2022年高考数学乙卷-理20 |
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2022-12-16 17:38:06 |
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(12分)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过A(0,−2),B(32,−1)两点. (1)求E的方程; (2)设过点P(1,−2)的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足→MT=→TH.证明:直线HN过定点. 分析:(1)设E的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n),将A,B两点坐标代入即可求解;(2)由A(0,−2),B(32,−1)可得线段AB:y=23x−2,①若过P(1,−2)的直线的斜率不存在,直线为x=1,代入椭圆方程,根据→MT=→TH即可求解;②若过P(1,−2)的直线的斜率存在,设kx−y−(k+2)=0,M(x1,y1),N(x2,y2),联立{kx−y−(k+2)=0x23+y24=1,得(3k2+4)x2−6k(2+k)x+3k(k+4)=0,结合韦达定理和已知条件即可求解. 解答:解:(1)设E的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n), 将A(0,−2),B(32,−1)两点代入得{4n=194m+n=1, 解得m=13,n=14, 故E的方程为x23+y24=1; (2)由A(0,−2),B(32,−1)可得线段AB:y=23x−2 (1)若过点P(1,−2)的直线斜率不存在,直线x=1.代入x23+y24=1, 可得M(1,−2√63),N(1,2√63),将y=−2√63代入y=23x−2,可得T(−√6+3,−2√63),得到H(−2√6+5,−2√63)求得HN 方程:y=(2+2√63)x−2,过点(0,−2). ②若过P(1,−2)的直线的斜率存在,设kx−y−(k+2)=0,M(x1,y1),N(x2,y2), 联立{kx−y−(k+2)=0x23+y24=1,得(3k2+4)x2−6k(2+k)x+3k(k+4)=0, 故有{x1+x2=6k(2+k)3k2+4x1x2=3k(4+k)3k2+4,{y1+y2=−8(2+k)3k2+4y1y2=4(4+4k−2k2)3k2+4, x1y2+x2y1=x1(kx2−k−2)+x2(kx1−k−2) =kx1x2−kx1−2x1+kx1x2−kx2−2x2 =2kx1x2−(k+2)(x1+x2) =2k⋅3k(4+k)3k2+4−(k+2)⋅6k(2+k)3k2+4 =−24k3k2+4, ∴x1y2+x2y1=−24k3k2+4(∗), 联立{y=y1y=23x−2,可得T(3y12+3,y1),H(3y1+6−x1,y1), 可求得此时HN:y−y2=y1−y23y1+6−x1−x2(x−x2), 将(0,−2)代入整理得2(x1+x2)−6(y1+y2)+x1y2+x2y1−3y1y2−12=0, 将(∗)代入,得24k+12k2+96+48k−24k−48−48k+24k2−36k2−48=0, 显然成立. 综上,可得直线HN过定点(0,−2). 点评:本题考查了直线与椭圆的综合应用,属于中档题.
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