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对一道高三联考椭圆试题的探究

2025-08-12钟建忠

中学数学研究 2025年7期
关键词:共线同理过点

1 试题呈现

题目 (2024年安徽省六校高三开学考试试题)已知椭圆 C ( 的左、右顶点分别为 A,B,R 是椭圆 C 上异于 A,B 的动点,满足 ,当 R 为上顶点时, ΔABR 的面积为8.

(1)求椭圆 C 的标准方程;

(2)如图1,过点 M(Σ-Σ6 ,-2)的直线与椭圆 C 交于不同的两点 δD,E(δDδ E 与 A,B 不重合),直线 AD ,AE 分别与直线

图1

x=-6 交于 P,Q 两点,求 ∣MP∣⋅∣MQ∣ 的值分析 第(1)问考查椭圆基本知识,易得椭圆

C 的标准方程为

第(2)问考查综合知识,重点考查直线与椭圆的位置关系,以及运用代数方法研究几何问题的基本思想,体现坐标法在解析几何问题中的强大作用,考查逻辑推理和数学运算等素养.第(2)问结论优美,具有很高的探究价值.本文对第(2)问进行深入的探究,以供参考.

2 试题第(2)问求解探究

解法1 易知直线 DE 的斜率存在,设斜率为 k 直线 DE 的方程为 .设 D(x1,y1) ,E(ΦX2,y2) ,联立 消去 y 并整理得(4k2+1)x2+(48k2-16k)x+144k2-96k=0 由韦达定理得 ,直线 AD 的方程为

令 x=- 6 ,解得 所以丨 MP∣= .

同理得 所以 9,所以 ∣MP∣⋅∣MQ∣ 的值为9.

评注解法1体现了坐标法研究解析几何问题的一般流程,同时也加强了依据图形分析点、线运动的规律的能力.

解法2 设 D(4cosα,2sinα),E(4cosβ,2sinβ), 则直线 AD 的方程为 (2 .令 x=-6 得 ,则 同理 又因为M,D,E三点共线,则 sina +1 ,展开得 2sin(α-β)+3(sinα-sinβ)-2(cosα- cosβ)=0 :利用和差化积公式与二倍角公式得 =0,展开得5cos 2cos ,即5 tan 所以 tan =9,故丨MPI·I MQI的值为9.

评注利用椭圆的参数方程,简洁地表示点 P 和 Q 的坐标,避免了直线与曲线联立的繁琐过程,只需要熟悉三角恒等变化即可解题

解法3 设不过点 A(-4,0) 的直线 DE 的方程为 m(x+4)+ny=1 ,因为直线 DE 过点 M(--6 ,-2),则有2m +2n=-1.将椭圆C方程6

1变为 (x+4-4)2+4y2=16 ,展开整理得 (x+4)2 -8(x+4)+4y2=0 ,进一步得 (x+4)2-8(x+ 4) [m(x+4)+ny]+4y2=0 ,即 (1-8m)(x+4)2 -8ny(x+4)+4y2=0. (20令 ,代人上式得 4k2-8nk+1-8m= 0.设直线 AD,AE 的斜率分别为 k1,k2 ,则 k1,k2 是这方程的两个根,有……

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