資源簡介 重難點突破13 切線與切點弦問題目錄01 方法技巧與總結 202 題型歸納與總結 3題型一:切線問題 3題型二:切點弦過定點問題 10題型三:利用切點弦結論解決定值問題 17題型四:利用切點弦結論解決最值問題 25題型五:利用切點弦結論解決范圍問題 3203 過關測試 381、點在圓上,過點作圓的切線方程為.2、點在圓外,過點作圓的兩條切線,切點分別為,則切點弦的直線方程為.3、點在圓內,過點作圓的弦(不過圓心),分別過作圓的切線,則兩條切線的交點的軌跡方程為直線.4、點在圓上,過點作圓的切線方程為.5、點在圓外,過點作圓的兩條切線,切點分別為,則切點弦的直線方程為.6、點在圓內,過點作圓的弦(不過圓心),分別過作圓的切線,則兩條切線的交點的軌跡方程為.7、點在橢圓上,過點作橢圓的切線方程為.8、點在橢圓外,過點作橢圓的兩條切線,切點分別為,則切點弦的直線方程為.9、點在橢圓內,過點作橢圓的弦(不過橢圓中心),分別過作橢圓的切線,則兩條切線的交點的軌跡方程為直線.10、點在雙曲線上,過點作雙曲線的切線方程為.11、點在雙曲線外,過點作雙曲線的兩條切線,切點分別為,則切點弦的直線方程為.12、點在雙曲線內,過點作雙曲線的弦(不過雙曲線中心),分別過作雙曲線的切線,則兩條切線的交點的軌跡方程為直線.13、點在拋物線上,過點作拋物線的切線方程為.14、點在拋物線外,過點作拋物線的兩條切線,切點分別為,則切點弦的直線方程為.15、點在拋物線內,過點作拋物線的弦,分別過作拋物線的切線,則兩條切線的交點的軌跡方程為直線.題型一:切線問題【典例1-1】已知為坐標原點,雙曲線的左、右焦點分別為,,過上一點作的兩條漸近線的平行線,分別交軸于,兩點,且,內切圓的圓心到軸的距離為.(1)求的標準方程;(2)(ⅰ)設點為上一點,試判斷直線與C的位置關系,并說明理由;(ⅱ)設過點的直線與交于,兩點(異于的兩頂點),在點,處的切線交于點,線段的中點為,證明:,,三點共線.【解析】(1)如圖所示,設,則,不妨設直線的方程為,則直線的方程.令,得,,則.設的內切圓(圓心為)分別與,,切于點,,,則,所以為的頂點,所以軸,的橫坐標為,所以,故的標準方程為;(2)(ⅰ)由,得,結合,得,所以.所以直線與相切.(ⅱ)由題易得直線的斜率不為,設直線的方程為,代入,得,其中,設,,則,,,則,,由(ⅰ),在點,處的切線方程分別為,.兩式聯立,得,,即,所以,故,,三點共線.【典例1-2】(2024·湖南長沙·三模)已知橢圓的左、右焦點分別為為上頂點,離心率 為,直線與圓相切.(1)求橢圓的標準方程;(2)橢圓方程,平面上有一點. 定義直線方程 是橢圓在點處的極線.① 若在橢圓上,證明: 橢圓在點處的極線就是過點的切線;② 若過點分別作橢圓的兩條切線和一條割線,切點為,割線交橢圓 于兩點,過點分別作橢圓的兩條切線,且相交于點. 證明: 三點共線.【解析】(1)由已知,,則所以直線 ,即 ,該直線與圓 與相切,則,所以解得,,故橢圓的標準方程為(2)① 由(1)得橢圓的方程是 .因為在橢圓上,所以,即,由定義可知橢圓在點 處的極線方程為 ,當時,,此時極線方程為,所以處的極線就是過點的切線,當時,極線方程為,即,由,得,所以,所以處的極線就是過點的切線,綜上所述,橢圓在點處的極線就是過點的切線;② 設點,由①可知,過點的切線方程為,過點的切線方程為,因為都過點,所以有,則割線的方程為,同理可得過點的兩條切線的切點弦的方程為,即,又因為割線過點,代入割線方程得,即 ,所以三點共線,都在直線上.【變式1-1】在平面直角坐標系中,動點到定點的距離比點到軸的距離大,設動點的軌跡為曲線,直線交曲線于兩點,是線段的中點,過點作軸的垂線交曲線于點.(1)求曲線的方程;(2)證明:曲線在點處的切線與平行;(3)若曲線上存在關于直線對稱的兩點,求的取值范圍.【解析】(1)設點,由;(2)∵點在拋物線上,∴,求導得,在點的切線方程為,即,②-①得,即,∴,則,令方程為,代入得:,點坐標為,以點為切點的切線斜率為,故曲線在處的切線與平行;(3)若存在兩點關于直線對稱,則,令中點,令方程為,由于在直線上,故有,根據(2)結論可知,即,故,將直線與拋物線聯立得:或.【變式1-2】已知拋物線,焦點為.過拋物線外一點(不在軸上)作拋物線的切線,其中為切點,兩切線分別交軸于點.(1)求的值;(2)證明:①是與的等比中項;②平分.【解析】(1)拋物線焦點,設點,設拋物線的切線的方程分別為:由整理得,,由,可得,同理,則拋物線的切線的方程分別為:則,,則,(2)①由(1)可得,,則,,則,故是與的等比中項;②,則,又,則故平分.【變式1-3】(2024·江西·高三校聯考開學考試)已知拋物線,F為C的焦點,過點F的直線與C交于H,I兩點,且在H,I兩點處的切線交于點T.(1)當的斜率為時,求;(2)證明:.【解析】(1)依題意,拋物線的焦點,準線方程,當l的斜率為時,l的方程為,由,得,設,,則,所以.(2)依題意,直線l的斜率存在,設直線l的方程為,由消去y得,由(1),,,,對求導,得,切線的方程為,切線的方程為,由,解得,即,當時,,顯然;當時,直線的斜率為,因此,所以.題型二:切點弦過定點問題【典例2-1】如圖,在平面直角坐標系中,已知拋物線:.(1)若點在:上,記G的幾何中心為點,則當取得最大值時,求點的坐標.(2)已知動點、在C上,分別過、作拋物線的切線、,設和相交于點T,若點T恒在直線:上,求證:直線經過定點.(3)將繞原點順時針旋轉90°得到,給定點,上有四點、、、,滿足,、均三點共線,且、都在x軸上方,設線段和的中點分別為T、S,試判斷:直線是否會經過一個定點?若會,請求出這個定點的坐標,若不會,請說明理由.【解析】(1)由:可知,,由,故,當且僅當、、三點共線且在、之間時,等號成立,此時且點在直線上,即有,即,則,即;(2)設,,,由,則,整理得,則有,整理得,同理可得,有,即點、均在直線上,即有,即,則有,解得,故直線經過定點,且該定點為;(3)將繞原點順時針旋轉90°得到,則點為拋物線焦點,由,、均三點共線,故、都經過,設,,不妨設,設,則,由,得,故,,,,所以,由,則同理可得.若,則,直線過點,若,則,直線過點.綜上,直線過定點.【典例2-2】已知曲線上的動點滿足,且.(1)求的方程;(2)已知直線與交于兩點,過分別作的切線,若兩切線交于點,且點在直線上,證明:經過定點.【解析】(1)因為,所以曲線是以為焦點,以2為實軸長的雙曲線,所以實半軸長,半焦距,虛半軸長,所以曲線的方程為.(2)由題知切線斜率均存在,所以設過點所作的切線分別為,由題意知且,由得,因為與相切,所以,且,整理得.此時可得,即.同理.由得.直線的斜率為,所以的方程為,令,得,即經過定點.【變式2-1】(2024·青海海西·模擬預測)過直線上一個動點作拋物線的兩條切線,分別為切點,直線與軸分別交于兩點.(1)證明:直線過定點,并求點的坐標;(2)在(1)的條件下,為坐標原點,求的最大值.【解析】(1)設的坐標分別為,點的坐標為,由有,可得直線的方程分別為,又由,直線的方程可化為,同理直線的方程為,又由點在直線上,有,可得點都在直線上,整理為,又由滿足方程,故直線過定點,定點的坐標為;(2)直線的方程可化為,聯立方程消去后整理為,可得,有,在直線的方程中,令,有,可得,可得點的坐標為,同理可得點的坐標為.有,有.當時,令,有,①當時,(當且僅當時取等號),有;②當時,(當且僅當時取等號),有,有,有,可得.由上知的最大值為.【變式2-2】(2024·浙江杭州·模擬預測)已知橢圓,直線,是直線上的動點,過作橢圓的切線,,切點分別為,(1)當點坐標為時,求直線的方程;(2)求證:當點在直線上運動時,直線恒過定點;(3)是否存在點使得的重心恰好是橢圓的左頂點,如果存在,求出點的坐標;如果不存在,請說明理由.【解析】(1)設,已知橢圓為,由橢圓的切線方程,切線的方程為,又點在該直線上,所以,切線的方程為,又點在該直線上,所以,則點,都在直線上,即直線的方程是,當點坐標為時,,所以直線的方程是,即.(2)由(1)知直線的方程是,又點在直線上,所以,得,代入的方程得,即,所以,解得,直線恒過定點.(3)因為直線的方程是,所以,代入得,整理得,因為的重心為,所以,,所以,得,解得,則,此時軸,成立,所以點存在,坐標為.【變式2-3】已知拋物線:過點,點B為直線上的動點,過點B向曲線C引兩條切線,切點分別為,,判斷直線是否過定點?若過定點,請求出此定點坐標,否則說明理由.【解析】將代入可得,解得,故,設,,∵,∴,∴:∵在直線上,∴,整理有:,同理∴,為的兩根,∴,,∵,又的中點∴即,∴過定點題型三:利用切點弦結論解決定值問題【典例3-1】(2024·全國·模擬預測)一般地,拋物線的三條切線圍成的三角形稱為拋物線的切線三角形,對應的三個切點形成的三角形稱為拋物線的切點三角形.如圖,,分別為拋物線的切線三角形和切點三角形,為該拋物線的焦點.當直線的斜率為時,中點的縱坐標為.(1)求.(2)若直線過點,直線分別與該拋物線的準線交于點,記點的縱坐標分別為,證明:為定值.(3)若均不與坐標原點重合,證明:【解析】(1)由題可知點均在該拋物線上,故設,,由題意得當時,,故,所以.(2)由(1)得該拋物線的方程為,所以,準線為.因為直線過點,所以與共線,由題可知點在該拋物線上,故設,則,,所以,因為,所以.由題意知直線的斜率均存在且均不為,易知直線的方程為,即,令得,同理可得,所以,因為,所以,所以為定值.(3)由題意知拋物線在三點處的切線的斜率都存在且不為.設拋物線在點處的切線方程為,與聯立,消去并整理得,由,解得.所以拋物線在點處的切線方程為.同理可得拋物線在點處的切線方程為,在點處的切線方程為.由,解得,所以,同理可得,,又,,,所以.由兩點間的距離公式得,同理可得,,所以,所以.【典例3-2】(2024·四川內江·三模)已知拋物線E的準線方程為:,過焦點F的直線與拋物線E交于A、B兩點,分別過A、B兩點作拋物線E的切線,兩條切線分別與y軸交于C、D兩點,直線CF與拋物線E交于M、N兩點,直線DF與拋物線E交于P、Q兩點.(1)求拋物線E的標準方程;(2)證明:為定值.【解析】(1)因為拋物線的準線為:,設,則,所以,故拋物線E的標準方程為.(2)易知拋物線E的焦點,設直線AB的方程為,、,聯立可得,由韋達定理可得,,接下來證明拋物線E在點A處的切線方程為,聯立可得,即,即,所以,直線與拋物線E只有唯一的公共點,所以,AC的方程為,同理可知,直線BD的方程為,在直線AC的方程中,令,可得,即點,同理可得點,所以,直線的方程為,即,設點、,聯立,可得,由韋達定理可得,,所以,同理可得,所以,故為定值.【變式3-1】已知,分別為橢圓:和雙曲線:的離心率.(1)若,求的漸近線方程;(2)過上的動點作的兩條切線,經過兩個切點的直線與的兩條漸近線圍成三角形的面積為S,試判斷S是否為定值?若是,請求出該定值;若不是,請說明理由.【解析】(1)由題意得,,所以,又,解得,故雙曲線的漸近線方程為,(2)設兩個切點,,由題意知,斜率存在,下證切線的方程為,聯立,得,因為,即,則上式可化為,所以,直線的方程為:,所以切線:,同理切線方程為:,由,過點可得,可得直線的方程為,聯立,解得;聯立,解得;不妨設直線與雙曲線兩漸近線交于兩點為,,則圍成三角形的面積因P在雙曲線上,,則為定值.【變式3-2】(2024·全國·模擬預測)已知拋物線的方程為,把該拋物線整體平移,使其頂點與坐標原點重合,平移后的拋物線記作.(1)寫出平移過程,并求拋物線的標準方程;(2)已知是拋物線的內接三角形(點在直線的下方),過作拋物線的切線交于點,再過作拋物線的切線分別交于點,記,的面積分別為,證明為定值.【解析】(1)因為,若使平移后的拋物線頂點與坐標原點重合,只需把該拋物線上所有的點向左平移個單位長度,再向下平移個單位長度得到,所以拋物線的標準方程為.(2)由(1)知,則.設,互不相等,因為,則直線,即,同理,直線,聯立方程組,解得,所以,同理得,則,,則,同理得,,則,所以,則,所以為定值.【變式3-3】已知圓有以下性質:①過圓上一點的圓的切線方程是.②若為圓外一點,過作圓的兩條切線,切點分別為,則直線的方程為;③若不在坐標軸上的點為圓外一點,過作圓的兩條切線,切點分別為,則垂直,即,且平分線段.(1)類比上述有關結論,猜想過橢圓上一點的切線方程(不要求證明);(2)過橢圓外一點作兩直線,與橢圓相切于兩點,求過兩點的直線方程;(3)若過橢圓外一點(不在坐標軸上)作兩直線,與橢圓相切與兩點,求證:為定值,且平分線段.【解析】(1)過橢圓上一點的切線方程為.(2)過橢圓外一點作兩直線,與橢圓相切于兩點,設,由(1)的結論可得處的切線方程為,處的切線方程為,又兩切線都過,可得,由過兩點確定一條直線可得,過的直線方程為.(3)由(2)可得過的直線方程為,可得,則;由都在橢圓上,可得,相減可得,設的中點為,可得,則,又,則得,則過的中點,即平分線段.題型四:利用切點弦結論解決最值問題【典例4-1】如圖,拋物線:上異于坐標原點的兩不同動點、滿足.(1)求證:直線過定點;(2)過點,分別作拋物線的切線交于點,求的面積的最小值.【解析】(1)證明:設直線的方程為,,,與拋物線方程聯立得,,,,,所以,而,代入得:,解得:或(舍去),直線的方程為,必過定點.(2)由拋物線的方程為,得:,所以,:,:,聯立方程由(1)知:,.解得,即.點到直線的距離,,所以,因,所以,故當時,的面積取得最小值32.【典例4-2】(2024·河北邢臺·二模)已知定點,軸于點H,F是直線OA上任意一點,軸于點D,于點E,OE與FD相交于點G.(1)求點G的軌跡方程C;(2)過的直線交C于P,Q兩點,直線AP,AQ的斜率分別為和,證明:為定值;(3)在直線上任取一點,過點B分別作曲線C:的兩條切線,切點分別為M和N,設的面積為S,求S的最小值.【解析】(1)設,易知直線,則,因為三點共線,則;(2)設,過的直線為與聯立得,則,又,同理,故;(3)設,因為,所以,所以處切線方程為方程為:,處切線方程為:,整理得,和,代入上述方程,得,,因此直線的方程為,由,整理得,易知,所以,,所以,點到直線的距離為,,當且僅當時,取得最小值4.【變式4-1】(2024·高三·重慶·期中)在平面直角坐標系中,已知拋物線的焦點與橢圓的一個焦點重合,是拋物線上位于軸兩側不對稱的兩動點,且.(1)求證:直線恒過一定點,并求出該點坐標;(2)若點為軸上一定點,且;(ⅰ)求出點坐標;(ⅱ)過點作平行于軸的直線,在上任取一點作拋物線的兩條切線,切點為,,求面積的最小值.【解析】(1)證明:由題意知,所以,所以拋物線,設,,由條件可設直線方程,聯立,得,則,,由,得,因為,,所以,解得或,因為是拋物線上位于軸兩側不對稱的兩動點,所以,所以,又,所以,所以直線方程,所以直線恒過一定點,且定點坐標為;(2)(ⅰ)由小問(1)可知直線方程,,,設軸上的定點,由,得為的角平分線,即直線與直線關于軸對稱,則,即,所以,化簡可得,因為位于軸兩側不對稱,所以,所以,因為,所以,所以點坐標為.(ⅱ)設,,,,,對求導得,,則拋物線在的切線方程為,同理拋物線在的切線方程為,又切線過,所以,,所以直線的方程為,即,整理得,所以直線過定點,點到的距離,聯立方程,得,,,,所以弦長,所以的面積,所以當時,即時,的面積的最小值為.【變式4-2】已知橢圓的離心率為,且過點.拋物線的焦點坐標為.(1)求橢圓和拋物線的方程;(2)若點是直線上的動點,過點作拋物線的兩條切線,切點分別為、,直線交橢圓于兩點.①求證直線過定點,并求出該定點坐標;②當的面積取最大值時,求直線的方程.【解析】(1)由于橢圓的離心率,即,得,所以設橢圓方程為,因為橢圓過點,所以,得,所以橢圓方程為,因為拋物線的焦點坐標為,所以,得,所以拋物線方程為;(2)①證明:由,得,則,設,且滿足,設,則切線的斜率為,所以直線為,因為,所以切線為,同理可得切線的方程為,因為切線同時過點,所以,所以可得直線的方程為,因為,所以,即,由,得,所以直線恒過定點②作仿射變換則過定點,過作軸于,于,設與軸交于,令為,則由,得,所以,因為,所以因為,所以,當且僅當時取等號,此時,所以,所以,化簡得,解各或,∴或,或.題型五:利用切點弦結論解決范圍問題【典例5-1】(2024·高三·四川成都·開學考試)經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.(1)求證:;(2)求的面積的取值范圍.(參考結論:點是橢圓外一點,過P作該橢圓的兩條切線,切點為A,B,則直線AB的方程為.)【解析】(1)證明:設點.①當直線的斜率都存在時,設過點與橢圓相切的直線方程為.聯立,消去得..令,整理得:.設直線的斜率分別為.∴.又.∴.∴,即為圓的直徑,∴.②當直線或的斜率不存在時,不妨設,則直線的方程為.∴點,點,也滿足.綜上,有.(2)設點,點.當直線的斜率存在時,設直線的方程為.聯立,消去得,.令,整理得.則.∴直線的方程為.化簡可得,即.經驗證,當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.聯立,消去得.∴,,∴.又點到直線的距離.,令,.則.又,∴的面積的取值范圍為【典例5-2】已知橢圓:和圓:,點是圓上的動點,過點作橢圓的切線,切點為A,B.(1)若點的坐標為,證明:直線;(2)求O到直線的距離的范圍.【解析】(1)依題意,切線的斜率存在,設切線方程為,由消去得,則,設的方程兩根為,則,即直線的斜率有,所以.(2)設橢圓上點,當橢圓在點處的切線斜率存在時,設其方程為,由消去得,則,化簡得,而,于是,即,解得,直線的方程為,整理得,當直線的斜率不存在時,點或,對應的切線方程分別為或,滿足上式,因此橢圓上任意點處的切線的方程為,則橢圓上點處的切線的方程為,設點,顯然,由于直線,都過點,即,顯然點的坐標都滿足方程,于是直線的方程為,則原點O到直線的距離,而,則當時,,當時,,所以點O到直線的距離的取值范圍是.【變式5-1】已知拋物線C:(p>0)的焦點為F,過F點且垂直x軸的直線l交拋物線C于M,N兩點,.(1)求拋物線C的方程;(2)圓Q:,點P在圓Q上,PA,PB是拋物線C的兩條切線,A,B是切點,求面積的范圍.【解析】(1)由題意知, 代入,解得=1,所以拋物線C的方程為(2)設,設切線方程為,由得,,所以,注意到,有,,方程為,,所以,則切線方程,,同理切線方程, 設,則有,,所以AB方程為: 即點到直線AB的距離聯立 得,,,所以,令t= 又因為,所以 ; ,綜上的面積的范圍是.【變式5-2】(2024·四川遂寧·模擬預測)已知過點的直線與拋物線交于兩點,拋物線在點處的切線為,在點處的切線為,直線與直線交于點,當直線的傾斜角為時,.(1)求拋物線的方程;(2)設線段的中點為,求的取值范圍.【解析】(1)當的斜率為時,則,不妨設,由可得,,所以,,即,因為,解得:.從而拋物線的方程為(2)由題意可知直線有斜率,設直線,,由可得,,則所以,于是,即而由,則,于是拋物線在點處的切線的方程為即 同理可得,在點處的切線的方程為 聯立 ,解得,于是 則從而所以,的取值范圍是1.已知拋物線E:,過點的直線與E交于A,B兩點,設E在點A,B處的切線分別為和,與的交點為P.(1)若點A的坐標為,求的面積(O為坐標原點);(2)證明:點P在定直線上.【解析】(1)直線AB的斜率直線AB的方程為,即聯立方程,整理得:設,則,設直線AB與y軸的交點為D,則(2)由,得的方程為:,整理得:同理可得的方程為:設,聯立方程,解得因為點T(1,2)在拋物線內部,可知直線AB的斜率存在,設直線AB的方程為,與拋物線方程聯立得:故,,所以,,可得所以點P在定直線上2.在直角坐標系中,動圓經過點且與直線相切,記動圓圓心的軌跡為曲線C.直線y=x+b(其中b為非零常數)與曲線C交于兩點,設曲線C在點處的切線分別為和,已知和分別與軸交于點M,N.與的交點為T.(1)求曲線C的軌跡方程;(2)求點T的橫坐標;(3)已知與面積之比為5,求實數b的值.【解析】(1)由題意分析可知C到點的距離等于C到與直線的距離,故曲線C的軌跡為拋物線,且以為焦點,以為準線.故曲線C的軌跡方程為.(2)由得,設,,.聯立直線和拋物線,消去y得,則,,,得.:,:,聯立和,解得,,即.故T點橫坐標為.(3):,令,得;:,令,得..設AB中點為H點,,將帶入得.所以,所以.已知且,解得或.3.已知橢圓,焦點在軸上的雙曲線的離心率為,且過點,點在上,且,在點處的切線交于兩點.(1)求直線的方程(用含的式子表示);(2)若點,求面積的最大值.【解析】(1)焦點在軸上的雙曲線的離心率為,則雙曲線為等軸雙曲線,設雙曲線方程為,由雙曲線過點,代入方程,解得雙曲線,點在上,有,因為點在第一象限,所以可以將雙曲線變形為.求導有,當時,,所以的方程為:,化簡有.(2)設,有,聯立 ,消去得,有,,,點到直線的距離,則,將代入,有當且僅當時取等號,故面積的最大值為.4.(2024·高三·河北保定·開學考試)已知雙曲線的實軸長為4,離心率.(1)求的方程;(2)過上任意一點作圓的切線,求切線斜率最大時,與的漸近線圍成的三角形面積.【解析】(1)由題意可得,又,所以,則雙曲線的方程為.(2)設切線的方程為,則原點到的距離為1,得,即.由,得.因為切線過上一點,所以,方程有解.得,化簡得,又,解得,所以切線斜率最大為,此時直線為.不妨取切線方程為,設與的漸近線交于,則的漸近線方程與聯立得,,則,得,又原點到直線的距離為1,所以面積為,即切線斜率最大時與的漸近線圍成的三角形面積為.5.(2024·福建泉州·模擬預測)已知雙曲線的實軸長為2,離心率為2,右焦點為,為上的一個動點,(1)若點在雙曲線右支上,在軸的負半軸上是否存在定點.使得?若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由.(2)過作圓的兩條切線,若切線分別與相交于另外的兩點、,證明:三點共線.【解析】(1)根據題意,有,所以雙曲線的方程為.設,且,①當直線的斜率存在時,即時,因為,所以,,從而,化簡整理得,,,所以在x軸負半軸上存在點使得;②當直線的斜率不存在時,即時,若,則,此時P點的坐標為,所以,則,又,所以,此時,綜上,滿足條件的M點存在,其坐標為.(2)設,由題意得,雙曲線和圓相交,所以聯立兩曲線方程,得,即為兩曲線四個交點的坐標,①當時,即時,直線PG的斜率不存在,直線PE的斜率為0,此時易得,此時點E、G關于點O對稱,故E、O、G三點共線.②當,且或,且時,此時直線PE、PG的斜率存在且不為零,分別設為,設經過的直線方程為,由于直線與圓相切,所以,即由韋達定理得,又,所以,由直線PE與圓的位置關系可知,,同理直線PG的方程為,有,聯立,消去y并整理得,,即,即,令,根據韋達定理得,所以設,又,所以,所以,又,兩式相減得,,由圖可知,,所以,即.所以點E、G關于點O對稱,此時E、O、G三點共線,綜上得,E、O、G三點共線.6.(2024·遼寧·三模)設拋物線的方程為,為直線上任意一點;過點作拋物線的兩條切線MA,MB,切點分別為A,B(A點在第一象限).(1)當M的坐標為時,求過M,A,B三點的圓的方程;(2)求證:直線AB恒過定點;(3)當m變化時,試探究直線l上是否存在點M,使為直角三角形,若存在,有幾個這樣的點,說明理由;若不存在,也請說明理由.【解析】(1)當M的坐標為時,設過點的切線方程為,與聯立,得,整理得,令,解得或,分別代入方程得和,故得,,同時可求得直線MA的方程為,直線MB的方程為,進而可知,即直線MA與直線MB互相垂直,則過M,A,B三點的圓的直徑為線段AB,設該圓上任一點的坐標為,則,,所以,從而過M,A,B三點的圓的一般方程為.(圓的標準方程:).(2)設切點分別為,,過拋物線上點的切線方程為,與聯立,整理得,,所以,又因為,從而過拋物線上點的切線方程為,即,同理可得過點的切線為,又切線MA,MB都過點,所以得,,即點均滿足方程,故直線AB的方程為.設,其為直線上任意一點,故對任意成立,從而直線AB恒過定點.(3)由(2)知是方程的兩實根,故有,又,,,所以.①當時,,直線上任意一點均有,為直角三角形;②當時,,,不可能為直角三角形;③當時,,,因為,,所以,若,則,整理得,又因為,所以.因為方程有解的充要條件是,所以當時,有,(的情況同理),所以為直角三角形.綜上所述,當時,直線上任意一點,使為直角三角形,當時,直線上存在兩點,使為直角三角形;當或時,不是直角三角形.7.已知直線:和圓:.(1)判斷直線和圓的位置關系,并求圓上任意一點到直線的最大距離;(2)過直線上的點作圓的切線,切點為,求證:經過,,三點的圓與圓的公共弦必過定點,并求出該定點的坐標.【解析】(1)圓:的圓心坐標為,半徑為,圓心到直線的距離,所以直線和圓相離;因為直線和圓相離,如圖:過圓心作直線的垂線,垂足為,要使圓上任意一點到直線的距離最大,則是線段的延長線與圓的交點,點到直線的最大距離為;(2)因為點在直線上,可設,過,,三點的圓即以為直徑的圓,圓心為,半徑為,所以圓的方程為,整理得,所以過,,三點的圓方程為:,將方程與方程相減得兩圓的公共弦方程:,即,由得,所以該定點的坐標為.8.已知點M是直線l: 上一動點,過點M作圓O:切線,切點分別為P,Q.(1)當OM的值最小時,求切線方程;(2)試問:直線PQ是否過定點 若過,求出該定點;若不過,請說明理由.【解析】(1)當時,OM的長最小,根據兩直線垂直斜率之積等于,可得直線的斜率為2;此時可得直線OM的方程為,聯立,得交點,當切線斜率不存在時,切線方程為,符合題意;當切線斜率存在時,設切線方程為,則有,解得,所以切線方程為,綜上所述,切線方程為和.(2)設,則,因此,以M為圓心,MP為半徑的圓的方程為M:,此時圓M與圓O的公共弦為PQ,兩圓方程相減,得到圓M與圓O的公共弦為PQ的方程為,即,由,得,因此直線PQ過定點.9.已知動點與定點的距離等于點到的距離,設動點的軌跡為曲線.橢圓的一個焦點與曲線的焦點相同,且長軸長是短軸長的倍.(1)求與的標準方程;(2)有心圓錐曲線(橢圓,圓,雙曲線)有下列結論:若為曲線上的點,過點作的切線,則切線的方程為.利用上述結論,解答問題:過作橢圓的切線(為切點),求的面積.【解析】(1)由拋物線定義可知,曲線為拋物線,為拋物線的焦點,則,所以的方程為;由,即,又,所以,故橢圓的標準方程.(2)設,由上述結論知,過點的橢圓的切線方程分別為,因為在兩條切線上,所以,即,則點的坐標都滿足方程,故直線的方程為,聯立,得,解得,所以,而點到直線的距離,所以.10.設拋物線的方程為,點為直線上任意一點,過點作拋物線的兩條切線,,切點分別為,.(1)當的坐標為時,求過,,三點的圓的方程,并判斷直線與此圓的位置關系;(2)求證:直線恒過定點.【解析】(1)當的坐標為時,設過點的切線方程為,代入,整理得,令,解得,代入方程得,故得,,因為的中點,且,從而過,,三點的圓的圓心為,半徑為,故其方程為.圓心坐標為,半徑為,圓與直線相切(2)由已知得,求導得,切點分別為,,,,故過點,的切線斜率為,從而切線方程為,即,又切線過點,,所以得①,即,同理可得過點,的切線為,又切線過點,,所以得②即,即點,,,均滿足,故直線的方程為,又,為直線上任意一點,故對任意成立,所以,,從而直線恒過定點,11.已知點到直線:的距離和它到定點的距離之比為常數.(1)求點的軌跡的方程;(2)若點是直線上一點,過作曲線的兩條切線分別切于點與點,試求三角形面積的最小值.(二次曲線在其上一點處的切線為)【解析】(1)設,則,化簡得:,所以點M 的軌跡E的方程為.(2)設,,,則切線為,切線為,將點分別代入得,所以直線為,點到的距離,當時,.另一方面,聯立直線與得,所以,則,當時,.所以.故時,最小值為.12.如圖所示,已知橢圓,上頂點為A,過點A作圓的兩條切線分別與橢圓C相交于點B,D(不同于點A).當r變化時,試問:直線BD是否過某個定點?若過某個定點,求出該定點;若不過某個定點,請說明理由.【解析】設過點A的直線方程為,因為直線與圓相切,所以由點到直線的距離公式得,上式兩邊平方,化簡得,設兩條切線AB,AD的斜率分別為,,則,將橢圓向下平移1個單位得,即,此時橢圓的上頂點,設平移后的直線的方程為,,與橢圓聯立得,整理得,兩邊同時除以,化簡得,由韋達定理得,即,所以,解得,故直線的方程為,直線恒過定點,平移回原坐標系后,直線BD恒過定點.13.已知圓,直線.(1)若點P在直線l上運動,過點P作圓O的兩條切線,切點分別為,求證:過點的圓過定點,并求出所有定點的坐標;(2)若點P在直線l上運動,過點P作圓O的兩條切線,切點分別為,求證:直線AB過定點,并求出定點的坐標.【解析】(1)是圓O的切線切點為所以.所以點在以為直徑的圓上,點P在直線l上運動,所以設點,則以為直徑的圓方程為:,即:,令,解得或所以圓過定點和(2)由(1)知,過的圓方程為:,同時點在圓上,所以直線AB即兩個圓的公共弦方程所在的直線方程,兩個圓的方程相減得:,即兩個圓的公共弦方程所在的直線方程;令,解得.故直線過定點14.(2024·高三·山東·開學考試)已知拋物線是上不同的三點,過三點的三條切線分別兩兩交于點,則稱三角形為拋物線的外切三角形.(1)當點的坐標為為坐標原點,且時,求點的坐標;(2)設外切三角形的垂心為,試判斷是否在定直線上,若是,求出該定直線;若不是,請說明理由;(3)證明:三角形與外切三角形的面積之比為定值.【解析】(1)由題意可知,即為,求導得,則,由直線的點斜式化簡得切線的方程為為切線與軸的交點,則點的坐標為.(2)設,由(1)易知,則拋物線在A點處的切線的方程為,同理可得切線的方程為,直線和直線聯立可得交點.同理可得.設垂心的坐標為,則.由可知,即.同理可得.兩式相減可得,即.因此垂心在定直線上.(3)易知,則直線的方程為,化簡得且,點到直線的距離為,則三角形的面積.由(2)知切線的方程為可知,點到直線的距離為,則外切三角形的面積.故.因此三角形與外切三角形的面積之比為定值2.解法二:因為,所以由(2)得所以所以.15.已知點A,B是圓上的動點,且,直線PA,PB為圓的切線,當點A,B變動時,點P的軌跡為曲線.(1)求曲線的方程;(2)過點,斜率為k的直線與曲線交于點M,N,點Q為曲線上縱坐標最大的點,求證:直線MQ,NQ的斜率之和為定值.【解析】(1)設,在中,PB為圓的切線,所以,的面積為S,試判斷S是否為定值 若是,請求出該定值;若不是,說明理由.【解析】(1)(ⅰ)由題意得,所以,解得,又,所以.故雙曲線的漸近線方程為;(ⅱ)證明:設直線AB的方程為,由消元得:且,故,故,所以故,又直線的方程為,所以,同理,所以,故.(2)設兩個切點為,由題意知斜率存在,直線方程為,聯立,故,由可得,整理得到:,故,故,所以,同理直線方程為,由過P點可得可得直線的方程為,不妨設直線與x軸交于點,與兩條漸近線的交點分別為,,由可得;同理則圍成三角形的面積為:,因P在雙曲線上,,則為定值.21世紀教育網(www.21cnjy.com)重難點突破13 切線與切點弦問題目錄01 方法技巧與總結 202 題型歸納與總結 3題型一:切線問題 3題型二:切點弦過定點問題 5題型三:利用切點弦結論解決定值問題 6題型四:利用切點弦結論解決最值問題 9題型五:利用切點弦結論解決范圍問題 1003 過關測試 121、點在圓上,過點作圓的切線方程為.2、點在圓外,過點作圓的兩條切線,切點分別為,則切點弦的直線方程為.3、點在圓內,過點作圓的弦(不過圓心),分別過作圓的切線,則兩條切線的交點的軌跡方程為直線.4、點在圓上,過點作圓的切線方程為.5、點在圓外,過點作圓的兩條切線,切點分別為,則切點弦的直線方程為.6、點在圓內,過點作圓的弦(不過圓心),分別過作圓的切線,則兩條切線的交點的軌跡方程為.7、點在橢圓上,過點作橢圓的切線方程為.8、點在橢圓外,過點作橢圓的兩條切線,切點分別為,則切點弦的直線方程為.9、點在橢圓內,過點作橢圓的弦(不過橢圓中心),分別過作橢圓的切線,則兩條切線的交點的軌跡方程為直線.10、點在雙曲線上,過點作雙曲線的切線方程為.11、點在雙曲線外,過點作雙曲線的兩條切線,切點分別為,則切點弦的直線方程為.12、點在雙曲線內,過點作雙曲線的弦(不過雙曲線中心),分別過作雙曲線的切線,則兩條切線的交點的軌跡方程為直線.13、點在拋物線上,過點作拋物線的切線方程為.14、點在拋物線外,過點作拋物線的兩條切線,切點分別為,則切點弦的直線方程為.15、點在拋物線內,過點作拋物線的弦,分別過作拋物線的切線,則兩條切線的交點的軌跡方程為直線.題型一:切線問題【典例1-1】已知為坐標原點,雙曲線的左、右焦點分別為,,過上一點作的兩條漸近線的平行線,分別交軸于,兩點,且,內切圓的圓心到軸的距離為.(1)求的標準方程;(2)(ⅰ)設點為上一點,試判斷直線與C的位置關系,并說明理由;(ⅱ)設過點的直線與交于,兩點(異于的兩頂點),在點,處的切線交于點,線段的中點為,證明:,,三點共線.【典例1-2】(2024·湖南長沙·三模)已知橢圓的左、右焦點分別為為上頂點,離心率 為,直線與圓相切.(1)求橢圓的標準方程;(2)橢圓方程,平面上有一點. 定義直線方程 是橢圓在點處的極線.① 若在橢圓上,證明: 橢圓在點處的極線就是過點的切線;② 若過點分別作橢圓的兩條切線和一條割線,切點為,割線交橢圓 于兩點,過點分別作橢圓的兩條切線,且相交于點. 證明: 三點共線.【變式1-1】在平面直角坐標系中,動點到定點的距離比點到軸的距離大,設動點的軌跡為曲線,直線交曲線于兩點,是線段的中點,過點作軸的垂線交曲線于點.(1)求曲線的方程;(2)證明:曲線在點處的切線與平行;(3)若曲線上存在關于直線對稱的兩點,求的取值范圍.【變式1-2】已知拋物線,焦點為.過拋物線外一點(不在軸上)作拋物線的切線,其中為切點,兩切線分別交軸于點.(1)求的值;(2)證明:①是與的等比中項;②平分.【變式1-3】(2024·江西·高三校聯考開學考試)已知拋物線,F為C的焦點,過點F的直線與C交于H,I兩點,且在H,I兩點處的切線交于點T.(1)當的斜率為時,求;(2)證明:.題型二:切點弦過定點問題【典例2-1】如圖,在平面直角坐標系中,已知拋物線:.(1)若點在:上,記G的幾何中心為點,則當取得最大值時,求點的坐標.(2)已知動點、在C上,分別過、作拋物線的切線、,設和相交于點T,若點T恒在直線:上,求證:直線經過定點.(3)將繞原點順時針旋轉90°得到,給定點,上有四點、、、,滿足,、均三點共線,且、都在x軸上方,設線段和的中點分別為T、S,試判斷:直線是否會經過一個定點?若會,請求出這個定點的坐標,若不會,請說明理由.【典例2-2】已知曲線上的動點滿足,且.(1)求的方程;(2)已知直線與交于兩點,過分別作的切線,若兩切線交于點,且點在直線上,證明:經過定點.【變式2-1】(2024·青海海西·模擬預測)過直線上一個動點作拋物線的兩條切線,分別為切點,直線與軸分別交于兩點.(1)證明:直線過定點,并求點的坐標;(2)在(1)的條件下,為坐標原點,求的最大值.【變式2-2】(2024·浙江杭州·模擬預測)已知橢圓,直線,是直線上的動點,過作橢圓的切線,,切點分別為,(1)當點坐標為時,求直線的方程;(2)求證:當點在直線上運動時,直線恒過定點;(3)是否存在點使得的重心恰好是橢圓的左頂點,如果存在,求出點的坐標;如果不存在,請說明理由.【變式2-3】已知拋物線:過點,點B為直線上的動點,過點B向曲線C引兩條切線,切點分別為,,判斷直線是否過定點?若過定點,請求出此定點坐標,否則說明理由.題型三:利用切點弦結論解決定值問題【典例3-1】(2024·全國·模擬預測)一般地,拋物線的三條切線圍成的三角形稱為拋物線的切線三角形,對應的三個切點形成的三角形稱為拋物線的切點三角形.如圖,,分別為拋物線的切線三角形和切點三角形,為該拋物線的焦點.當直線的斜率為時,中點的縱坐標為.(1)求.(2)若直線過點,直線分別與該拋物線的準線交于點,記點的縱坐標分別為,證明:為定值.(3)若均不與坐標原點重合,證明:【典例3-2】(2024·四川內江·三模)已知拋物線E的準線方程為:,過焦點F的直線與拋物線E交于A、B兩點,分別過A、B兩點作拋物線E的切線,兩條切線分別與y軸交于C、D兩點,直線CF與拋物線E交于M、N兩點,直線DF與拋物線E交于P、Q兩點.(1)求拋物線E的標準方程;(2)證明:為定值.【變式3-1】已知,分別為橢圓:和雙曲線:的離心率.(1)若,求的漸近線方程;(2)過上的動點作的兩條切線,經過兩個切點的直線與的兩條漸近線圍成三角形的面積為S,試判斷S是否為定值?若是,請求出該定值;若不是,請說明理由.【變式3-2】(2024·全國·模擬預測)已知拋物線的方程為,把該拋物線整體平移,使其頂點與坐標原點重合,平移后的拋物線記作.(1)寫出平移過程,并求拋物線的標準方程;(2)已知是拋物線的內接三角形(點在直線的下方),過作拋物線的切線交于點,再過作拋物線的切線分別交于點,記,的面積分別為,證明為定值.【變式3-3】已知圓有以下性質:①過圓上一點的圓的切線方程是.②若為圓外一點,過作圓的兩條切線,切點分別為,則直線的方程為;③若不在坐標軸上的點為圓外一點,過作圓的兩條切線,切點分別為,則垂直,即,且平分線段.(1)類比上述有關結論,猜想過橢圓上一點的切線方程(不要求證明);(2)過橢圓外一點作兩直線,與橢圓相切于兩點,求過兩點的直線方程;(3)若過橢圓外一點(不在坐標軸上)作兩直線,與橢圓相切與兩點,求證:為定值,且平分線段.題型四:利用切點弦結論解決最值問題【典例4-1】如圖,拋物線:上異于坐標原點的兩不同動點、滿足.(1)求證:直線過定點;(2)過點,分別作拋物線的切線交于點,求的面積的最小值.【典例4-2】(2024·河北邢臺·二模)已知定點,軸于點H,F是直線OA上任意一點,軸于點D,于點E,OE與FD相交于點G.(1)求點G的軌跡方程C;(2)過的直線交C于P,Q兩點,直線AP,AQ的斜率分別為和,證明:為定值;(3)在直線上任取一點,過點B分別作曲線C:的兩條切線,切點分別為M和N,設的面積為S,求S的最小值.【變式4-1】(2024·高三·重慶·期中)在平面直角坐標系中,已知拋物線的焦點與橢圓的一個焦點重合,是拋物線上位于軸兩側不對稱的兩動點,且.(1)求證:直線恒過一定點,并求出該點坐標;(2)若點為軸上一定點,且;(ⅰ)求出點坐標;(ⅱ)過點作平行于軸的直線,在上任取一點作拋物線的兩條切線,切點為,,求面積的最小值.【變式4-2】已知橢圓的離心率為,且過點.拋物線的焦點坐標為.(1)求橢圓和拋物線的方程;(2)若點是直線上的動點,過點作拋物線的兩條切線,切點分別為、,直線交橢圓于兩點.①求證直線過定點,并求出該定點坐標;②當的面積取最大值時,求直線的方程.題型五:利用切點弦結論解決范圍問題【典例5-1】(2024·高三·四川成都·開學考試)經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.(1)求證:;(2)求的面積的取值范圍.(參考結論:點是橢圓外一點,過P作該橢圓的兩條切線,切點為A,B,則直線AB的方程為.)【典例5-2】已知橢圓:和圓:,點是圓上的動點,過點作橢圓的切線,切點為A,B.(1)若點的坐標為,證明:直線;(2)求O到直線的距離的范圍.【變式5-1】已知拋物線C:(p>0)的焦點為F,過F點且垂直x軸的直線l交拋物線C于M,N兩點,.(1)求拋物線C的方程;(2)圓Q:,點P在圓Q上,PA,PB是拋物線C的兩條切線,A,B是切點,求面積的范圍.【變式5-2】(2024·四川遂寧·模擬預測)已知過點的直線與拋物線交于兩點,拋物線在點處的切線為,在點處的切線為,直線與直線交于點,當直線的傾斜角為時,.(1)求拋物線的方程;(2)設線段的中點為,求的取值范圍.1.已知拋物線E:,過點的直線與E交于A,B兩點,設E在點A,B處的切線分別為和,與的交點為P.(1)若點A的坐標為,求的面積(O為坐標原點);(2)證明:點P在定直線上.2.在直角坐標系中,動圓經過點且與直線相切,記動圓圓心的軌跡為曲線C.直線y=x+b(其中b為非零常數)與曲線C交于兩點,設曲線C在點處的切線分別為和,已知和分別與軸交于點M,N.與的交點為T.(1)求曲線C的軌跡方程;(2)求點T的橫坐標;(3)已知與面積之比為5,求實數b的值.3.已知橢圓,焦點在軸上的雙曲線的離心率為,且過點,點在上,且,在點處的切線交于兩點.(1)求直線的方程(用含的式子表示);(2)若點,求面積的最大值.4.(2024·高三·河北保定·開學考試)已知雙曲線的實軸長為4,離心率.(1)求的方程;(2)過上任意一點作圓的切線,求切線斜率最大時,與的漸近線圍成的三角形面積.5.(2024·福建泉州·模擬預測)已知雙曲線的實軸長為2,離心率為2,右焦點為,為上的一個動點,(1)若點在雙曲線右支上,在軸的負半軸上是否存在定點.使得?若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由.(2)過作圓的兩條切線,若切線分別與相交于另外的兩點、,證明:三點共線.6.(2024·遼寧·三模)設拋物線的方程為,為直線上任意一點;過點作拋物線的兩條切線MA,MB,切點分別為A,B(A點在第一象限).(1)當M的坐標為時,求過M,A,B三點的圓的方程;(2)求證:直線AB恒過定點;(3)當m變化時,試探究直線l上是否存在點M,使為直角三角形,若存在,有幾個這樣的點,說明理由;若不存在,也請說明理由.7.已知直線:和圓:.(1)判斷直線和圓的位置關系,并求圓上任意一點到直線的最大距離;(2)過直線上的點作圓的切線,切點為,求證:經過,,三點的圓與圓的公共弦必過定點,并求出該定點的坐標.12.如圖所示,已知橢圓,上頂點為A,過點A作圓的兩條切線分別與橢圓C相交于點B,D(不同于點A).當r變化時,試問:直線BD是否過某個定點?若過某個定點,求出該定點;若不過某個定點,請說明理由.13.已知圓,直線.(1)若點P在直線l上運動,過點P作圓O的兩條切線,切點分別為,求證:過點的圓過定點,并求出所有定點的坐標;(2)若點P在直線l上運動,過點P作圓O的兩條切線,切點分別為,求證:直線AB過定點,并求出定點的坐標.14.(2024·高三·山東·開學考試)已知拋物線是上不同的三點,過三點的三條切線分別兩兩交于點,則稱三角形為拋物線的外切三角形.(1)當點的坐標為為坐標原點,且時,求點的坐標;(2)設外切三角形的垂心為,試判斷是否在定直線上,若是,求出該定直線;若不是,請說明理由;(3)證明:三角形與外切三角形的面積之比為定值.15.已知點A,B是圓上的動點,且,直線PA,PB為圓的切線,當點A,B變動時,點P的軌跡為曲線.(1)求曲線的方程;(2)過點,斜率為k的直線與曲線交于點M,N,點Q為曲線上縱坐標最大的點,求證:直線MQ,NQ的斜率之和為定值.16.已知橢圓,分別為雙曲線的左,右頂點,分別為和的離心率.(1)若.(ⅰ)求的漸近線方程;(ⅱ)過點的直線l交的右支于兩點,與直線交于兩點,記坐標分別為,求證:;(2)從上的動點引的兩條切線,經過兩個切點的直線與的兩條漸近線圍成三角形的面積為S,試判斷S是否為定值 若是,請求出該定值;若不是,說明理由.21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 2025年新高考數學一輪復習第8章重難點突破13切線與切點弦問題(五大題型)(學生版).docx 2025年新高考數學一輪復習第8章重難點突破13切線與切點弦問題(五大題型)(教師版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫