资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台定点问题【题型一】直线恒过定点问题的四种解法:找k与b的关系(首选):先设出所证直线方程的斜截式,即,再通过题中的条件找到 与 的函数关系(即),再带入直线方程中,转化为只含一个未知数 (斜率)的方程,即可找到定点。根据两点求直线方程法:分别把直线上两个点坐标求出来,用含有单一变量的参数k(斜率)表示出点坐标,然后根据点斜式写出直线方程,方程中由于只含一个参数,那么就可以找到定点。求定点坐标法(必须有对称轴):主要是结合图像的对称性,定点都会在圆锥曲线的对称轴上,若发现定点为x轴上的点,则设出定点坐标再根据题中条件求出 的值,即可找到定点,4. 找特殊点法:根据动直线的特殊情况,求出定点坐标。然后再去再证明,过该定点的所有直线都成立。方法一:找k与b的关系【例1】设分别是椭圆:,的左 右焦点,设是椭圆的上顶点,过任作两条互相垂直的直线分别交椭圆于两点,证明直线过定点,并求出定点坐标.【详解】设直线的方程为,联立可得,所以,又,,化简整理有,得或.当时,直线经过点,不满足题意;.当时满足方程中,故直线经过轴上定点.变式1 如图,已知椭圆上顶点为,右焦点为,直线与圆相切,其中.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)不过点的动直线与椭圆相交于,两点,且,证明:动直线过定点,并且求出该定点坐标.变式2已知椭圆上,右顶点为,若点,是椭圆上不同的两点(均异于)且满足直线与斜率之积为.试判断直线是否过定点,若是,求出定点坐标,若不是,说明理由.方法二:求直线方程法【例2】已知A、B分别为椭圆E:的左、右顶点,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.证明:直线CD过定点.【详解】解法一:设,则直线的方程为:,即:联立直线的方程与椭圆方程可得:,整理得:,解得:或将代入直线可得:,所以点的坐标为.同理可得:点的坐标为当时,直线的方程为:,整理可得:整理得:,所以直线过定点.当时,直线:,直线过点.故直线CD过定点.解法二:找(2)设.若,设直线的方程为,由题意可知.由于直线的方程为,所以.直线的方程为,所以,可得.由于,故,可得,即.①将代入得.,所以.代入①式得.,解得(舍去),.故直线的方程为,即直线过定点.,若,则直线的方程为,过点.综上,直线过定点.变式3 在平面直角坐标系中,椭圆C的方程为,设椭圆C的左、右顶点分别为A,B,点P,Q为椭圆上异于A,B的两动点,记直线的斜率为,直线的斜率为,已知.求证:直线恒过x轴上一定点.变式4 已知双曲线C:的右焦点,过点作双曲线的两条互相垂直的弦,,设,的中点分别为,.证明:直线必过定点,并求出此定点的坐标.方法三:求定点坐标(基于图形的对称性)【例3】已知椭圆的标准方程为,过点.右焦点为,设过与轴垂直的直线为,纵坐标不为的点为上一动点,过作直线的垂线交于点,证明:直线过定点.【详解】由对称性可知,若直线过定点,则点必在轴上,设点,设点,则,所以,直线的垂线的斜率为,故直线的方程为,在直线的方程中,令,可得,即点,所以,直线的方程为,因为点在直线上,所以,,即,①又因为,所以,,②将②代入①可得,即,,则,所以,直线过定点.变式5 已知椭圆的方程为,设,、是椭圆上关于轴对称的任意两点,连接交椭圆于另一点,求直线的斜率范围,并证明直线与轴相交于定点.变式6 已知椭圆,过的直线与椭圆相交于,两点,且与轴相交于点.设关于轴的对称点为,证明:直线过轴上的定点.方法四:找特殊点【例4】已知椭圆E:,设过点的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.证明:直线HN过定点.【详解】,所以,①若过点的直线斜率不存在,直线.代入,可得,,代入AB方程,可得,由得到.求得HN方程:,过点.②若过点的直线斜率存在,设.联立得,可得,,且联立可得可求得此时,将,代入整理得,将代入,得显然成立,综上,可得直线HN过定点【题型二】圆恒过定点【例5】已知椭圆C:,已知圆的切线与椭圆相交于、两点,那么以为直径的圆是否经过定点,如果是,求出定点的坐标,如果不是,请说明理由.【详解】(1)当直线的斜率不存在时,因为直线与圆相切,故其中的一条切线方程为.由,可得,,则以为直径的圆的方程为.(2)当直线的斜率为零时,因为直线与圆相切,所以其中的一条切线方程为.由,可得,,则以为直径的圆的方程为.显然以上两圆都经过点.(3)当直线的斜率存在且不为零时,设直线的方程为.联立消去,得,设,,,,则,.所以.所以①,因为直线和圆相切,所以圆心到直线的距离,整理,得,②将②代入①,得,显然以为直径的圆经过定点,综上可知,以为直径的圆过定点.变式7 抛物线的方程为,过焦点任作一直线与曲线交于,两点,直线,与直线别交于点,为坐标原点).试判断以线段为直径的圆是否经过点?请说明理由.变式8 已知椭圆C:,如图,椭圆左顶点为,过原点的直线(与坐标轴不重合)与椭圆交于,两点,直线,分别与轴交于,两点.试问:以为直径的圆是否经过定点(与直线的斜率无关)?请证明你的结论.课后作业1.已知双曲线的方程为,设斜率分别为,的两条直线,均经过点,且直线,与双曲线分别交于,两点,异于点,若,试判断直线是否经过定点,若存在定点,求出该定点坐标;若不存在,说明理由.平面直角坐标系中,椭圆,抛物线的焦点是椭圆的一个顶点.设直线不经过,且与相交于,两点,若直线与的斜率之和为,证明:过定点.椭圆C:的左、右焦点分别为、,右顶点为,若直线与椭圆相交于、两点、不是左右顶点),且以为直径的圆过点.求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.已知椭圆:,若点为椭圆上异于,的任意一点,过原点且与直线平行的直线与直线交于点,直线与直线交于点,试判断以线段为直径的圆是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台圆锥曲线定点一、直线恒过定点问题的四种解法:找k与b的关系(首选):先设出所证直线方程的斜截式,即,再通过题中的条件找到 与 的函数关系(即),再带入直线方程中,转化为只含一个未知数 (斜率)的方程,即可找到定点。根据两点求直线方程法:分别把直线上两个点坐标求出来,用含有单一变量的参数k(斜率)表示出点坐标,然后根据点斜式写出直线方程,方程中由于只含一个参数,那么就可以找到定点。求定点坐标法(必须有对称轴):主要是结合图像的对称性,定点都会在圆锥曲线的对称轴上,若发现定点为x轴上的点,则设出定点坐标再根据题中条件求出 的值,即可找到定点,4. 找特殊点法:根据动直线的特殊情况,求出定点坐标。然后再去再证明,过该定点的所有直线都成立。方法一:找k与b的关系【例1】设分别是椭圆的左 右焦点,是上一点,与轴垂直.直线与的另一个交点为,且直线的斜率为.(1)求椭圆的离心率;(2)设是椭圆的上顶点,过任作两条互相垂直的直线分别交椭圆于两点,证明直线过定点,并求出定点坐标.(1)由题意知,点在第一象限,是上一点且与轴垂直,的横坐标为.当时,,即.又直线的斜率为,所以,即,即则,解得或(舍去),即.(2)解:已知是椭圆的上顶点,则,由(1)知,解得,所以,椭圆的方程为,设直线的方程为,联立可得,所以,又,,化简整理有,得或.当时,直线经过点,不满足题意;.当时满足方程中,故直线经过轴上定点.变式1如图,已知椭圆上顶点为,右焦点为,直线与圆相切,其中.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)不过点的动直线与椭圆相交于,两点,且,证明:动直线过定点,并且求出该定点坐标.【详解】(Ⅰ)椭圆上顶点为,右焦点为,,则直线的方程为,圆的圆心为,半径为,由直线和圆相切的条件可得,解得(负的舍去),则椭圆的方程为;(Ⅱ)证明:,从而直线与坐标轴不垂直,由,可设直线的方程为,得到直线的方程为,将代入椭圆的方程中,并整理得,解得或,可得的坐标为,,即,,将上式中的换成,同理可得,,则直线的斜率为,所以直线的方程为,整理得直线的方程为,则直线过定点.变式2已知椭圆上,右顶点为,若点,是椭圆上不同的两点(均异于)且满足直线与斜率之积为.试判断直线是否过定点,若是,求出定点坐标,若不是,说明理由.【详解】由题意,直线的斜率存在,可设直线的方程为(),,,.联立得..∴,,∵直线与直线斜率之积为.∴,∴. 化简得,∴, 化简得,解得或.当时,直线方程为,过定点.代入判别式大于零中,解得().当时,直线的方程为,过定点,不符合题意.综上所述:直线过定点.方法二:求直线方程法【例2】已知A、B分别为椭圆E:的左、右顶点,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.证明:直线CD过定点.【详解】解法一:设,则直线的方程为:,即:联立直线的方程与椭圆方程可得:,整理得:,解得:或将代入直线可得:,所以点的坐标为.同理可得:点的坐标为当时,直线的方程为:,整理可得:整理得:,所以直线过定点.当时,直线:,直线过点.故直线CD过定点.解法二:找(2)设.若,设直线的方程为,由题意可知.由于直线的方程为,所以.直线的方程为,所以,可得.由于,故,可得,即.①将代入得.,所以.代入①式得.,解得(舍去),.故直线的方程为,即直线过定点.,若,则直线的方程为,过点.综上,直线过定点.变式3 在平面直角坐标系中,椭圆C的方程为,设椭圆C的左、右顶点分别为A,B,点P,Q为椭圆上异于A,B的两动点,记直线的斜率为,直线的斜率为,已知.求证:直线恒过x轴上一定点.【详解】依题意,点,设,因为若直线的斜率为0,则点P,Q关于y轴对称,必有,不合题意.所以直线斜率必不为0,设其方程为,与椭圆C联立,整理得:,所以,且因为点是椭圆上一点,即,则,所以,即因为,所以,此时,故直线:恒过x轴上一定点.变式4已知双曲线C:的右焦点,过点作双曲线的两条互相垂直的弦,,设,的中点分别为,.证明:直线必过定点,并求出此定点的坐标.【详解】设设过的弦所在的直线方程为:,,,,,则有中点,,联立直线与双曲线的方程:整理可得:,因为弦与双曲线有两个交点,所以,,所以,所以,;当时,将的坐标中的换成,同理可得的坐标,,①当直线不垂直于轴时,直线的斜率,将代入方程可得直线,化简可得,所以直线恒过定点;②当直线垂直于轴时,可得,直线也过定点;当时,垂直于轴,则的中点与重合,为轴,的中点为与重合,此时为轴,显然过当的斜率为0时,则的坐标为原点,此时与轴垂直,这时的中点为与重合,此时直线为轴,也过点;综上所述直线恒过定点.方法三:求定点坐标(基于图形的对称性)【例3】已知椭圆的标准方程为,过点.右焦点为,设过与轴垂直的直线为,纵坐标不为的点为上一动点,过作直线的垂线交于点,证明:直线过定点.【详解】由对称性可知,若直线过定点,则点必在轴上,设点,设点,则,所以,直线的垂线的斜率为,故直线的方程为,在直线的方程中,令,可得,即点,所以,直线的方程为,因为点在直线上,所以,,即,①又因为,所以,,②将②代入①可得,即,,则,所以,直线过定点.变式5 已知椭圆的方程为,设,、是椭圆上关于轴对称的任意两点,连接交椭圆于另一点,求直线的斜率范围,并证明直线与轴相交于定点.【详解】由题意知直线的斜率存在,设直线的方程为.代入椭圆方程,可得.①由△,得,又不合题意,直线的斜率的取值范围是:,,.设点,,,,则,.直线的方程为.令,得.将,代入整理,得.②由①得,代入②整理,得.直线与轴相交于定点.变式6 已知椭圆,过的直线与椭圆相交于,两点,且与轴相交于点.设关于轴的对称点为,证明:直线过轴上的定点.【详解】(1)由题意可设直线的方程为,联立椭圆方程,可得,设,,,,由题设可得,,可得,,可得直线的方程为,令,可得,故直线过轴上的定点,.方法四:找特殊点【例4】已知椭圆E:,设过点的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.证明:直线HN过定点.【详解】,所以,①若过点的直线斜率不存在,直线.代入,可得,,代入AB方程,可得,由得到.求得HN方程:,过点.②若过点的直线斜率存在,设.联立得,可得,,且联立可得可求得此时,将,代入整理得,将代入,得显然成立,综上,可得直线HN过定点【题型二】圆恒过定点【例5】已知椭圆C:,已知圆的切线与椭圆相交于、两点,那么以为直径的圆是否经过定点,如果是,求出定点的坐标,如果不是,请说明理由.【详解】当直线的斜率不存在时,因为直线与圆相切,故其中的一条切线方程为.由,可得,,则以为直径的圆的方程为.当直线的斜率为零时,因为直线与圆相切,所以其中的一条切线方程为.由,可得,,则以为直径的圆的方程为.显然以上两圆都经过点.当直线的斜率存在且不为零时,设直线的方程为.联立消去,得,设,,,,则,.所以.所以①,因为直线和圆相切,所以圆心到直线的距离,整理,得,②将②代入①,得,显然以为直径的圆经过定点,综上可知,以为直径的圆过定点.变式7 抛物线的方程为,过焦点任作一直线与曲线交于,两点,直线,与直线别交于点,为坐标原点).试判断以线段为直径的圆是否经过点?请说明理由.【解析】设直线的方程为,,,则,.得,同理得,得,.,则,则,因此,以线段为直径的圆经过点.变式8 已知椭圆C:,如图,椭圆左顶点为,过原点的直线(与坐标轴不重合)与椭圆交于,两点,直线,分别与轴交于,两点.试问:以为直径的圆是否经过定点(与直线的斜率无关)?请证明你的结论.【解析】以为直径的圆过定点.证明如下:设,,则,,且,即,,直线方程为:,,直线方程为:,,以为直径的圆为,或通过求得圆心,得到圆的方程.即,,,令,则,解得.以为直径的圆过定点.课后作业1.已知双曲线的方程为,设斜率分别为,的两条直线,均经过点,且直线,与双曲线分别交于,两点,异于点,若,试判断直线是否经过定点,若存在定点,求出该定点坐标;若不存在,说明理由.【答案】当直线的斜率不存在时,点,关于轴对称,设,,,,则由,得,即,解得,不符合题意,故直线的斜率存在.不妨设直线的方程为,代入,整理得,△.设,,,,则,由,得,即,整理得,,整理得:,即,或.当时,直线的方程为,经过定点;当时,直线的方程为,经过定点,不符合题意.综上,直线过定点.平面直角坐标系中,椭圆,抛物线的焦点是椭圆的一个顶点.设直线不经过,且与相交于,两点,若直线与的斜率之和为,证明:过定点.【详解】证明:①当斜率不存在时,设,,,直线与直线的斜率的和为,,解得,此时过椭圆右顶点,不存在两个交点,故不满足;②当斜率存在时,设,,,,,,联立,整理,得,,①直线与直线的斜率的和为,②①代入②得,,此时△,存在,使得△成立,直线的方程为,当时,,过定点.椭圆C:的左、右焦点分别为、,右顶点为,若直线与椭圆相交于、两点、不是左右顶点),且以为直径的圆过点.求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.【详解】证明:设,,,,将代入椭圆方程得.(6分),,,为直径的圆过点,,右顶点为,,,,,,或都满足△,(9分)若直线恒过定点不合题意舍去,若直线恒过定点.(12分)已知椭圆:,若点为椭圆上异于,的任意一点,过原点且与直线平行的直线与直线交于点,直线与直线交于点,试判断以线段为直径的圆是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.【详解】设直线的方程为:,,则过原点的直线且与直线平行的直线为因为是直线,的交点,所以,,因为直线与椭圆联立:,整理可得:,可得,,即,,因为,直线的方程为:,联立,解得:,,由题意可得,设,,所以,,,,由题意可得以线段为直径的圆过点,所以,所以,,,可得,①,要使①成立,,解得:,,或,,所以的坐标或.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第1讲 定点问题(原卷版).docx 第1讲 定点问题(解析版).docx