(21)(本小题满分 13 分) 已知椭圆 C: x^ 2…——2013 高考数学第 19 题答案解析

2013_退役省自主命题 (2013·文)

2013 全国 第 19 题 解答题 区分题
2013_退役省自主命题 (2013·文)

(21)(本小题满分 13 分)
已知椭圆 $C: \frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1(a>b>0)$ 的焦距为 4,且过点 $P(\sqrt{2}, \sqrt{3})$.
(I)求椭圆 $C$ 的方程;
(II)设 $Q\left(x_{0}, y_{0}\right)\left(x_{0} y_{0} \neq 0\right)$ 为椭圆 $C$ 上一点,过点 $Q$ 作 $x$ 轴的垂线,垂足为 $E$。取点 $A(0,2 \sqrt{2})$,连接 $A E$,过点 $A$ 作 $A E$ 的垂线交 $x$ 轴于点 $D$。点 $G$ 是点 $D$ 关于 $y$ 轴的对称点,作直线 $Q G$,问这样作出的直线 $Q G$ 是否与椭圆 $C$ 一定有唯一的公共点?并说明理由.

参考答案(1) 因为椭圆过点 $P(\sqrt{2}, \sqrt{3}$ ) $$ \therefore \frac{2}{a^{2}}+\frac{3}{b^{2}}=1 \quad \text { 且 } a^{2}=b^{2}+c^{2} $$ $\therefore a^{2}=8 \quad b^{2}=4 \quad c^{2}=4$ 椭圆 C 的方程是 $\frac{x^{2}}{8}+\frac{y^{2}}{4}=1$; (2) ![](https://cdn.mathpix.com/cropped/1ec1bb55-cbc1-402f-8d43-b096f2038cfa-17.jpg?height=469&width=736&top_left_y=322&top_left_x=276) 由题意,各点的坐标如上图所示, 则 $Q G$ 的直线方拄:$\frac{y-0}{y}=\frac{x-\frac{8}{x_{0}}}{x_{0}-\frac{8}{x_{0}}}$ 化简得 $x_{0} y_{0} x-\left(x_{0}{ }^{2}-8\right) y-8 y_{0}=0$ 又 $x_{0}^{2}+2 y_{0}^{2}-s$, 所以 $x_{0} x+2 y_{0} y-8=0$ 带入 $\frac{x^{2}}{8}+\frac{y^{2}}{4}=1$ 求得最后 $\Delta=0$ 所以直线 $Q G$ 与椭圆只有一个公共点.

完整解析 · 逐步详解

【答案】①因为椭圆过点 $P(\sqrt{2}, \sqrt{3}$ )

$$ \therefore \frac{2}{a^{2}}+\frac{3}{b^{2}}=1 \quad \text { 且 } a^{2}=b^{2}+c^{2} $$

$\therefore a^{2}=8 \quad b^{2}=4 \quad c^{2}=4$ 椭圆 C 的方程是 $\frac{x^{2}}{8}+\frac{y^{2}}{4}=1$

由题意,各点的坐标如上图所示,
则 $Q G$ 的直线方拄:$\frac{y-0}{y}=\frac{x-\frac{8}{x_{0}}}{x_{0}-\frac{8}{x_{0}}}$
化简得 $x_{0} y_{0} x-\left(x_{0}{ }^{2}-8\right) y-8 y_{0}=0$
又 $x_{0}^{2}+2 y_{0}^{2}-s$,
所以 $x_{0} x+2 y_{0} y-8=0$ 带入 $\frac{x^{2}}{8}+\frac{y^{2}}{4}=1$
求得最后 $\Delta=0$
所以直线 $Q G$ 与椭圆只有一个公共点.
【解析】第(1)题根据题意确定 $c$ 的大小,再将 $P(\sqrt{2}, \sqrt{3})$ 带入方程,确定椭圆的方程;第②题是存在性问题,根据题意,设出 $Q\left(0, y_{0}\right)$,网据条件宣出 $Q G$ 的直线方程,并进行化简,然而 $Q$点坐标又在椭圆上,带入方程,求出 $\lambda=0$,即可正 $1, F_{-}$线 $Q G$ 是否与椭圆 $C$ 一定有唯一的公共点.

【考点定位】考查椭圆的标准方程-车 j 何性质,当线和椭圆的位置关系,并考查数形结合思想,逻辑推理能力及运算能力。

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