满分示范课——解析几何
【典例】 (满分12分)(2017·全国卷Ⅱ)设O为坐标原点,动点M在椭圆C:+y2→→
=1上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足NP=2 NM.
(1)求点P的轨迹方程;
→→
(2)设点Q在直线x=-3上,且OP·PQ=1.证明:过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.
[规范解答](1)设P(x,y),M(x0,y0),
→→
则N(x0,0),NP=(x-x0,y),NM=(0,y0),1分 →→
2
由NP=2 NM得x0=x,y0=y,3分
2因为M(x0,y0)在C上,所以+=1,
22因此点P的轨迹方程为x+y=2.5分
(2)由题意知F(-1,0),设Q(-3,t),P(m,n), →→
则OQ=(-3,t),PF=(-1-m,-n), →→
→
OQ·PF=3+3m-tn,7分
→
OP=(m,n),PQ=(-3-m,t-n), →→
22
由OP·PQ=1,得-3m-m+tn-n=1,9分 又由(1)知m+n=2,故3+3m-tn=0. →→→→
所以OQ·PF=0,即OQ⊥PF,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
1.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-m+tn-n=1就得分.
2.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,所以在答题时一
2
2
2
2
2
2
x2
2
x2y2
1
定要写清得分关键点,如第(1)问中一定要写出x0=x,y0=
2
y,没有则不得分;第(2)问2
→→→→
一定要写出OQ·PF=0,即OQ⊥PF,否则不得分,因此步骤才是关键的,只有结果不得分.
→→
[解题程序] 第一步:设出点的坐标,表示向量NP,NM; →→
第二步:由NP=2 NM,确定点P,N坐标等量关系; 第三步:求点P的轨迹方程x+y=2; 第四步:由条件确定点P,Q坐标间的关系; →→
第五步:由OQ·PF=0,证明OQ⊥PF;
第六步:利用过定点作垂线的唯一性得出结论. [跟踪训练]
2
2
x2y22??
已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),点A?1,?
ab2??
在椭圆C上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)是否存在斜率为2的直线,使得当该直线与椭圆C有两个不同交点M,N时,能在直→→
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线y=上找到一点P,在椭圆C上找到一点Q,满足PM=NQ?若存在,求出直线的方程;若
3不存在,说明理由.
解:(1)设椭圆C的焦距为2c,则c=1, 因为A?1,
??2?222
?在椭圆C上,所以2a=|AF1|+|AF2|=22,则a=2,b=a-c=1. 2?
故椭圆C的方程为+y=1.
2
(2)不存在满足条件的直线,理由如下:
设直线的方程为y=2x+t,设M(x1,y1),N(x2,y2),
x2
2
P?x3,?,Q(x4,y4),MN的中点为D(x0,y0),
3
??
5??
y=2x+t,??2
22
由?x消去x得9y-2ty+t-8=0, 2
+y=1,??2
2t22
所以y1+y2=,且Δ=4t-36(t-8)>0,
9
1
故yy20=
y1+=t2
9
,且-3<t<3. →→
由PM=NQ得???x51-x3,y1-3???=(x1-x2,y4-y2), 所以有y5525
1-3=y4-y2,y4=y1+y2-3=9t-3.
又-3<t<3,所以-7
3
<y4<-1,
与椭圆上点的纵坐标的取值范围是[-1,1]矛盾.因此不存在满足条件的直线.
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