新高考数学大一轮复习讲义之方法技巧专题36切线与切点弦问题(原卷版+解析)
展开1、点在圆上,过点作圆的切线方程为.
2、点在圆外,过点作圆的两条切线,切点分别为,则切点弦的直线方程为.
3、点在圆内,过点作圆的弦(不过圆心),分别过作圆的切线,则两条切线的交点的轨迹方程为直线.
4、点在圆上,过点作圆的切线方程为.
5、点在圆外,过点作圆的两条切线,切点分别为,则切点弦的直线方程为.
6、点在圆内,过点作圆的弦(不过圆心),分别过作圆的切线,则两条切线的交点的轨迹方程为.
7、点在椭圆上,过点作椭圆的切线方程为.
8、点在椭圆外,过点作椭圆的两条切线,切点分别为,则切点弦的直线方程为.
9、点在椭圆内,过点作椭圆的弦(不过椭圆中心),分别过作椭圆的切线,则两条切线的交点的轨迹方程为直线.
10、点在双曲线上,过点作双曲线的切线方程为.
11、点在双曲线外,过点作双曲线的两条切线,切点分别为,则切点弦的直线方程为.
12、点在双曲线内,过点作双曲线的弦(不过双曲线中心),分别过作双曲线的切线,则两条切线的交点的轨迹方程为直线.
13、点在抛物线上,过点作抛物线的切线方程为.
14、点在抛物线外,过点作抛物线的两条切线,切点分别为,则切点弦的直线方程为.
15、点在抛物线内,过点作抛物线的弦,分别过作抛物线的切线,则两条切线的交点的轨迹方程为直线.
【题型归纳目录】
题型一:切线问题
题型二:切点弦过定点问题
题型三:利用切点弦结论解决定值问题
题型四:利用切点弦结论解决最值问题
题型五:利用切点弦结论解决范围问题
【典例例题】
题型一:切线问题
例1.已知平面直角坐标系中,点到抛物线准线的距离等于5,椭圆的离心率为,且过点.
(1)求,的方程;
(2)如图,过点,作椭圆的切线交于,两点,在轴上取点,使得,试解决以下问题:
①证明:点与点关于原点中心对称;
②若已知的面积是椭圆四个顶点所围成菱形面积的16倍,求切线的方程.
例2.某同学在探究直线与椭圆的位置关系时发现椭圆的一个重要性质:椭圆在任意一点,处的切线方程为.现给定椭圆,过的右焦点的直线交椭圆于,两点,过,分别作的两条切线,两切线相交于点.
(1)求点的轨迹方程;
(2)若过点且与直线垂直的直线(斜率存在且不为零)交椭圆于,两点,证明:为定值.
例3.已知圆.
(1)求证:过圆上点,的切线方程为.类比前面的结论,写出过椭圆上一点,的切线方程(不用证明).
(2)已知椭圆,为直线上任一点,过点作椭圆的切线,切点分别为、,求证:直线恒过定点.
变式1.已知点,,动点满足,点的轨迹为曲线.
(Ⅰ)求曲线的方程;
(Ⅱ)已知圆上任意一点,处的切线方程为:,类比可知椭圆:上任意一点,处的切线方程为:.记为曲线在任意一点处的切线,过点作的垂线,设与交于,试问动点是否在定直线上?若在定直线上,求出此直线的方程;若不在定直线上,请说明理由.
变式2.下面是某同学在学段总结中对圆锥曲线切线问题的总结和探索,现邀请你一起合作学习,请你思考后,将答案补充完整.
(1)圆上点,处的切线方程为 .理由如下: .
(2)椭圆上一点,处的切线方程为 ;
(3)是椭圆外一点,过点作椭圆的两条切线,切点分别为,,如图,则直线的方程是 .这是因为在,,,两点处,椭圆的切线方程为和.两切线都过点,所以得到了和,由这两个“同构方程”得到了直线的方程;
(4)问题(3)中两切线,斜率都存在时,设它们方程的统一表达式为,由,得,
化简得△得.
若,则由这个方程可知点一定在一个圆上,这个圆的方程为 .
(5)抛物线上一点,处的切线方程为;
(6)抛物线,过焦点的直线与抛物线相交于,两点,分别过点,作抛物线的两条切线和,设,,,,则直线的方程为.直线的方程为,设和相交于点.则①点在以线段为直径的圆上;②点在抛物线的准线上.
题型二:切点弦过定点问题
例4.定义:若点,在椭圆上,则以为切点的切线方程为:.已知椭圆,点为直线上一个动点,过点作椭圆的两条切线,,切点分别为,,则直线恒过定点
A.B.C.D.
例5.已知经过圆上点,的切线方程是.
(1)类比上述性质,直接写出经过椭圆上一点,的切线方程;
(2)已知椭圆,为直线上的动点,过作椭圆的两条切线,切点分别为、,
①求证:直线过定点.
②当点到直线的距离为时,求三角形的外接圆方程.
例6.已知抛物线的焦点为,抛物线上一点,到的距离为3.
(1)求抛物线的方程和点的坐标;
(2)设直线与抛物线交于,两点,抛物线在点,处的切线分别为,,若直线与的交点恰好在直线上,证明:直线恒过定点.
题型三:利用切点弦结论解决定值问题
例7.已知椭圆的右焦点为,且点在椭圆上,为坐标原点
(1)求椭圆的标准方程
(2)过椭圆上异于其顶点的任一点,作圆的切线,切点分别为,,不在坐标轴上),若直线的横纵截距分别为,,求证:为定值
例8.已知、分别为椭圆的左、右焦点,且右焦点的坐标为,点在椭圆上,为坐标原点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若过点的直线与椭圆交于,两点,且,求直线的方程;
(3)过椭圆上异于其顶点的任一点,作圆的两条切线,切点分别为,,不在坐标轴上),若直线在轴、轴上的截距分别为、,那么是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由.
题型四:利用切点弦结论解决最值问题
例9.已知抛物线上一点,到其焦点的距离为2.
(1)求抛物线的方程;
(2)如图,过直线上一点作抛物线的两条切线,,切点分别为,,且直线与轴交于点.设直线,与轴的交点分别为,,求四边形面积的最小值.
例10.已知为抛物线上一点,是抛物线的焦点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)过圆上任意一点,作抛物线的两条切线,,与抛物线相切于点,,与轴分别交于点,,求四边形面积的最大值.
题型五:利用切点弦结论解决范围问题
例11.已知椭圆的长轴长为6,上一点关于原点的对称点为,为的右焦点,若,设,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)经过圆上一动点作椭圆的两条切线,切点分别记为,,求面积的取值范围.
例12.已知椭圆的左焦点,,点在椭圆上.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)经过圆上一动点作椭圆的两条切线,切点分别记为,,直线,分别与圆相交于异于点的,两点.
(ⅰ)求证:;
(ⅱ)求的面积的取值范围.
例13.椭圆的两焦点分别为,,椭圆与轴正半轴交于点,.
(1)求曲线的方程;
(2)过椭圆上一动点(不在轴上)作圆的两条切线、,切点分别为、,直线与椭圆交于、两点,为坐标原点,求的面积的取值范围.
变式3.已知椭圆的两个焦点,,动点在椭圆上,且使得的点恰有两个,动点到焦点的距离的最大值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)如图,以椭圆的长轴为直径作圆,过直线上的动点作圆的两条切线,设切点分别为,,若直线与椭圆交于不同的两点,,求的取值范围.
变式4.已知椭圆的两个焦点,,动点在椭圆上,且使得的点恰有两个,动点到焦点的距离的最大值为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)如图,以椭圆的长轴为直径作圆,过直线上的动点作圆的两条切线,设切点分别为,,若直线与椭圆交于不同的两点,,求弦长的取值范围.
变式5.已知椭圆的离心率为,且直线被椭圆截得的弦长为.
求椭圆的方程;
以椭圆的长轴为直径作圆,过直线上的动点作圆的两条切线,设切点为,,若直线与椭圆交于不同的两点,,求的取值范围.
变式6.如图,已知点在半圆上一点,过点作抛物线的两条切线,切点分别为,,直线,,分别与轴交于点,,,记的面积为,的面积为.
(Ⅰ)若抛物线的焦点坐标为,求的值和抛物线的准线方程;
(Ⅱ)若存在点,使得,求的取值范围.
变式7.如图,设抛物线的焦点为,点是半椭圆上的一点,过点作抛物线的两条切线,切点分别为、,且直线、分别交轴于点、.
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)求的取值范围.
专题36 切线与切点弦问题
【方法技巧与总结】
1、点在圆上,过点作圆的切线方程为.
2、点在圆外,过点作圆的两条切线,切点分别为,则切点弦的直线方程为.
3、点在圆内,过点作圆的弦(不过圆心),分别过作圆的切线,则两条切线的交点的轨迹方程为直线.
4、点在圆上,过点作圆的切线方程为.
5、点在圆外,过点作圆的两条切线,切点分别为,则切点弦的直线方程为.
6、点在圆内,过点作圆的弦(不过圆心),分别过作圆的切线,则两条切线的交点的轨迹方程为.
7、点在椭圆上,过点作椭圆的切线方程为.
8、点在椭圆外,过点作椭圆的两条切线,切点分别为,则切点弦的直线方程为.
9、点在椭圆内,过点作椭圆的弦(不过椭圆中心),分别过作椭圆的切线,则两条切线的交点的轨迹方程为直线.
10、点在双曲线上,过点作双曲线的切线方程为.
11、点在双曲线外,过点作双曲线的两条切线,切点分别为,则切点弦的直线方程为.
12、点在双曲线内,过点作双曲线的弦(不过双曲线中心),分别过作双曲线的切线,则两条切线的交点的轨迹方程为直线.
13、点在抛物线上,过点作抛物线的切线方程为.
14、点在抛物线外,过点作抛物线的两条切线,切点分别为,则切点弦的直线方程为.
15、点在抛物线内,过点作抛物线的弦,分别过作抛物线的切线,则两条切线的交点的轨迹方程为直线.
【题型归纳目录】
题型一:切线问题
题型二:切点弦过定点问题
题型三:利用切点弦结论解决定值问题
题型四:利用切点弦结论解决最值问题
题型五:利用切点弦结论解决范围问题
【典例例题】
题型一:切线问题
例1.已知平面直角坐标系中,点到抛物线准线的距离等于5,椭圆的离心率为,且过点.
(1)求,的方程;
(2)如图,过点,作椭圆的切线交于,两点,在轴上取点,使得,试解决以下问题:
①证明:点与点关于原点中心对称;
②若已知的面积是椭圆四个顶点所围成菱形面积的16倍,求切线的方程.
【解析】(1)解:因为点到抛物线的准线的距离等于5,
所以,解得,所以抛物线的方程为;
因为椭圆的离心率为,且过点,
所以,解得,,
所以椭圆的方程为;
(2)①证明:因为,且直线与椭圆相切,
所以直线的斜率存在,设直线的方程为,
联立,得,
因为直线与椭圆相切,
所以△,即,
联立,得,
设,,,,则;
设,因为,所以,
则,即,
即,
又,所以,即,
即点与点关于原点中心对称;
②解:椭圆四个顶点所围成菱形面积为,
所以的面积为,
则
,
令,即,
即,即,
即,
即,
因为,所以,,;
所以直线的方程为.
例2.某同学在探究直线与椭圆的位置关系时发现椭圆的一个重要性质:椭圆在任意一点,处的切线方程为.现给定椭圆,过的右焦点的直线交椭圆于,两点,过,分别作的两条切线,两切线相交于点.
(1)求点的轨迹方程;
(2)若过点且与直线垂直的直线(斜率存在且不为零)交椭圆于,两点,证明:为定值.
【解析】(1)解:设直线为,,,,,
易得在点处切线为,在点处切线为,
由得,又,,可得,
故点的轨迹方程.
(2)证明:联立的方程与的方程消去,得.
由韦达定理,得,,
所以,
因为,将用代,得,
所以.
例3.已知圆.
(1)求证:过圆上点,的切线方程为.类比前面的结论,写出过椭圆上一点,的切线方程(不用证明).
(2)已知椭圆,为直线上任一点,过点作椭圆的切线,切点分别为、,求证:直线恒过定点.
【解析】(1)证明:因为圆,
故圆心,半径为,
又,,
所以,
因为,在圆上,
所以过的圆的切线斜率,
所以过的圆的切线方程为,①
又因为,②
由①②整理得,为.
所以过圆上点,的切线方程为.
过椭圆上一点,的切线方程为;
(2)设,,,,,,
由(1),则直线的方程,
因为在上,所以,①
同理可得,②
由①②可得直线的方程为,
令,得,
所以直线恒过点.
变式1.已知点,,动点满足,点的轨迹为曲线.
(Ⅰ)求曲线的方程;
(Ⅱ)已知圆上任意一点,处的切线方程为:,类比可知椭圆:上任意一点,处的切线方程为:.记为曲线在任意一点处的切线,过点作的垂线,设与交于,试问动点是否在定直线上?若在定直线上,求出此直线的方程;若不在定直线上,请说明理由.
【解析】解:(Ⅰ)由椭圆的定义知点的轨迹为以,为焦点,长轴长为4的椭圆,
设椭圆方程为,则,,
曲线的方程为.
(Ⅱ)设,,由题知直线的方程为,
当时,,的斜率为,,
与的方程联立,消得,
.
动点在定直线上,
当时,,,
,,在直线.
综上所述,动点在定直线上.
变式2.下面是某同学在学段总结中对圆锥曲线切线问题的总结和探索,现邀请你一起合作学习,请你思考后,将答案补充完整.
(1)圆上点,处的切线方程为 .理由如下: .
(2)椭圆上一点,处的切线方程为 ;
(3)是椭圆外一点,过点作椭圆的两条切线,切点分别为,,如图,则直线的方程是 .这是因为在,,,两点处,椭圆的切线方程为和.两切线都过点,所以得到了和,由这两个“同构方程”得到了直线的方程;
(4)问题(3)中两切线,斜率都存在时,设它们方程的统一表达式为,由,得,
化简得△得.
若,则由这个方程可知点一定在一个圆上,这个圆的方程为 .
(5)抛物线上一点,处的切线方程为;
(6)抛物线,过焦点的直线与抛物线相交于,两点,分别过点,作抛物线的两条切线和,设,,,,则直线的方程为.直线的方程为,设和相交于点.则①点在以线段为直径的圆上;②点在抛物线的准线上.
【解析】解:(1)圆上点,处的切线方程为.
理由如下:
①若切线的斜率存在,设切线的斜率为,则,
所以,
又过点,,
由点斜式可得,,
化简可得,,
又,
所以切线的方程为;
②若切线的斜率不存在,则,
此时切线方程为.
综上所述,圆上点,处的切线方程为.
(3)在,,,两点处,椭圆的切线方程为和,
因为两切线都过点,
所以得到了和,
由这两个“同构方程”得到了直线的方程为;
(4)问题(3)中两切线,斜率都存在时,设它们方程的统一表达式为,
由,可得,
由△,可得,
因为,
则,
所以式中关于的二次方程有两个解且其乘积为,
则,
可得,
所以圆的半径为2,且过原点,其方程为.
故答案为:(1),理由见解析;
(3);
(4).
题型二:切点弦过定点问题
例4.定义:若点,在椭圆上,则以为切点的切线方程为:.已知椭圆,点为直线上一个动点,过点作椭圆的两条切线,,切点分别为,,则直线恒过定点
A.B.C.D.
【解析】解:因为在直线上,则可设点的坐标为,,
设,,,,所以直线,的方程分别为:
,显然点的坐标适合两个方程,
代入可得:,则直线的方程为:
,即,
即,
令,解得,
所以直线过定点,
故选:.
例5.已知经过圆上点,的切线方程是.
(1)类比上述性质,直接写出经过椭圆上一点,的切线方程;
(2)已知椭圆,为直线上的动点,过作椭圆的两条切线,切点分别为、,
①求证:直线过定点.
②当点到直线的距离为时,求三角形的外接圆方程.
【解析】解:(1)切线方程为:.
(2)设切点为,,,,点,由(1)的结论的
直线方程:,直线方程:,
通过点,有,,满足方程:,
直线恒过点:即直线恒过点.
又已知点到直线的距离为.
,,.
当时,点,直线的方程为:.
求得交点.
设的外接圆方程为:,代入得,
解得:的外接圆方程为
即的外接圆方程为:.
例6.已知抛物线的焦点为,抛物线上一点,到的距离为3.
(1)求抛物线的方程和点的坐标;
(2)设直线与抛物线交于,两点,抛物线在点,处的切线分别为,,若直线与的交点恰好在直线上,证明:直线恒过定点.
【解析】(1)解:由题意知,得,所以抛物线的方程为.
将点,代入,得,所以点的坐标为.
(2)证明:设,
由题意知.直线的斜率存在,设直线的方程为,
联立方程,得,所以△,
,,,即,
则,所以抛物线在点处的切线的方程为,
化简得,同理直线的方程为,
联立方程,解得.
又因为直线与的交点恰好在直线上,所以,即.
所以.解得.故直线的方程为,所以直线恒过定点.
题型三:利用切点弦结论解决定值问题
例7.已知椭圆的右焦点为,且点在椭圆上,为坐标原点
(1)求椭圆的标准方程
(2)过椭圆上异于其顶点的任一点,作圆的切线,切点分别为,,不在坐标轴上),若直线的横纵截距分别为,,求证:为定值
【解析】解:(1)由题意得:,所以,
又因为点在椭圆上,所以,
可解得,,
所以椭圆标准方程为.
(2)证明:由题意:,
设点,,,,,,
因为,不在坐标轴上,所以,
直线的方程为,
化简得:,①
同理可得直线的方程为,②
把点的坐标代入①、②得,
所以直线的方程为③,
令,得,令得,
所以,,又点在椭圆上,
所以,
即为定值.
例8.已知、分别为椭圆的左、右焦点,且右焦点的坐标为,点在椭圆上,为坐标原点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若过点的直线与椭圆交于,两点,且,求直线的方程;
(3)过椭圆上异于其顶点的任一点,作圆的两条切线,切点分别为,,不在坐标轴上),若直线在轴、轴上的截距分别为、,那么是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由.
【解析】解:(1)椭圆的右焦点的坐标为,
椭圆的左焦点的坐标为,
由椭圆的定义得,
,
,
由题意可得,即,
即椭圆的方程为;
(2)直线与椭圆的两个交点坐标为,,,,
①当直线垂直轴时,易得,不合题意,
②当直线不垂直轴时,设直线
联立,消得,,①
则,,
,
解得,
直线方程的方程为或
(Ⅲ)设点,,,,,,连接,,
,,
,不在坐标轴上,
,,
直线的方程为,即,①
同理直线的方程为,②,
将点代入①②,得,
显然,,,满足方程,
直线的方程为,
分别令,,得到,.
,,
,满足;
,
即
题型四:利用切点弦结论解决最值问题
例9.已知抛物线上一点,到其焦点的距离为2.
(1)求抛物线的方程;
(2)如图,过直线上一点作抛物线的两条切线,,切点分别为,,且直线与轴交于点.设直线,与轴的交点分别为,,求四边形面积的最小值.
【解析】解:(1)由,得,
所以抛物线的方程为.
(2)设,,,,
由可得在处的切线方程为,整理可得,
同理在处的切线方程为,
又因为两切线都过,
,即可得直线的方程为,
所以直线过点,即,
又,,,,
四边形的面积,
联立,可得,
,
所以.(当时取等号),
四边形面积的最小值为.
例10.已知为抛物线上一点,是抛物线的焦点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)过圆上任意一点,作抛物线的两条切线,,与抛物线相切于点,,与轴分别交于点,,求四边形面积的最大值.
【解析】解:(1),由抛物线定义知,,,.
(2)设,,,,,,,,
切线,因此:,
切线,因此:,
另一方面,点,在两切线上,从而满足:,
因此切点弦的方程为:,
直线与抛物线进行方程联立:,
从而,,
且,
,
当,时,,
,
,当且仅当时,取到最大值.
题型五:利用切点弦结论解决范围问题
例11.已知椭圆的长轴长为6,上一点关于原点的对称点为,为的右焦点,若,设,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)经过圆上一动点作椭圆的两条切线,切点分别记为,,求面积的取值范围.
【解析】解:(1)由,即,又,
所以,,则椭圆的方程为;
(2)设,,,,
则直线的方程为,直线的方程为,
因为,在直线,上,
所以,,所以直线的方程为,
由消去,结合,和,
可得,
△,
,又点到直线的距离为,
,
又,记,,所以,,
所以,.
例12.已知椭圆的左焦点,,点在椭圆上.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)经过圆上一动点作椭圆的两条切线,切点分别记为,,直线,分别与圆相交于异于点的,两点.
(ⅰ)求证:;
(ⅱ)求的面积的取值范围.
【解析】解:(Ⅰ)由题意可得,,,解得,,
所以椭圆的方程为:;
(Ⅱ)证明:设,,
①当直线,的斜率都存在时,设过与椭圆相切的直线方程为,
联立直线与椭圆的方程,
整理可得,△,
由题意可得△,整理可得,
设直线,的斜率分别为,,所以,
又,所以,
所以,即为圆的直径,所以;
②当直线或的斜率不存在时,不妨设,
则直线的方程为,
所以,,也满足;
设点,,,,
当直线的斜率存在时,设直线的方程为:,
联立直线与椭圆的方程,消可得,
△,
由题意△,整理可得,
则,
所以直线的方程为:,
化简可得,
即,
经验证,当直线的斜率不存在时,直线的方程为或也满足,
同理可得直线的方程,
因为,在直线,上,所以,
所以可得直线的方程为,而在圆上,所以,
联立直线与椭圆的方程为,整理可得,
,,
所以到直线的距离,
弦长,
又点到直线的距离,
令,,,
则,而,,
所以的面积的取值范围是,.
例13.椭圆的两焦点分别为,,椭圆与轴正半轴交于点,.
(1)求曲线的方程;
(2)过椭圆上一动点(不在轴上)作圆的两条切线、,切点分别为、,直线与椭圆交于、两点,为坐标原点,求的面积的取值范围.
【解析】解:(1)椭圆与轴正半轴交于点,.
可得,,
椭圆方程为.
(2)设,,线段的中点为,,,
以为直径的圆的半径为,
以为直径的圆的方程为,
即,又圆,
两式相减,
由,消去并化简得,
,,
,
,
由于,所以,,
对于函数,在上递增,
所以,,,.
.
变式3.已知椭圆的两个焦点,,动点在椭圆上,且使得的点恰有两个,动点到焦点的距离的最大值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)如图,以椭圆的长轴为直径作圆,过直线上的动点作圆的两条切线,设切点分别为,,若直线与椭圆交于不同的两点,,求的取值范围.
【解析】解:(1)动点在椭圆上,且使得的点恰有两个,,
动点到焦点的距离的最大值为,
可得,
所以椭圆的方程为:;
(2)圆的方程为,设直线上动点的坐标为,
设,,,,则直线的方程为,直线的方程为,
又在直线和上,即,
故直线的方程为.
由原点到直线的距离得,
联立,消去得,
设,,,,
则,
从而
记,
则,又设,
则,又设,
所以,设,
所以由得,
所以在上单调递增,,
即.
变式4.已知椭圆的两个焦点,,动点在椭圆上,且使得的点恰有两个,动点到焦点的距离的最大值为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)如图,以椭圆的长轴为直径作圆,过直线上的动点作圆的两条切线,设切点分别为,,若直线与椭圆交于不同的两点,,求弦长的取值范围.
【解析】解:由使得的点恰有两个可得;动点到焦点的距离的最大值为,可得,即,
所以椭圆的方程是(4分)
圆的方程为,设直线上动点的坐标为设,,,,则直线的方程为,直线的方程为,又在直线和上,即,
故直线的方程为(6分)
联立,消去得,设,,,.
则,(8分)
从而(10分)
,
又,从而,所以,(12分)
变式5.已知椭圆的离心率为,且直线被椭圆截得的弦长为.
求椭圆的方程;
以椭圆的长轴为直径作圆,过直线上的动点作圆的两条切线,设切点为,,若直线与椭圆交于不同的两点,,求的取值范围.
【解析】解:线,经过点,,被椭圆截得的弦长为.可得.
又,,解得:,,.
椭圆的方程为.
由可得:圆的方程为:.
设,则以为直径的圆的方程为:.
与联立可得:直线的方程为:,
设,,,,联立,化为:,
则,,
.又
圆心到直线的距离,
,
,
令,则,
,可得,可得:.
变式6.如图,已知点在半圆上一点,过点作抛物线的两条切线,切点分别为,,直线,,分别与轴交于点,,,记的面积为,的面积为.
(Ⅰ)若抛物线的焦点坐标为,求的值和抛物线的准线方程;
(Ⅱ)若存在点,使得,求的取值范围.
【解析】解:(Ⅰ),.准线方程为直线.
(Ⅱ)设,,,,过点的切线方程,于是;
过点的切线方程,于是;
点,在两条切线上,所以,
可得点坐标为.
,于是,,
而,所以.
于是点,点的轨迹方程为,
问题转化为抛物线与半圆有交点.
记,则,又因为,
解得:.
所以的取值范围为,.
变式7.如图,设抛物线的焦点为,点是半椭圆上的一点,过点作抛物线的两条切线,切点分别为、,且直线、分别交轴于点、.
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)求的取值范围.
【解析】解:(Ⅰ)设点的坐标为,,直线方程为.
令,可知点的坐标为.
由,消去得.
因为直线与抛物线只有一个交点,
故△,即.
因为点的坐标为,
故,.
则.
因此,亦即.
(Ⅱ)设直线的方程为.
由(1)可知,满足方程.
故,是关于的方程的两个不同的实根.
所以.
由(1)可知:,同理可得.
故,.
则.
因为
所以.
因此,的取值范围是.
新高考数学大一轮复习讲义之方法技巧专题35双切线问题的探究(原卷版+解析): 这是一份新高考数学大一轮复习讲义之方法技巧专题35双切线问题的探究(原卷版+解析),共74页。
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