本题导读

本题考查椭圆的标准方程与性质(离心率)、直线方程的求法(点斜式)。核心在于正确理解题意并选用恰当方法求解。

📌【题干】

Question

(2016年北京卷(理)) 已知椭圆 () 的离心率为 ,,,, 的面积为 .

(1)求椭圆 的方程;

(2)设 是椭圆 上一点,直线 与 轴交于点 ,直线 与 轴交于点 .求证: 为定值.

🔍【思路分析】

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  1. 第一问(求方程):
  • 利用离心率 建立 关系。
  • 利用 将其转化为 关系。
  • 利用 为直角三角形,面积 。
  • 联立方程组求出 。
  1. 第二问(定值证明):
  • 设点:设 ,满足 。

  • 求直线与截距:

    • 写出直线 方程,令 求出 点纵坐标,计算 。
    • 写出直线 方程,令 求出 点横坐标,计算 。
  • 代数化简:计算 ,利用 点在椭圆上这一隐含条件消去变量。

  • 另解(参数法):设 可以简化部分代数运算。

✅【答案】

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✍【详细解析】

Abstract

解:

(1)由已知 ,则 。 整理得 ,即 ()。 又因为 ,所以 。 将 代入得 。 从而 。 故椭圆 的方程为 。

(2)证明:由(1)知 。 设 为椭圆上异于 的点,则 。

  1. 计算 : 直线 的方程为 。 令 ,得 。 则 ,因为 ,所以: 。

  2. 计算 : 直线 的方程为 。 令 ,得 。 则 ,因为 ,所以: 。

  3. 计算乘积: 。 由于 , 且 。 通过代数代换化简(或直接使用参数方程法): 分子中 ,则分子 = 。 所以 。 故 为定值 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 计算耐力:解析几何第二问往往涉及复杂的繁分式化简,考生需具备极强的代数运算能力。
  • 参数方程的优势:设 可以避免处理分母上的 ,化简过程会包含大量的三角恒等变换,通常比直接坐标法更具技巧性。
  • 北京卷的定值/定点问题,最终结果往往是 或 的简单倍数。本题结果 恰好是 。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 变式训练:若 点是圆 上的动点,相应的线段积是否仍为定值?
  2. 知识关联:本题考查了直线的截距、两点间距离以及曲线方程的综合应用,是高考解析几何的经典压轴模式。

🔗【关联脉络】

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