式22.(2024·內(nèi)蒙古包頭·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知點,動點滿足直線PM與PN的斜率之積為,記點P的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程,并說明C是什么曲線;
(2)過坐標(biāo)原點的直線交曲線C于A,B兩點,點A在第一象限,AD⊥x軸,垂足為D,連接BD并延長交曲線C于點H.證明:直線AB與AH的斜率之積為定值.
【解析】(1)由題設(shè)得,化解得,
所以為中心在坐標(biāo)原點,焦點在軸上的橢圓,不含左右頂點.
(2)
設(shè)直線的斜率為,則其方程為.
由得,
記,則,,.
于是直線的斜率為,方程為.
由得.①
設(shè),則和是方程①的解,則,
故,由此得.
從而直線的斜率,所以.
所以直線與的斜率之積為定值.
變式23.(2024·山西大同·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知雙曲線的離心率為,且過點.
(1)求C的方程;
(2)設(shè)A,B為C上異于點P的兩點,記直線,的斜率分別為,,若,試判斷直線是否過定點?若是,則求出該定點坐標(biāo);若不是,請說明理由.
【解析】(1)由題意知,
解得,,,
所以C的方程為.
(2)證明:設(shè),.
又,則,.
因為,所以,所以,
即,
所以,
所以,
當(dāng)直線的斜率為0時,,,所以,解得或,不符合題意,所以直線的斜率不為0.
設(shè)直線的方程為,
由得,
,即,
所以,.
因為,
所以,
整理得,
所以,
所以,
整理得,
即,則或.
當(dāng)時,直線的方程為,此時直線過定點;
當(dāng)時,直線的方程為,此時直線過定點.
即為,因為A,B為C上異于點的兩個動點,所以不符合題意.
故直線過的定點為.
變式24.(2024·河南周口·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知是橢圓上的兩點,關(guān)于原點對稱,是橢圓上異于的一點,直線和的斜率滿足.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若斜率存在且不經(jīng)過原點的直線交橢圓于兩點異于橢圓的上、下頂點),當(dāng)?shù)拿娣e最大時,求的值.
【解析】(1)設(shè),易知,由,
得,
化簡得,
故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)
設(shè)的方程為,,,
將代入橢圓方程整理得,
,,
,,
則,
又原點到的距離為,
故,
當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,
此時,的面積最大.

.
變式25.(2024·江蘇南通·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)在直角坐標(biāo)系中,點到點的距離與到直線:的距離之比為,記動點的軌跡為.
(1)求的方程;
(2)過上兩點,作斜率均為的兩條直線,與的另兩個交點分別為,.若直線,的斜率分別為,,證明:為定值.
【解析】(1)設(shè),由題意可知,
所以的方程為;
(2)設(shè),,
∴方程:代入橢圓方程

∴,
∴,∴,
∴,∴
同理設(shè),,∴,
∴為定值.
變式26.(2024·天津北辰·高三天津市第四十七中學(xué)??茧A段練習(xí))已知橢圓的離心率為,以C的短軸為直徑的圓與直線相切.直線l過右焦點F且不平行于坐標(biāo)軸,l與C有兩交點A,B,線段的中點為M.
(1)求C的方程;
(2)證明:直線的斜率與l的斜率的乘積為定值;
(3)延長線段與橢圓C交于點P,若四邊形為平行四邊形,求此時直線l的斜率.
【解析】(1)由橢圓C的離心率為得:,即有,
由以C的短軸為直徑的圓與直線相切得:,
聯(lián)立解得,,
所以C的方程是.
(2)設(shè)直線l的方程為,,,
聯(lián)立,消去y得,,
則,,
∵M為線段的中點,∴,,
∴,∴為定值.
(3)若四邊形為平行四邊形,則,設(shè),
∴,,
∵點P在橢圓上,∴,解得,即,
∴當(dāng)四邊形為平行四邊形時,直線l的斜率為.
變式27.(2024·四川瀘州·統(tǒng)考三模)已知橢圓的右焦點為,短軸長等于焦距.
(1)求的方程;
(2)過的直線交于,交直線于點,記的斜率分別為,若,求的值.
【解析】(1)根據(jù)題意得到,,解得,
故,
故橢圓方程為;
(2)當(dāng)過的直線斜率不存在時,此時該直線與直線無交點,舍去;
當(dāng)過的直線斜率存在時,設(shè)為,令,得,
故,
聯(lián)立與得,,
其中,
設(shè),
則,
,

,
故,即,解得,
不妨令,則直線方程為,
,則,
,

,
當(dāng)時,同理可得,
綜上:.
題型四:斜率商問題
例10.(2024·湖北荊州·高三沙市中學(xué)??茧A段練習(xí))已知雙曲線的實軸長為,左右兩個頂點分別為,經(jīng)過點的直線交雙曲線的右支于兩點,且在軸上方,當(dāng)軸時,.
(1)求雙曲線方程.
(2)求證:直線的斜率之比為定值.
【解析】(1)由題意可得,
當(dāng)軸時,直線,
則,
又,所以;
(2)
由題意可知,
不妨設(shè):,,易知,
聯(lián)立雙曲線方程得,
則,且,不難發(fā)現(xiàn)
由斜率公式可知,
則,
故是定值.
例11.(2024·重慶南岸·高三重慶市第十一中學(xué)校校考階段練習(xí))如圖,為拋物線上四個不同的點,直線AB與直線MN相交于點,直線AN過點

(1)記A,B的縱坐標(biāo)分別為,求;
(2)記直線AN,BM的斜率分別為,是否存在實數(shù),使得?若存在,求出的值,若不存在說明理由
【解析】(1)設(shè)直線的方程為,
由消去并化簡得,
則.
(2)設(shè)直線的方程為,同(1)可求得,
設(shè)直線的方程為,
由消去并化簡得,
所以.
,
同理可求得,
則,
所以存在使得.
例12.(2024·廣東·高三校聯(lián)考階段練習(xí))過原點O的直線交橢圓E:()于A,B兩點,,面積的最大值為.
(1)求橢圓E的方程;
(2)連AR交橢圓于另一個交點C,又(),分別記PA,PR,PC的斜率為,,,求的值.
【解析】(1)由題知:,
所以,故橢圓的方程為.
(2)如圖所示:
設(shè)的方程為,,
由,
,,,
設(shè),則,,
變式28.(2024·江西南昌·高三南昌市八一中學(xué)??茧A段練習(xí))已知隨圓的左?右焦點分別為點在上,的周長為,面積為.
(1)求的方程.
(2)設(shè)的左?右頂點分別為,過點的直線與交于兩點(不同于左右頂點),記直線的斜率為,直線的斜率為,則是否存在實常數(shù),使得恒成立.
【解析】(1)依題意,得,即,
解得,所以的方程;
(2)依題意,可設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立方程,化簡整理,得,
易得恒成立,
設(shè),由韋達定理,
得,可得,
于是
,
故存在實數(shù),使得恒成立.
變式29.(2024·河南·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)已知雙曲線實軸左右兩個頂點分別為,雙曲線的焦距為,漸近線方程為.
(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點的直線與雙曲線交于兩點.設(shè)的斜率分別為,且,求的方程.
【解析】(1)雙曲線的焦距,;
雙曲線的漸近線方程為,即,,
又,,,雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為:.
(2)由(1)得:,,
設(shè),,
由題意知:直線的斜率一定存在,則可設(shè),
由得:,
,解得:且,
,,;
,,即,

解得:或,又且,,
直線的方程為:,即.
變式30.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓的焦距為,為坐標(biāo)原點,橢圓的上下頂點分別為,,左右頂點分別為,,依次連接的四個頂點構(gòu)成的四邊形的面積為4.
(1)求的方程;
(2)過點的任意直線與橢圓交于,(不同于,)兩點,直線的斜率為,直線的斜率為.求證:.
【解析】(1)依題意可得,解得,
所以橢圓的方程為
(2)由(1)可知,,
由題意,直線l的斜率不為0,設(shè)直線,,,

可得,則,,
因為直線的斜率,直線的斜率,
由,,得,
所以,
所以直線和的斜率之比為,即
變式31.(2024·河南洛陽·模擬預(yù)測)已知橢圓:的離心率為,右焦點為,,分別為橢圓的左、右頂點.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點作斜率不為的直線,直線與橢圓交于,兩點,記直線的斜率為,直線的斜率為,求證:為定值;
(3)在(2)的條件下,直線與直線交于點,求證:點在定直線上.
【解析】(1)依題可得,解得,所以,
所以橢圓的方程為.
(2)設(shè),,因為直線過點且斜率不為,
所以可設(shè)的方程為,代入橢圓方程得,
其判別式,所以,.
兩式相除得,即.
因為分別為橢圓的左、右頂點,所以點的坐標(biāo)為,點的坐標(biāo)為,
所以,.
從而.
(3)由(1)知,設(shè),則,
所以直線的方程為,直線的方程為,
聯(lián)立可得,
所以直線與直線的交點的坐標(biāo)為,
所以點在定直線上.
變式32.(2024·福建福州·福建省福州第一中學(xué)校考三模)已知M是平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的一個動點,直線MA與直線垂直,A為垂足且位于第三象限;直線MB與直線垂直,B為垂足且位于第二象限.四邊形OAMB(O為原點)的面積為2,記動點M的軌跡為C.
(1)求C的方程;
(2)點,直線PE,QE與C分別交于P,Q兩點,直線PE,QE,PQ的斜率分別為,,.若,求△PQE周長的取值范圍.
【解析】(1)因為直線、相互垂直,則四邊形OAMB為矩形,
設(shè),且,可得,
則點到直線、的距離分別為、,
可得,整理得,
所以C的方程為.
(2)設(shè)直線,
聯(lián)立方程,消去y得,
由題意可得:,①
因為,則,
整理得,
即,
整理得,解得或,
若,則直線,過定點,
此時①式為,無解,不符合題意;
當(dāng)時,則直線,過定點,
此時①式為,解得,即或,
則,
因為,則,可得,
所以,
又因為為雙曲線的左、右焦點,
則,即,
可得△PQE周長為,
所以△PQE周長的取值范圍.
變式33.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知分別為橢圓E:的左、右頂點,直線過定點,記直線的斜率為,求的值.
【解析】(蝴蝶定理法)過點,交于點, 顯然的中點;
由蝴蝶定理得:的中點,即;.
變式34.(2024·全國·高三專題練習(xí))設(shè)拋物線的焦點為F,點,過F的直線交C于M,N兩點.當(dāng)直線MD垂直于x軸時,.

(1)求C的方程;
(2)設(shè)直線與C另一個交點分別為A,B,記直線的斜率為,求的值.
【解析】(1)拋物線C的方程為
(2) 解法一:
設(shè),直線,
聯(lián)立直線,得,,
聯(lián)立直線,得,,
∴,同理可得,
由斜率公式可得,,∴.
解法二:三點共線
設(shè),
由M、N、F三點共線,得,
由M、D、A三點共線,得,
由N、D、B三點共線,得,
則,AB過定點(4,0).
變式35.(2024·高二課時練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,已知點,拋物線的焦點為F,M為拋物線C上異于頂點的動點,直線MF交拋物線C于另一點N,直線ME,NE分別交拋物線C于點P,Q.
(1)當(dāng)軸時,求直線PQ與x軸的交點坐標(biāo);
(2)設(shè)直線MN,PQ的斜率分別為,,試探究是否為定值?若是,求出此定值;若不是,請說明理由.
【解析】(1)由題意,當(dāng)軸時,則直線的方程,代入拋物線可得
不妨設(shè),則
所以直線的方程為 由 ,解得或(舍),
即,所以,所以點

所以直線的方程為,由 ,解得或(舍),
即,所以 所以點
所以直線PQ的方程為,所以直線PQ與x軸的交點坐標(biāo)
(2)設(shè)直線的方程為:
設(shè)
由 ,則
所以 (1)
設(shè)直線的方程為:,
由 ,則
則 (2)
設(shè)直線的方程為:,
由 ,則
則 (3)
由,,可得
由,,,可得
同理由,,,可得
,
所以為定值2.
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