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- 2021-04-16 发布
规范答题示例8 解析几何中的探索性问题
典例8 (12分)已知定点C(-1,0)及椭圆x2+3y2=5,过点C的动直线与椭圆相交于A,B两点.
(1)若线段AB中点的横坐标是-,求直线AB的方程;
(2)在x轴上是否存在点M,使·为常数?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
审题路线图 (1)→→
(2)→→→
规 范 解 答·分 步 得 分
构 建 答 题 模 板
解 (1)依题意,直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为y=k(x+1),
将y=k(x+1)代入x2+3y2=5,
消去y整理得(3k2+1)x2+6k2x+3k2-5=0.
2分
设A(x1,y1),B(x2,y2),则
由线段AB中点的横坐标是-,
得=-=-,
解得k=±,适合①.
所以直线AB的方程为x-y+1=0或x+y+1=0. 4分
(2)假设在x轴上存在点M(m,0),使·为常数.
(ⅰ)当直线AB与x轴不垂直时,
由(1)知x1+x2=-,x1x2=. ③
所以·=(x1-m)(x2-m)+y1y2
第一步
先假定:假设结论成立.
第二步
再推理:以假设结论成立为条件,进行推理求解.
第三步
下结论:若推出合理结果,经验证成立则肯定假设;若推出矛盾则否定假设.
第四步
再回顾:查看关键点,易错点(特殊情况、隐含条件等),审视解题规范性.
=(x1-m)(x2-m)+k2(x1+1)(x2+1)
=(k2+1)x1x2+(k2-m)(x1+x2)+k2+m2. 7分
将③代入,整理得·=+m2
=+m2
=m2+2m--. 9分
注意到·是与k无关的常数,
从而有6m+14=0,解得m=-,此时·=. 10分
(ⅱ)当直线AB与x轴垂直时,此时点A,B的坐标分别为,,当m=-时,也有·=. 11分
综上,在x轴上存在定点M,使·为常数. 12分
评分细则 (1)不考虑直线AB斜率不存在的情况扣1分;
(2)不验证Δ>0,扣1分;
(3)直线AB方程写成斜截式形式同样给分;
(4)没有假设存在点M不扣分;
(5)·没有化简至最后结果扣1分,没有最后结论扣1分.
跟踪演练8 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x-y+12=0相切.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设A(-4,0),过点R(3,0)作与x轴不重合的直线l交椭圆C于P,Q两点,连接AP,AQ分别交直线x=于M,N两点,若直线MR,NR的斜率分别为k1,k2,试问:k1k2
是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由.
解 (1)由题意得 ∴
故椭圆C的方程为+=1.
(2)设直线PQ的方程为x=my+3,
P(x1,y1),Q(x2,y2),
由
得(3m2+4)y2+18my-21=0,
且Δ=(18m)2+84(3m2+4)>0,
∴y1+y2=,y1y2=.
由A,P,M三点共线可知,=,
∴yM=.
同理可得yN=,
∴k1k2=×
==
∵(x1+4)(x2+4)=(my1+7)(my2+7)
=m2y1y2+7m(y1+y2)+49
∴k1k2==-,为定值.