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第八章 解析几何
规范答题五 解析几何
[典例] (15分)(2024·天津卷)已知椭圆=1(a>b>0),椭圆的离心率e=,左顶点为A,下顶点为B,O为坐标原点,C是线段OB的中点,其中S△ABC=.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的动直线与椭圆有两个交点P,Q,在y轴上是否存
在点T使得·≤0?若存在,求出点T纵坐标的取值范围;若不存在,请说明理由.
明条件,顺思路
①由e=及a2=b2+c2可得a与c,b与c的关系:a=2c,b=c.
②由点A,B,C的位置即可写出其坐标.
③利用面积公式及S△ABC=建立方程求c,进而求出a,b,写出椭圆的标准方程.
明条件,顺思路
④由题意,需先设出点P,Q,T的坐标及过点的动直线方程.
⑤直线与椭圆相交,需联立方程,进而由根与系数的关系得出x1+x2,x1x2及y1y2,y1+y2.
明条件,顺思路
⑥由P,Q,T三点坐标表示出的坐标.
⑦由条件·≤0,应用数量积公式运算,将根与系数的关系式代入.
⑧由·≤0即可转化为关于k的二次不等式恒成立问题.
⑨结合斜率存在、不存在两种情况给出结论.
规范答,抢得分
[解] (1)因为e==,
所以a=2c,
又a2=b2+c2,所以b==c.………………………(1分)
由题知A(-a,0),B(0,-b),C.
规范答,抢得分
所以S△ABC=|BC|·|OA|=··a
=·c·2c=,
得c=,
所以a=2,b=3.………………………………………………(3分)
故椭圆的方程为=1.……………………………………(4分)
规范答,抢得分
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),T(0,t),当直线PQ的斜率不存在时,不妨设P(0,3),Q(0,-3),
则·=(0,3-t)·(0,-3-t)
=t2-9≤0,解得-3≤t≤3.………………………………… (6分)
规范答,抢得分
当直线PQ的斜率存在时,设其方程为y=kx-.
由可得(3+4k2)x2-12kx-27=0,所以Δ=144k2+
4×27(3+4k2)>0,x1+x2=,x1x2=-.………………(8分)
规范答,抢得分
y1+y2=k(x1+x2)-3=-3,
y1y2==k2x1x2-(x1+x2)+==.
规范答,抢得分
∵=(x1,y1-t),=(x2,y2-t),
∴·=x1x2+(y1-t)·(y2-t)
=x1x2+y1y2-t(y1+y2)+t2
=--t+t2≤0,…………………(11分)
(4t2-36)k2+3t2+9t-≤0对k∈R恒成立,…………………(12分)
规范答,抢得分
则有
解得-3≤t≤,…………………………………………………(14分)
综上可得,-3≤t≤,即点T的纵坐标的取值范围是.…………………………………………………………………(15分)
点关键,防陷阱
注意隐含条件a2=b2+c2.
中点坐标公式:
此处是否可以建立关于a或b的方程?
易错点:
设直线方程时需考虑特殊直线,如直线的斜率不存在,斜率为0等.
点关键,防陷阱
注意运算结果的正确性.
一元二次不等式ax2+bx+c≤0恒成立
此处需注意对直线斜率存在、不存在两种情况下参数t的范围求交集.
谢 谢 !