内容正文:
教考衔接6 椭圆的第三定义
[对应学生用书P189]
人教版高中数学选择性必修第一册P108例3,可引出椭圆的第三定义,平面内与两定点连线的斜率之积为负常数(大于-1、小于0)的动点轨迹为椭圆(不含两定点),可得出以下性质:
A,B为椭圆+=1(a>b>0)长轴上的两端点,点M为椭圆上不同于A,B的任意一点,则kAM·kBM=-.
椭圆的中心弦:A,B,M为椭圆+=1(a>b>0)上不同的三点,且A,B关于原点对称,当直线AM,BM的斜率均存在时,则kAM·kBM=-.
以上结果源于教材,又高于教材.对于高中数学,定义即方法,利用椭圆的第三定义可以较快解决选择题、填空题,也可以极大地降低压轴题的计算量.
[例] 设椭圆+=1(a>b>0)上关于原点对称的两点分别为A,B,点P在椭圆上且异于A,B两点,若kPA·kPB=-,则其e=________.
答案: 解析:方法一(常规法)
设A(x0,y0),B(-x0,-y0),P(x,y),则kAP·kBP=·===-=-.
故=,e==.
方法二(特殊位置法)
取A(-a,0),B(a,0),P(0,b).因此,kAP·kBP=·=-=-,所以e=.
方法三(椭圆第三定义)
因为kAP·kBP=-=-,所以e=.
[训练1] 已知A,B是椭圆+y2=1的左、右顶点,P是椭圆上异于A,B的一点,且直线PA斜率的取值范围是[-2,-],则直线PB斜率的取值范围为________.
答案:[,1] 解析:设P(x0,y0),则+y=1,所以y=1-=.显然A(-2,0),B(2,0),则kPA·kPB=·==-.所以kPB=-∈[,1].
[训练2] 已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,长轴AB上的99等分点从左到右依次为点M1,M2,…,M99,过Mi(i=1,2,…,99)点作斜率为k(k≠0)的直线li(i=1,2,…,99),依次交椭圆上半部分于P1,P3,P5,…,P197,交椭圆下半部分于点P2,P4,P6,…,P198,则这198条直线AP1,AP2,…,AP198的斜率乘积为________.
答案:- 解析:因为椭圆的离心率为,所以=.
对于椭圆上非长轴端点任意一点P,则有kAPkBP=·==-=-.再根据椭圆对称性得=-.这198条直线AP1,AP2,…,AP198的斜率乘积为(-)99=-.
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