规范答题示范——解析几何解答题
x22
【典例 】 (12分)(2017·全国Ⅱ卷)设O为坐标原点,动点M在椭圆C:2+y=1→=2NM→. 上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足NP(1)求点P的轨迹方程;
→·→=1.证明:过点P且垂直于OQ的直线l
(2)设点Q在直线x=-3上,且OPPQ过C的左焦点F. [信息提取]
看到求点P的轨迹方程,想到先设出点的坐标,然后利用已知条件,采用代入法求轨迹方程;
→⊥PF→. 看到过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F,想到证明OQ[规范解答]
→=(x-x,y),NM→=(0,y),
(1)解 设P(x,y),M(x0,y0),则N(x0,0),NP00
………………………………………………………………………………1分
→=2NM→得:x=x,y=2y, 由NP00
2
………………………………………………………………………………3分
x2y2
因为M(x0,y0)在C上,所以2+2=1, 因此点P的轨迹方程为x2+y2=2.
………………………………………………………………………………5分
(2)证明 由题意知F(-1,0),设Q(-3,t),P(m,n), →=(-3,t),PF→=(-1-m,-n), 则OQ
→·→=3+3m-tn, OQPF
………………………………………………………………………………7分
→=(m,n),PQ→=(-3-m,t-n), OP
→→由OP·PQ=1,得-3m-m2+tn-n2=1,
………………………………………………………………………………9分
又由(1)知m2+n2=2,故3+3m-tn=0. →·→=0,即OQ→⊥PF→, 所以OQPF
………………………………………………………………………………11分 又过点P存在唯一直线垂直于OQ,所以过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.
………………………………………………………………………………12分 [高考状元满分心得]
写全得分步骤:对于解题过程中是得分点的步骤,有则给分,无则没分,所以对于得分点步骤一定要写全,如第(1)问,设P(x,y),M(x0,y0),N(x0,0),就得分,第(2)问中求出-3m-m2+tn-n2=1就得分.
写明得分关键:对于解题过程中的关键点,有则给分,无则没分,所以在答题2
时一定要写清得分关键点,如第(1)问中一定要写出x0=x,y0=2y,没有则不得→·→=0,即OQ→⊥PF→,否则不得分,因此步骤才是关键
分;第(2)问一定要写出OQPF的,只有结果不得分. [解题程序]
→,NM→; 第一步:设出点的坐标,表示向量NP
→=2NM→,确定点P,N坐标等量关系;
第二步:由NP
第三步:求点P的轨迹方程x2+y2=2; 第四步:由条件确定点P,Q坐标间的关系; →·→=0,证明OQ⊥PF;
第五步:由OQPF第六步:利用过定点作垂线的唯一性得出结论.
x22【巩固提升】 (2018·郑州质检)已知椭圆C:4+y=1,点O是坐标原点,点P→=λOP→(λ>1,是椭圆C上任意一点,且点M满足OMλ是常数).当点P在椭圆C上
运动时,点M形成的曲线为Cλ. (1)求曲线Cλ的轨迹方程;
(2)直线l是椭圆C在点P处的切线,与曲线Cλ的交点为A,B两点,探究△OAB的面积是否为定值.若是,求△OAB的面积,若不是,请说明理由.
?xy?
解 (1)设点M的坐标为(x,y),对应的点P的坐标为?λ,λ?.由于点P在椭圆C上,
???x?2?λ?
???y?
得4+?λ?=1,
??
x2y2
即曲线Cλ的轨迹是椭圆,标准方程为4λ2+λ2=1(λ>1). (2)当直线l的斜率不存在时,这时直线l的方程为x=±2, x=±2,??
联立方程组?x222解得y=±λ2-1,
+y=λ,??4得|AB|=2λ2-1.
1
得S△OAB=2|OP|×|AB|=2λ2-1, 当直线l的斜率存在时,设l:y=kx+m, y=kx+m,??
联立方程组?x22
+y=1,??4
得(4k2+1)x2+8kmx+4(m2-1)=0,
y=kx+m,??
由Δ=0,可得m2=4k2+1.联立方程组?x222
+y=λ,??4得(4k2+1)x2+8kmx+4(m2-λ2)=0. 4(m2-λ2)8km
∴x1+x2=-2,xx=.
4k+1124k2+116(4k2+1)(λ2-1)
则|AB|=1+k·
4k2+1
2
2
41+k2·λ2-1=,
4k2+1
|m|
原点到直线l的距离为d==
1+k21
所以S△OAB=2|AB|d=2λ2-1.
4k2+1
, k2+1
综上所述,△OAB的面积为定值2λ2-1.