問題詳情:
已知橢圓,直線不過原點且不平行於座標軸,與有兩個交點,,線段的中點爲.
(Ⅰ)*:直線的斜率與的斜率的乘積爲定值;
(Ⅱ)若過點,延長線段與交於點,四邊形能否爲平行四邊形?若能,求此時的斜率,若不能,說明理由.
【回答】
(Ⅰ)詳見解析;(Ⅱ)能,或.
【解析】(1)設直線,直線方程與橢圓方程聯立,根據韋達定理求根與係數的關係,並表示直線的斜率,再表示;
(2)第一步由 (Ⅰ)得的方程爲.設點的橫座標爲,直線與橢圓方程聯立求點的座標,第二步再整理點M的座標,如果能構成平行四邊形,只需,如果有k值,並且滿足,的條件就說明存在,否則不存在.
試題解析:解:(1)設直線,,,.
∴由得,
即直線斜率與的斜率的乘積爲定值.
(2)四邊形能爲平行四邊形.
∵直線過點,∴不過原點且與有兩個交點的充要條件是,
由 (Ⅰ)得的方程爲.設點的橫座標爲.
∴由得,即
將點的座標代入直線的方程得,因此.
四邊形爲平行四邊形當且僅當線段與線段互相平分,
∴.解得,.
,,,
∴當的斜率爲或時,四邊形爲平行四邊形.
考點:直線與橢圓的位置關係的綜合應用
【一題多解】第一問涉及中點弦,當直線與圓錐曲線相交時,點M是弦的中點,(1)知道中點座標,求直線的斜率,或知道直線斜率求中點座標的關係,或知道求直線斜率與直線斜率的關係時,也可以選擇點差法,設,代入橢圓方程,兩式相減,化簡爲,兩邊同時除以得,即得到結果,
(2)對於用座標法來解決幾何*質問題,那麼就要求首先看出幾何關係滿足什麼條件,其次用座標表示這些幾何關係,本題的關鍵就是如果是平行四邊形那麼對角線互相平分,即,分別用方程聯立求兩個座標,最後求斜率.
知識點:圓錐曲線與方程
題型:解答題