本题导读
考查椭圆的几何性质与直线与椭圆的综合应用。第一问巧用椭圆第一定义与等差数列性质求解离心率;第二问结合线段垂直平分线几何特征与联立方程求出椭圆标准方程。
📌【题干】
Question
(2010年新课标卷(理)) 设 分别是椭圆 的左、右焦点,过 且斜率为 的直线 与 相交于 两点,且 成等差数列.
(1) 求 的离心率;
(2) 设点 满足 ,求 的方程.
🔍【思路分析】
破题导航
- 第 (1) 问:利用等差数列中项性质得 。由椭圆定义, 的周长为 ,即 ,从而求出弦长 。设直线 并与椭圆方程联立,利用弦长公式建立 关系求离心率 。
- 第 (2) 问:利用 可知点 在弦 的垂直平分线上。利用 中点坐标及垂直平分线斜率为 过点 ,求出 和 的具体数值。
✅【答案】
点击查看答案
待补
✍【详细解析】
Abstract
(1) 求 的离心率
由题意,直线 过点 ,其方程为 。
因为 成等差数列,由等差中项性质得:
由椭圆的第一定义,对焦点 和圆上点 有:
两式相加,得 的周长:
因为 三点共线,故 ,所以:
将 ① 代入 ② 得:
将直线方程 代入椭圆方程 (其中 ):
设 ,则由韦达定理:
由于直线斜率 ,由弦长公式:
同除以 ,并记离心率 (则 ):
令其等于 :
两边平方:
因为 ,故 。
(2) 求 的方程
由 (1) 知 ,所以 ,(即 )。
化简 (1) 中方程组系数:
弦 的中点 坐标为:
即中点 。
因为 ,故点 在线段 的垂直平分线上。 已知直线 的斜率为 ,所以垂直平分线 的斜率为 。
由 和 ,计算 斜率:
解此方程:
因此:
故椭圆 的方程为:
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:椭圆的第一定义、离心率齐次式计算、垂直平分线(中点弦)性质。
- 核心方法:
- 几何定义法简化弦长与周长:利用焦点三角形周长为 迅速锁定 ;
- 垂直平分线问题转化为“中点坐标”与“斜率互为负倒数”。
- 避坑指南:第 (1) 问计算 弦长公式时,根号下的齐次式变形极易出繁琐化简错误,建议用离心率 统一变量。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:解析几何综合压轴题,融汇了定义法、韦达定理法与几何中点弦技巧。
- 结论推广:若过椭圆焦点 的直线与椭圆交于 ,则 周长恒等于 。
🔗【关联脉络】
Multi column