(2012江苏卷数学第18题)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C的方程为(x^2)/4 + y^2 = 1。设P是椭圆C上的动点,点M的坐标为(1,0)。
(1)求线段PM的中点轨迹方程;
(2)设直线l:y = kx + m与椭圆C交于A、B两点,直线OA、OB的斜率分别为k1、k2,且k1·k2 = -1/4。求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标;
(3)在(2)的条件下,求△OAB面积的最大值。
绕在哪?
1. 题套题:先是中点轨迹(送分),立马跳到直线与椭圆联立(计算量暴增),再用斜率积为定值推定点(转化技巧强),最后求面积最值(函数导数或不等式放缩)。
2. 计算巨烦:联立方程、韦达定理、斜率乘积转化、定点坐标推导,每一步都容易算错,一步崩全盘崩。
3. 思维跳步:从“k1·k2=-1/4”要化成“m与k的关系式”,再代入直线找定点,很多人卡在这环。
4. 综合度拉满:解析几何、方程、函数最值全打包,考场时间紧根本算不完。
真题答案关键点(简化版):
(1)轨迹方程:(2x-1)^2/4 + (2y)^2 = 1(代入法就行)。
(2)定点是(2,0)。核心步骤:联立椭圆和直线,用韦达定理表示k1·k2,代入条件得4m^2 = k^2 + 1,再代回直线得y = k(x-2),直接看出过定点(2,0)。
(3)面积最大值是1。用弦长公式和点到直线距离,面积函数化简化简再求导或均值不等式。
答题技巧(江苏老高考解析几何通法):
1. 看到“斜率乘积为定值”:立马想到韦达定理,用x1x2和y1y2表示,再代直线方程化关系。
2. 看到“证明过定点”:先把直线设成y=kx+m或x=ty+n,从条件推出k与m的关系,化成y=k(x-x0)+b的形式,定点直接露出来。
3. 面积最值套路:弦长公式×点到直线距离,化简后要么基本不等式,要么导数硬解,别怕算。
知识点高频坑:
模板句式(直接套):
“设直线方程为y=kx+m,与椭圆方程联立得…,由韦达定理有x1+x2=…,x1x2=…,则k1·k2=(代入y1y2转化)=…,结合条件解得m与k关系为…,代回直线方程得y=k(x-x0),故恒过定点(x0,0)。”
蒙题备选(万一不会):
定点坐标常是(±a,0)或(0,±b),a、b来自椭圆本身数字(比如这题椭圆长轴2,定点就在(2,0)),猜中概率不小;面积最大值常是ab或ab/2(这题a=2,b=1,面积最大1,就是b)。