內(nèi)蒙古呼和浩特市第十四中學(xué)高三(15)班 苗雨欣
(1)已知直線l的斜率為k,用a,b,k表示點(diǎn)P的坐標(biāo);
(2)若過原點(diǎn)O的直線l1與l垂直,證明:點(diǎn)P到直線l1的距離的最大值為a-b。
思路1:(1)因?yàn)橹本€l的斜率為k,所以切線方程為y=kx±與橢圓方程聯(lián)立方程組,從而求出P點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)利用垂直關(guān)系求出垂線l1的方程,利用點(diǎn)到直線的距離公式求出點(diǎn)P到直線l1的距離,再利用基本不等式求出距離的最大值。
解法1:(1)已知直線l的斜率為k,則直線l的方程為y=kx+m,橢圓方程為聯(lián)立消去y,得b2x2+a2(k+m)2-a2b2=0,即
因?yàn)橹本€l是橢圓的切線,所以=0,整理得所以切線l的方程為由于P在第一象限,所以切線l的方程為
(2)證明:由題意知,直線l1的方程為所以點(diǎn)P到直線l1的距離為:
因?yàn)辄c(diǎn)P在第一象限,由①、②聯(lián)立方程組,解得x0=
所以用a,b,k表示點(diǎn)P的坐標(biāo)是
(2)證明:直線l1的方程為x+ky=0,則點(diǎn)P到直線l1的距離為
思路3:利用勾股定理
因?yàn)辄c(diǎn)P在第一象限,k<0,所以可得
所以用a,b,k表示點(diǎn)P的坐標(biāo)是
(2)證明:設(shè)OQ=R,所以點(diǎn)Q在圓上,又在直線l1上,可得④,由③④得:
第(2)小問,還可以用法線來簡捷證明:
所求點(diǎn)P到直線l1的距離等于坐標(biāo)原點(diǎn)O到此法線l2的距離d,所以
這道浙江高考題是由2004年四川省高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽一道試題改編而來的:
2018年高考江蘇卷第18題也是由此競賽題改編的:如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓C過點(diǎn)焦點(diǎn)圓O的直徑為
(1)求橢圓C及圓O的方程;
(2)設(shè)直線l與圓O相切于第一象限內(nèi)的一點(diǎn)P。
①若直線l與橢圓C有且只有一個(gè)公共點(diǎn),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
②直線l與橢圓C交于A、B兩點(diǎn),若△OAB的面積為求直線l的方程。
這道解析幾何題,綜合性比較強(qiáng),有一定的難度,在平時(shí)的復(fù)習(xí)中,要加強(qiáng)綜合性問題的訓(xùn)練,讓頭腦中零散的知識(shí)點(diǎn)能夠通過解題系統(tǒng)化,同時(shí)還要進(jìn)行專題訓(xùn)練,克服自己的解幾何題的畏懼心理,在考試中能迅速找到解題思路。注意一題多解和一題多變,努力提高運(yùn)算求解能力。