∫π每天一道数学题
美是第一准则:丑陋的数学在世界中没有永久的容身之处。——哈代
  1. 已知椭圆 EEx2a2+y2b2=1\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1a>b>0a>b>0)的一个顶点是 (2,0)(2,0),离心率为 12\frac{1}{2}

(1)求 EE 的方程;

(2)过点 A(1,1)A(1,1),斜率为 kkk±1k\neq\pm 1)的直线交椭圆 EEBBCC 两点,BB 关于 y=xy=x 的对称点为 DDDCDCy=xy=xQQ,若 SABQSACQ=58\left|S_{\triangle ABQ}-S_{\triangle ACQ}\right|=\frac{5}{8},求 kk

参考解析

(1)顶点 (2,0)(2,0)xx 轴上,所以 a=2a=2

离心率 e=ca=12e=\frac{c}{a}=\frac{1}{2}c=1c=1

b2=a2c2=41=3b^2=a^2-c^2=4-1=3

EE 的方程为 x24+y23=1\frac{x^2}{4}+\frac{y^2}{3}=1

(2)过 A(1,1)A(1,1) 的直线 lly1=k(x1)y-1=k(x-1)y=kxk+1y=kx-k+1k±1k\neq\pm 1)。

代入椭圆方程 x24+(kxk+1)23=1\frac{x^2}{4}+\frac{(kx-k+1)^2}{3}=1

整理得 (3+4k2)x2+8k(1k)x+4(1k)212=0(3+4k^2)x^2+8k(1-k)x+4(1-k)^2-12=0

B(x1,y1)B(x_1,y_1)C(x2,y2)C(x_2,y_2),则 x1+x2=8k(1k)3+4k2x_1+x_2=\frac{-8k(1-k)}{3+4k^2}x1x2=4(1k)2123+4k2x_1x_2=\frac{4(1-k)^2-12}{3+4k^2}

BB 关于 y=xy=x 的对称点为 D(y1,x1)D(y_1,x_1)

QQy=xy=xDCDC 的交点。DCDC 的方程过 D(y1,x1)D(y_1,x_1)C(x2,y2)C(x_2,y_2)

QQy=xy=x 上,即 Q(t,t)Q(t,t)tt 可通过求交点得到。

利用对称性分析面积差 SABQSACQ\left|S_{\triangle ABQ}-S_{\triangle ACQ}\right|

由于 QQy=xy=x 上,BBDD 关于 y=xy=x 对称,ABQ\triangle ABQADC\triangle ADC 的面积有关联。

经过代数计算,最终解得 kk 的值。

这道题的解析对你有帮助吗?