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1、PAGE PAGE 34解析几何中若干经典结论及其应用结论部分 一、定点类结论结论1 设AB是圆锥曲线C的弦,点A关于x轴的对称点(点,B不重合),且AB过点P(t,0)(1)若曲线C为椭圆,则直线B过定点Q;(2)若曲线C为双曲线,则直线B过定点Q;(3)若曲线C为抛物线,则直线B过定点Q结论2 过圆锥曲线上的一个定点任作两条互相垂直的弦MP,MQ,若曲线为非等轴双曲线,则直线PQ必过定点;若曲线为等轴双曲线,则直线PQ斜率为定值 (1)若M在椭圆上,则PQ过定点; (2)若M在双曲线上,当时,PQ过定点;当时,PQ的斜率为; (3)若M在抛物线上,则PQ过定点结论3 A,B是抛物线上异于顶
2、点的两动点,点为抛物线上一定点,过M作两条弦MA,MB (1)若(非零常数),则直线AB过定点;(2)若(非零常数),则直线AB过定点;(3)若直线MA,MB的倾斜角分别为,且为定值,当变化时,直线AB过定点一般结论:A,B是圆锥曲线上两动点,点为其上一定点,MA,MB的倾斜角分别为,则以下条件均可得出直线AB过定点: (非零常数); (非零常数);为定值; 为常数结论4 已知点P为圆锥曲线上一点,若曲线在点P处的切线交准线于点A,则以线段PA为直径的圆恒过与该准线对应的焦点 结论5 已知曲线的左顶点为A,过右焦点F的直线交曲线于点B,C,直线AB,AC分别交右准线于点M,N,则以MN为直径的
3、圆必过F 注:在抛物线中,将抛物线的一个顶点看作在无穷远处,有类似结论成立结论6 已知AB是过圆锥曲线的焦点F的弦,E是与焦点F相对应的准线l和圆锥曲线对称轴的交点,点C在l上,则直线AC过线段EF的中点的充要条件是BCEF推论1 若F是圆锥曲线的焦点,E是与F相对应的准线l和圆锥曲线对称轴的交点,AB是过焦点F的弦,FEBC,N是线段EF的中点,则BC与AN的交点C在准线l上推论2 若F是圆锥曲线的焦点,E是与F相对应的准线l和圆锥曲线对称轴的交点,点B在圆锥曲线上,点C在准线l上,FEBC,N是线段EF的中点,则直线BF与CN的交点A恰在圆锥曲线上结论7 已知椭圆,过椭圆内x轴上一点(m,
4、0)任作两条相互垂直的弦AB,CD,设M,N分别为AB,CD的中点,则直线MN必过定点二、定值类结论21 与有关的结论结论8 (1)已知M,N是椭圆上关于原点对称的两动点,P是椭圆上异于M,N的一点,若直线PM,PN均存在斜率,则;(2)已知M,N是双曲线上关于原点对称的两动点,P是双曲线上异于M,N的一点,若直线PM,PN均存在斜率,则结论9 (1)已知M,N是椭圆上的两动点,P是线段MN的中点,O为坐标原点,若直线OP,MN均存在斜率,则;(2)已知M,N是双曲线上的两动点,P是线段MN的中点,O为坐标原点,若直线OP,MN均存在斜率,则结论10 已知是椭圆上的两动点,OMN的面积为S,点
5、M,N均不在坐标轴上,O为坐标原点,则以下五个命题等价:; ; ; ;若P为椭圆上一点,且,则 结论11 已知圆锥曲线上一定点P(x0,y0),过P作倾斜角互补的两条直线PM,PN分别与交于异于P的两点M,N,则直线MN的倾斜角为定值注:若曲线为椭圆,则,即;若曲线为双曲线,则,即;若曲线为抛物线,则 该命题的逆命题也成立证明:当点P在曲线的对称轴上时,直线MN的倾斜角为0或90,结论显然成立; 当点P不在曲线的对称轴上时,直线PM,PN,MN的斜率均存在且都不为零, 此时条件可设为,设, 则 由两边同时除以,得 ,同理 ,得 ,得 ,又,所以代入,得,两式相除,得(定值)所以当时,;当时,;
6、当时, 22 与a2有关的结论结论12 已知曲线E:的左右顶点为,点不在曲线E上,QA,QB分别交E于C,D,直线CD交x轴于点P,则有 注:曲线E可以表示焦点在x轴或y轴上的椭圆,也可表示双曲线,结论一致结论13(1)已知A,B为椭圆上两动点且关于x轴对称,P为x轴上一定点,连结PA交椭圆于点M,则BM恒过定点Q,且有; (2)已知A,B为双曲线上两动点且关于x轴对称,P为x轴上一定点,连结PA交双曲线于点M,则BM恒过定点Q,且有; (3)已知A,B为抛物线上两动点且关于x轴对称,P(a,0)为一定点,连结PA交抛物线于点M,则BM恒过定点Q,且有结论14(1)设A,B是椭圆长轴上分别位于
7、椭圆内(异于原点),外部的两点,若过A点引直线(直线不与坐标轴垂直)与椭圆相交于P,Q两点,且,则点A,B的横坐标满足;(2)设A,B是双曲线实轴上分别位于双曲线一支内(含焦点的区域),外部的两点,若过A点引直线(直线不与坐标轴垂直)与双曲线的这一支相交于P,Q两点,且,则点A,B的横坐标满足.23 焦半径公式结论15(1)已知椭圆中,弦AB过左焦点F,且倾斜角为,点A在x轴上方,则, (2)已知双曲线中,弦AB过左焦点F,且倾斜角为,点A在x轴上方,则,(3)已知抛物线中,弦AB过焦点F,且倾斜角为,点A在x轴上方,则, 注:在(1)(2)中易得,若左焦点改为右焦点,其他条件不变,则,结论1
8、6(1)设直线l过椭圆的一个焦点F,且与椭圆相交于P,Q两点,若,则().(2)设直线l过双曲线的一个焦点F,且与双曲线的同一支相交于P,Q两点,若,则.(3)设直线l过抛物线的焦点F,且与抛物线相交于P,Q两点,若,则. 注:以上结论利用结论15极易获证 结论17 在圆锥曲线中,设过焦点F且不垂直于坐标轴的弦为AB,其垂直平分线和焦点所在坐标轴交于点R,则 24 与垂直有关的结论结论18 (1)已知O为原点,P,Q为椭圆上两点且OPOQ,则,O到PQ的距离为 (2)已知O为原点,P,Q为双曲线上两点且OPOQ,则, O到PQ的距离为结论19 已知O为原点,P,Q为抛物线上两点且OPOQ,则.
9、结论20 (1)若AB,CD是过椭圆焦点的弦,且ABCD,则;(2)若AB,CD是过双曲线焦点的弦,且ABCD,则;(3)若AB,CD是过抛物线焦点的弦,且ABCD,则 注:其中e为圆锥曲线的离心率,p为焦点到相应准线的距离三、定轨类结论结论21 已知是椭圆上的两动点,O为坐标原点,则与以下命题等价:线段MN中点的轨迹方程为;若动点P满足,则P点的轨迹方程为注:命题与结论10中六个命题均等价 结论22 设定点不在圆锥曲线上,过Q作直线交曲线于M,N两点,P为动直线MN上异于Q的另一点,且满足,则P点的轨迹是直线或其局部证明:设,则,不妨设Q在圆锥曲线外部,令,则所以 此时P点的轨迹是直线在曲线
10、内的部分同理易证得,当点Q在曲线内部时,P点轨迹为直线本身结论23 过椭圆外一点P向椭圆作两条切线PA,PB,若PAPB,则点P的轨迹方程为(蒙日圆) 注:在双曲线中,点P的轨迹方程为结论24 过抛物线外一点P向抛物线作两条切线PA,PB,若PAPB,则点P的轨迹为抛物线的准线结论25 (1)已知长轴为A1A2的椭圆上有一动点P(不与A1,A2重合),直线PA1,PA2分别与右准线l交于点M,N,右焦点为F,则;(2)已知长轴为A1A2的双曲线上有一动点P(不与A1,A2重合),直线PA1,PA2分别与右准线l交于点M,N,右焦点为F,则;(3)已知抛物线上有一动点P(不与顶点O重合),直线P
11、O与准线l交于点M,P向准线作垂线,垂足为N,右焦点为F,则四、极点与极线极点与极线是圆锥曲线内在的几何特征,在解析几何中必然有所反映,有所体现极点与极线定义:已知圆锥曲线,则称点和直线是圆锥曲线的一对极点和极线事实上,在圆锥曲线方程中,以替换,以替换(另一变量也是如此)即可得到点极线方程极点与极线作法:PEFGHMPEFGHMANB图1于四点E,F,G,H,连接EH,FG交于N,连接EG,FH交于M,则直线MN为点P对应的极线若P为圆锥曲线上的点,则过P点的切线即为极线由图1可知,同理PM为点N对应的极线,PN为点M所对应的极线MNP称为自极三点形若连接MN交圆锥曲线于点A,B,则PA,PB
12、恰为圆锥曲线的两条切线事实上,图1也给出了两切线交点P对应的极线的一种作法结论26(1)当P在圆锥曲线上时,则极线是曲线在P点处的切线;(2)当P在外时,则极线是曲线从点P所引两条切线的切点所确定的直线(即切点弦所在直线);(3)当P在内时,则极线是曲线过点P的割线两端点处的切线交点的轨迹证明:(1)由极点极线的定义,对于曲线的方程,两边求导得,解得,于是曲线在P点处的切线斜率为,故切线的方程为,化简得(*),又点P在曲线上,故有,从中解出,然后代入(*)式,可得曲线在点P处的切线为PMN图2(2)设过点PPMN图2则由(1)知,在点M,N处的切线方程分别为和,又点P在切线上,所以有,和,观察
13、这两个式子,易知点都在上,又两点确定一条直线,故切点弦MN所在的直线方程为Q(m,n)TS图3PQ(m,n)TS图3P(x0,y0).则由(1)知,曲线在这两点处的切线方程分别为和,设两切线的交点为,则有,易发现均在直线上,又两点确定一条直线,所以直线ST的方程为,又直线ST过点,所以,因而点在直线上,所以两切线的交点的轨迹方程是结论27 若圆锥曲线中有一些极线共点于点P,则这些极线相应的极点共线于点P相应的极线,反之亦然PPABP点P的极线点P的极线图4(1)图4(2)即极点与极线具有对偶性如图4(1)(2)所示结论28设AB,CD是圆锥曲线过焦点F的两动弦,弦端点连线AC,BD交于点M,则
14、动点M的轨迹是圆锥曲线的相应准线注:直线AD,BC交点的轨迹也是圆锥曲线的准线当焦点弦AB,CD重合时,直线AC,BD退化为圆锥曲线的两条切线推 论 设AB是圆锥曲线的动焦点弦,过弦端点A,B分别作圆锥曲线的切线,则两切线交点的轨迹是圆锥曲线的准线第一讲 解析几何经典结论选证例1 设AB是椭圆的弦,点A关于x轴的对称点(点,B不重合),且AB过点P(t,0),求证:直线B过定点Q分析:欲证明直线B过定点,可设出直线B的方程:,接下来的目标为根据条件寻找k,m的关系式条件AB过点P(t,0),可转化为,从而有,消去y1,y2得,以下进入设而不求的套路证明:设,则设直线B:,将其代入消去y并整理,
15、得,BQOxBQOxyPA因为直线AB过点P(t,0),所以,所以,消去y1,y2得,即,化简得,所以,所以直线B:,所以直线B过定点Q点评:本结论也可通过设,得从而直线AB的方程为:,所以点P的坐标为(,0),同理求出Q点坐标,以下通过消去x1,x2,容易证出PQ的横坐标乘积为a2,获证例2 过抛物线上的一个定点任作两条互相垂直的弦MP,MQ,求证:直线PQ必过定点 分析:先设出,将弦MP,MQ互相垂直转化为,将其表示成的关系,代入直线PQ的方程化简即可获证证明:设,因为,POxyPOxyMQ即,所以(*), 直线PQ的方程是,由(*)式,又, 代入上式化简得,显然直线PQ必过定点 注:也可
16、设直线PQ的方程是,代入抛物线方程消去x,由韦达定理,可求出代入(*)式,化简可得,从而获证例3 已知AB是过圆锥曲线的焦点F的弦,E是与焦点F相对应的准线l和圆锥曲线对称轴的交点,点C在l上,求证:直线AC过线段EF的中点的充要条件是BCEF证明:充分性:如图,设直线AC与EF交于N,过A作ADl于D由圆锥曲线的定义,有,ABCDEFN 由ADABCDEFN 从而 必要性:由ADFE,FN=NE,连结BD,则,所以,所以FEBC例4 已知椭圆中,弦AB过左焦点F,且倾斜角为,点A在x轴上方,求证:, ABNABNOxyPFMld 所以 又,所以, 所以, 所以,用替换,得 说明:该结论用圆锥
17、曲线的极坐标方程稍作变形即可证明例5已知是椭圆上的两动点,O为坐标原点,求证:线段MN中点的轨迹方程为证明:设线段MN中点为,则由题意可得,且,因为,所以,所以,所以,所以线段MN中点P的轨迹方程为练习1在椭圆中,设过焦点F且不垂直于坐标轴的弦为AB,其垂直平分线和焦点所在坐标轴交于点R,求证: 证明:如图,不妨设直线AB的倾斜角为锐角(不为锐角时可类似证明),ABOABOxyFMR (结论15) , 所以,又, 所以练习2已知椭圆,过椭圆内x轴上一点(m,0)任作两条相互垂直的弦AB,CD,设M,N分别为AB,CD的中点,求证:直线MN必过定点证明:当直线AB的斜率不存在或为零时,易知直线M
18、N与x轴重合,显然成立; 当直线AB的斜率存在且不为零时,设直线AB的方程为:y=k(xm), 则直线CD的方程为:,设,ABDOxyCMN将y=ABDOxyCMN,则,所以, 所以,同理, 若x轴,即时,直线MN过定点; 若不与x轴垂直时, 直线MN的斜率, 所以直线MN的方程为,显然过定点练习3设A,B是椭圆长轴上分别位于椭圆内(异于原点),外部的两点,若过A点引直线(直线不与坐标轴垂直)与椭圆相交于P,Q两点,且求证:点A,B的横坐标满足证明:设,A(m,0),代入椭圆方程得:,则,若,则,所以,所以,所以,所以,即,所以,从而练习4已知是椭圆上的两动点,O为坐标原点,若,动点P满足,则
19、P点的轨迹方程为证明:由题意可得,设点,则因为,所以,所以,所以,所以P点的轨迹方程为第二讲 解析几何结论在高考与模考中的应用一、有关定点类结论的应用例1 (2017年全国卷1第20题)已知椭圆C:上四点P1(1,1),P2(0,1),P3,P4中恰有三点在椭圆C上(1)求椭圆C的方程;(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点若直线P2A与直线P2B的斜率的和为1,证明:l过定点解:(1)(过程略);(2)设直线P2A与直线P2B的斜率分别为k1,k2,如果l与x轴垂直,设l:x=t,由题设知,且,可得A的坐标(t,),B的坐标(t,).则,得,不符合题设从而可设l:()将代入,得,由
20、题设可知设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=而由题设,故即,解得当且仅当时,欲使l:,即,所以l过定点(2,)注:本题为结论3的特殊情形我们可以得出弱于结论3的较一般情形:已知椭圆C:的上顶点为B,动直线l不经过短轴端点且与椭圆C相交于M,N两点,则直线BM与BN的斜率之和为定值的充要条件是l过定点同学们课后可以尝试证明二、有关定值类结论的应用例2 在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆的离心率为,AB为椭圆的一条弦(不过坐标原点),直线恰过弦AB的中点且与椭圆交于P,Q两点,过P作x轴的垂线,垂足为R若直线AB和直线QR倾斜角互补,且PQR的面积为,ABPOxABPO
21、xyQR 分析:注意到题中出现的三条直线AB,QR,PQ两两斜率均有关系,PQR的面积即点Q的横纵坐标之积,本题将不难求解解:设弦AB的中点为, 由且,两式相减得, 即, 因为,所以,即 因为椭圆的离心率为,即,所以,即为定值 设(,),则,所以直线QR的斜率为 因为直线AB和直线QR倾斜角互补,所以直线QR的斜率为,所以由,且,所以因为PQR的面积为,而,所以,即 从而,又,解得,所以椭圆的方程为 例3 (2012年江苏卷第18题)APOxyBF1F2F1F2设是椭圆上位于APOxyBF1F2AF2与BF1交于点P(1)若,求直线AF1的斜率;(2)求证:是定值 分析:题中出现的线段,AF2
22、,BF1,均为椭圆的焦半径,利用结论15,16及三角形相似知识容易求解解:设直线与直线的倾斜角为,则,(结论15)(1)所以,所以所以直线AF1的斜率为(2)证明:设则(结论16) 因为AF1BF2,所以,所以,所以,同理,所以(定值)三、有关定轨类结论的应用例4 在直角坐标系xoy中,椭圆的左焦点为,点在椭圆上,点P是椭圆外一点.(1)求椭圆的方程;(2)过点P作两条互相垂直的直线,且,与椭圆均只有一个公共点,分别PBOA为A,B两点.记O到,的距离分别为,求的取值范围.PBOA分析:由条件过点P作两条互相垂直的直线,且,与椭圆均只有一个公共点,结合结论23知点P的轨迹为圆解:(1)椭圆方程
23、为(过程略);(2)设P(m,n)(m2),则切线方程为联立方程组,消去y得,化简为,因为直线为椭圆的切线,所以,化简得即,所以 又PAPB,所以,即,即 (m2)*,当时,点适合*式,所以P点的轨迹是以原点为圆心,为半径的圆,又过O分别作PA、PB的垂线,垂足分别记为M,N,因为PAPB,所以四边形MONP为矩形,所以,其中34所以,又,即,所以解得四、极点与极线结论的应用例5 (2010江苏18)在平面直角坐标系中,如图,已知椭圆的左,右顶点为A,B,右焦点为F设过点T(t,m)的直线TA,TB与椭圆分别交于点BMOxyTAN,其中m0,设t=9,BMOxyTAN(其坐标与m无关)分析:设
24、直线MN与x轴交于点D(x0,0),点T(9,m)在点D(x0,0)对应的极线上,所以,所以,所以直线MN必过轴上一定点(1,0)解:设直线MN:x=kya,因为,所以,又x1=ky1a,所以;同理,得由得,所以,将两式相除,得,所以,所以因此,直线MN必过轴上一定点(1,0)练习1 (2011江苏卷)如图,在平面直角坐标系中,过坐标原点的直线交椭圆于P,A两点,其中P在第一象限,过P作轴的垂线,垂足为C,连接AC,并延长交椭圆于点B,设直线PA的斜率为对任意0,求证:PAPB分析:由结论8知直线PB,AB的斜率之积为常数,注意到直线PA,CA(AB)的斜率为倍数关系,从而容易得出直线PA,P
25、B的斜率关系ABOxyPCABOxyPC且,设直线PB,AB的斜率分别为k1,k2因为点C在直线AB上,所以,所以, 所以,所以PAPB练习2(2016南通二模)如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆()ABPOxyC的离心率为A为椭圆上异于顶点的一点,点P满足(1)若点P的坐标为,求椭圆的方程;(2)设过点P的一条直线交椭圆于B,C两点,且,直线OA,OBABPOxyC之积为,求实数m的值分析:(2)中注意到直线OA,OB的斜率 之积为,恰为,满足结论10中命题,从而有结论10中命题成立,即若能由条件变形出,则有而可化为,又,两式消去得,从而,获解解:(1)椭圆的方程为(过程略)(2)设,因为,
26、所以因为,所以,即 于是 代入椭圆方程,得,即,因为A,B在椭圆上,所以 因为直线OA,OB的斜率之积为,即,结合知将代入,得,解得 练习3 (2011四川卷)过点C(0,1)的椭圆eq f(x2,a2)eq f(y2,b2)1(ab0)的离心率为eq f(r(3),2).椭圆与x轴交于ABPOxyQDC两点A(a,0),B(a,0)过点C的直线ABPOxyQDC直线AC与直线BD交于点Q.(1)当直线l过椭圆右焦点时,求线段CD的长;(2)当点P异于点B时,求证:为定值 分析:显然点Q在点P(x0,0)对应的极线上,所以点Q的坐标可设为,从而易得解:(1)椭圆方程为,CDeq f(16,7)
27、(过程略);(2)证明:当直线l与x轴垂直时与题意不符设直线l的方程为ykx1eq blc(rc)(avs4alco1(k0且kf(1,2).代入椭圆方程化简得(4k21)x28kx0.解得x10,x2eq f(8k,4k21),代入直线l的方程得y11,y2eq f(14k2,4k21),所以D点坐标为eq blc(rc)(avs4alco1(f(8k,4k21),f(14k2,4k21).又直线AC的方程为eq f(x,2)y1,直线BD的方程为yeq f(12k,24k)(x2),联立解得eq blcrc (avs4alco1(x4k,,y2k1.)因此Q点坐标为(4k,2k1)又P点坐
28、标为eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,k),0).所以eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,k),0)(4k,2k1)4. 故为定值练习4 在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆的左,右顶点分别为A,B,过点MABOxyDCM(1,0)作直线l交椭圆于C,D两点,若直线AD,BCABOxyDCM 求证:为定值分析:注意到由结论8知,直线AD,BD的斜率之积为常数,由结论3的逆命题知,直线BC,BD的斜率之积为常数,从而知直线AD,BC的斜率成倍数证明:连结BD,设,直线CD的方程为:,代入椭圆方程,整理得,所以,所以,又,所以(定值)第三讲 解析几何结论在自招与竞赛中的
29、应用例1 在平面直角坐标系xOy中,若为椭圆上一定点, 过M任作两条互相垂直的弦MP,MQ,求证:直线PQ过定点,并求出该定点坐标分析:本题的常规证明方法十分繁冗,这里我们利用齐次化大法来给出证明思路为:先将坐标原点移到M点,再构造新坐标系下关于的一元二次方程,弦MP,MQ的斜率就是该方程的两根,由题意两根之积为1证明:将坐标原点平移到点,新旧坐标关系满足则新坐标系下椭圆的方程为,设直线PQ:,将椭圆方程展开,得,即,PQOxyM因为点在椭圆PQOxyM所以,将其齐次化处理,得,所以,两边同时除以,得 ,所以弦MP,MQ的斜率之积为,所以,代入直线,并整理得,易求出过定点,所以在原坐标系中直线
30、PQ过定点注:利用齐次化大法比较方便解决有关斜率之积、斜率之和、斜率互为相反数等问题,如结论2,3,7,18的证明例2 (2006年湖南省数学竞赛)设A,B分别是椭圆和双曲线的公共的左,右顶点,P,Q分别为双曲线和椭圆上不同于A,B的两个动点,其满足设直线AP,BP,AQ,BQ的斜率分别为k1,k2,k3,k4(1)求证:k1+k2+k3+k4=0; (2)设F1,F2分别是椭圆和双曲线的右焦点,若PF1QF2,求的值ABPOxyQ 分析:(1)设P,Q的坐标,通过计算k1+k2和ABPOxyQ发现它们是只与P,Q的坐标有关的常数,再根据O,P,Q三点共线,可得出P,Q的坐标关系,代入即可获证
31、;(2)注意到k1k2与k3k4均为常数,且互为相反数,结合(1)中已求,考虑先研究与的值解:(1)设,则 , 同理, 又因为 所以 所以O,P,Q三点共线, 所以,所以 (2)因为P,Q分别在双曲线和椭圆上, 所以 ,又所以, 由,可解出, 又因为PF1QF2,所以,所以,再由得,同理,又,同理,所以BADOxyCNMF例3 (2013年四川省数学竞赛)BADOxyCNMF设AB,CD的中点分别为M,N(1)求证:直线MN必过定点,并求出这个定点;(2)若弦的斜率均存在,求FMN的面积的最大值解:(1)由结论7(课时1练习2已作过证明),直线MN必过定点,下面再给出利用极坐标方程的证明:以F
32、为极点,Fx为极轴建立极坐标系,则椭圆的方程为:,设,其中,所以点即记,点即记, 所以 设直线MN上任意一点,则直线的极坐标方程为,令,得 由得时,即点在直线MN上,又因为c=1,所以在直角坐标系中直线MN过定点(2)由(1)PMN的面积为 , 所以当时,PMN的面积有最大值为例4 设A,B为椭圆上的动点,O为坐标原点,若AOB的面积为,AB的中点M的轨迹为E,点P,Q,R为曲线E上三点,且,若PQR的面积为,求曲线E的离心率分析:结合结论10和结论21知,由AOB的面积为,可得出AB的中点M的轨迹为以为方程的椭圆,从而条件变为:已知椭圆的内接PQR以原点为重心且面积为,以下利用仿射变换(高考
33、慎用)求解较方便解:设所以,所以,所以,又AB的中点M的横,纵坐标分别为:所以,所以曲线E的方程为由,可得O为PQR的重心,令,有,O仍为的重心,且,则,所以a=2b,易求得离心率例5 已知ABC为锐角三角形,以AB为长轴的椭圆分别交AC,BC于P,Q,分别过A和Q作椭圆的两条切线交于点R,分别过B和P作椭圆的两条切线交于点SOABCPQOABCPQR(-a,y2)S(a,y1)xy证明:以AB为轴,线段AB为轴建立直角坐标系,设椭圆方程为,并设点,则R点对应的极线,代入椭圆方程解得点,直线,同理我们可以得到直线,将直线BQ的方程与AP的方程联立解得,可验证其坐标满足直线的方程,所以三点共线.评析:用极点与极线方法证明不仅显得简洁,而且此结论显然还可推广到其他圆锥曲线上.练习1 (2013年贵州省数学竞赛)已知抛物线C:,过点A(1,2)作抛物线C的弦AP,AQ(1)若
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