15.已知椭圆 $\frac{x^{2}}{9}+\frac{y^{2}}{5}=1$ 的左焦点为 $F$ ,点 $P$ 在椭圆上且在 $x$ 轴的上方,若线段 $P F$ 的中点在以原点 $O$ 为圆心,$|O F|$ 为半径的圆上,则直线 $P F$ 的斜率是 $\_\_\_\_$ .
已知椭圆 x^ 2 9 + y^ 2 5 =1 的左焦点为…——2019 高考数学第 15 题答案解析
2019_浙江卷 (2019)
完整解析 · 逐步详解
【答案】 $\sqrt{15}$
## 【解析】
【分析】
结合图形可以发现,利用三角形中位线定理,将线段长度用坐标表示考点圆的方程,与椭圆方程联立可进一步求解.利用焦半径及三角形中位线定理,则更为简洁.
【详解】方法 1:由题意可知 $|O F|=|O M|=c=2$ ,
由中位线定理可得 $\left|P F_{1}\right|=2|O M|=4$ ,设 $P(x, y)$ 可得 $(x-2)^{2}+y^{2}=16$ ,
联立方程 $\frac{x^{2}}{9}+\frac{y^{2}}{5}=1$
可解得 $x=-\frac{3}{2}, x=\frac{21}{2}$(舍),点 $P$ 在椭圆上且在 $x$ 轴的上方,
求得 $P\left(-\frac{3}{2}, \frac{\sqrt{15}}{2}\right)$ ,所以 $k_{P F}=\frac{\frac{\sqrt{15}}{2}}{\frac{1}{2}}=\sqrt{15}$
## 方法 2:焦半径公式应用
解析 1:由题意可知 $|O F|=|O M|=c=2$ ,
由中位线定理可得 $\left|P F_{1}\right|=2|O M|=4$ ,即 $a-e x_{p}=4 \Rightarrow x_{p}=-\frac{3}{2}$
求得 $P\left(-\frac{3}{2}, \frac{\sqrt{15}}{2}\right)$ ,所以 $k_{P F}=\frac{\frac{\sqrt{15}}{2}}{\frac{1}{2}}=\sqrt{15}$ .
【点睛】本题主要考查椭圆的标准方程、椭圆的几何性质、直线与圆的位置关系,利用数形结合思想,是解答解析几何问题的重要途径.