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例题:(2012年安徽卷):如图1,点F1(-c,0),F2(c,0)分别是椭圆C:
的左、右焦点,过点
F1作x轴的垂线,交椭圆C的上半部分于点P,过点F2作直线PF2的垂线交直线
于点Q
(1)如果点Q的坐标是(4,4),求此时椭圆C的方程;
(2)证明:直线PQ与椭圆C只有一个交点
解:(1)易求椭圆C的方程:
(2)证明:根据条件可得点P坐标
可得直线QF2的方程为
因为直线QF2与直线
交点为Q,易得Q点坐标是
又因为点P坐标
,可得PQ直线方程为
得x=-c,y=b2a,所以直线PQ与椭圆C只有一个交点
笔者对问题(2)进行了认真探究,得到以下优美结论:
结论1点
F1(-c,0),F2(c,0)分别是椭圆C:
x2a2
+y2b2
=1(a>b>0)
的左、右焦点,过点
F1作x轴的垂线交椭圆C的上半部分于点P,过点P作椭圆C的切线交直线
x=a2c于点Q,则
PF2⊥QF2
结论2:点
F1(-c,0),F2(c,0)
分别是椭圆C:
x2a2
+y2b2=1 (a>b>0)
的左、右焦点,过点F1作x轴的垂线交椭圆C的上半部分于点P,过点P作椭圆C的切线
l1,过点F2作直线PF2的垂线l2,则l1与l2的交点必在右准线上
结论3:点F1(-c,0),F2(c,0)分别是椭圆C:
的左、右焦点,过点
F1作x轴的垂线交椭圆C的上半部分于点P,过点F2作直线PF2的垂线交直线
x=a2c于点Q,椭圆C的左准线与x轴交点为M
(-a2c,0),则P、Q、M三点共线
通过类比双曲线也有如下优美结论
结论4:如图2,点
的左、右焦点,过点F1作x轴的
垂线交双曲线C的上半部分于点P,过点
F2作直线PF2的垂线交直线
x=a2c于点Q,则直线PQ与双曲线C只有一个交点
结论5:点
F1(-c,0),F2(c,0)分别是双曲线C:x2a2
-b2b=1(a>0,b>0)
的左、右焦点,过点F1作x轴的垂线交双曲线C的上半部分于点P,过点P作双曲线C的切线交直线
结论6:点
F1(-c,0),F2(c,0)分别是双曲线C:
的左、右焦点,过点
F1作x轴的垂线交双曲线C的上半部分于点P,过点P作双曲线C的切线l1,过点F2作直线PF2的垂线
l2,则
l1与l2的交点必在右准线上
结论7:点
F1(-c,0)、F2(c,0)分别是双曲线C:
x2a2
-b2b=1 (a>0,b>0)
的左、右焦点,过点F1作x轴的
垂线交双曲线C的上半部分于点P,过点F2作直线PF2的垂线交直线
x=a2c于点Q,双曲线 C的左准线与x轴交点为M(
-a2c,0),则P、Q、M三点共线
以上结论的证明,这里从略
安徽省五河一中 (233300)
的左、右焦点,过点
F1作x轴的垂线,交椭圆C的上半部分于点P,过点F2作直线PF2的垂线交直线
于点Q
(1)如果点Q的坐标是(4,4),求此时椭圆C的方程;
(2)证明:直线PQ与椭圆C只有一个交点
解:(1)易求椭圆C的方程:
(2)证明:根据条件可得点P坐标
可得直线QF2的方程为
因为直线QF2与直线
交点为Q,易得Q点坐标是
又因为点P坐标
,可得PQ直线方程为
得x=-c,y=b2a,所以直线PQ与椭圆C只有一个交点
笔者对问题(2)进行了认真探究,得到以下优美结论:
结论1点
F1(-c,0),F2(c,0)分别是椭圆C:
x2a2
+y2b2
=1(a>b>0)
的左、右焦点,过点
F1作x轴的垂线交椭圆C的上半部分于点P,过点P作椭圆C的切线交直线
x=a2c于点Q,则
PF2⊥QF2
结论2:点
F1(-c,0),F2(c,0)
分别是椭圆C:
x2a2
+y2b2=1 (a>b>0)
的左、右焦点,过点F1作x轴的垂线交椭圆C的上半部分于点P,过点P作椭圆C的切线
l1,过点F2作直线PF2的垂线l2,则l1与l2的交点必在右准线上
结论3:点F1(-c,0),F2(c,0)分别是椭圆C:
的左、右焦点,过点
F1作x轴的垂线交椭圆C的上半部分于点P,过点F2作直线PF2的垂线交直线
x=a2c于点Q,椭圆C的左准线与x轴交点为M
(-a2c,0),则P、Q、M三点共线
通过类比双曲线也有如下优美结论
结论4:如图2,点
的左、右焦点,过点F1作x轴的
垂线交双曲线C的上半部分于点P,过点
F2作直线PF2的垂线交直线
x=a2c于点Q,则直线PQ与双曲线C只有一个交点
结论5:点
F1(-c,0),F2(c,0)分别是双曲线C:x2a2
-b2b=1(a>0,b>0)
的左、右焦点,过点F1作x轴的垂线交双曲线C的上半部分于点P,过点P作双曲线C的切线交直线
结论6:点
F1(-c,0),F2(c,0)分别是双曲线C:
的左、右焦点,过点
F1作x轴的垂线交双曲线C的上半部分于点P,过点P作双曲线C的切线l1,过点F2作直线PF2的垂线
l2,则
l1与l2的交点必在右准线上
结论7:点
F1(-c,0)、F2(c,0)分别是双曲线C:
x2a2
-b2b=1 (a>0,b>0)
的左、右焦点,过点F1作x轴的
垂线交双曲线C的上半部分于点P,过点F2作直线PF2的垂线交直线
x=a2c于点Q,双曲线 C的左准线与x轴交点为M(
-a2c,0),则P、Q、M三点共线
以上结论的证明,这里从略
安徽省五河一中 (233300)