大家好!本文和大家分享一道2010年高考新课标全国卷的数学真题。这道题考查的是椭圆的定义、椭圆的标准方程、椭圆的离心率以及直线与椭圆的位置关系等知识。这道题的分值为12分,难度并不算大,但是当年不少考生却得了0分。下面我们一起来看一下这道题。
先看第一小问:求椭圆的离心率。
求离心率,也就是求c与a的比值,所以需要求出a与c或者a与b之间的关系。怎么求呢?
因为线段AB是椭圆的一条弦,那么就可以想到弦长公式。
根据题意,直线l的方程为y=x+c,代入椭圆方程消去y,整理可以得到一个关于x的一元二次方程。接下来由弦长公式和韦达定理就可以再得到一个|AB|的值,从而得到一个关于a、b、c的方程,从而求出a^2=2b^2,进一步就可以求出椭圆的离心率了。
再看第二小问:求椭圆的标准方程。
(1)已经求出了a、b、c之间的关系,所以只需要一个条件就可以求出a、b、c的值了。第二问中又增加了一个条件,即|PA|=|PB|,那么如何充分利用这个条件进行呢?如果直接用两点间的距离公式进行计算,那么计算量将会非常大,所以需要换个思路来解决。
点A、B是弦AB的端点,而点P到线段两端点的距离相等,那么点P就在线段AB的垂直平分线上,且线段AB的垂直平分线的斜率为-1,即点P与线段AB中点所在直线的斜率为-1。所以接下来就需要求出线段AB的中点坐标。
设AB的中点为Q(x0,y0),由(1)中直线l与椭圆方程联立得到的一元二次方程可得:x0=(-a^2c)/(a^2+b^2),而a^2=2b^2,所以x0=-2c/3,也则y0=x0+c=c/3。由于直线PQ的斜率为-1得(c/3+1)/(-2c/3)=-1,解得c=3。
当然,这道题涉及到中点弦问题,所以也可以用点差法进行求解,有兴趣的同学也可以尝试一下。