由三道高考题看椭圆的一个规律
由三道高考题看椭圆的一个规律
解析几何问题就其结论而言一般有两种题目:一种是只有在题目特定的条件下结论才成立,不具有普遍性;一种结论在任和条件下都成立,具有普遍性.这种具有普遍性的结论可以称其为规律.掌握了解一些圆锥曲线的规律,有助于分析问题、解决问题.圆锥曲线的小规律前面写过一些,下面通过三道高考试题来看椭圆的一个规律.
先回顾三个高考试题:
1、2019年高考数学全国II卷21题
已知点A(−2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为0.5.记M的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程,并说明C是什么曲线;
(2)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PE⊥x轴,垂足为E,连结QE并延长交C于点G.
(i)证明:三角形PQG是直角三角形;
(ii)求三角形PQG面积的最大值.
2、2012年高考数学湖北理科22题
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当点A在圆上运动时,记点M的轨迹为曲线C.
(Ⅰ)求曲线C的方程,判断曲线C为何种圆锥曲线,并求其焦点坐标;
(Ⅱ)过原点且斜率为k的直线交曲线C于P,Q两点,其中P在第一象限,它在y轴上的射影为点N,直线QN交曲线C于另一点H. 是否存在m,使得对任意的k>0,都有PQ⊥PH?若存在,求m的值;若不存在,请说明理由.
3、2011年高考数学江苏理科18题
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(1)当直线PA平分线段MN时,求k的值;
(2)当k=2时,求点P到直线AB的距离d;
(3)对任意k>0,求证:PA⊥PB.
上述三题解法在此略去,它们都是以椭圆的如下规律为背景的题目.
椭圆有如下规律:(仅以焦点在x轴为例说明)
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(1)直线AB,BC,BD的斜率成倍数关系;
(2)直线AC,BC的斜率积与直线AD,BD的斜率积相等,且为常数;
(3)直线AB,AC的斜率积为常数;直线AB,AD的斜率积为常数.
如图:
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证明如下:
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即:直线AB,BC,BD的斜率成倍数关系;
(2)这个结论的证明方法不唯一,下面指给出一种证明方法(点差法):
由点B,C在椭圆上得:
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所以:直线AB,AC的斜率积为常数;直线AB,AD的斜率积为常数.
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