(14 分)已知椭圆 C 的两个顶点分别为 A (-2,0…——2017 高考数学第 19 题答案解析

2017_北京卷 (2017·文)

2017 ?? 第 19 题 解答题 区分题
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19.(14 分)已知椭圆 C 的两个顶点分别为 $\mathrm{A}(-2,0), \mathrm{B}(2,0)$ ,焦点在 x轴上,离心率为 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ .
(I)求椭圆 C 的方程;
(II)点 D 为 x 轴上一点,过 D 作 x 轴的垂线交椭圆 C 于不同的两点 $\mathrm{M}, \mathrm{N}$ ,过 D 作 AM 的垂线交 BN 于点 E .求证:$\triangle \mathrm{BDE}$ 与 $\triangle \mathrm{BDN}$ 的面积之比为 4:5.

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【考点】K3:椭圆的标准方程;KL:直线与椭圆的综合.
【专题】31:数形结合;44:数形结合法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】( I )由题意设椭圆方程,由 $\mathrm{a}=2$ ,根据椭圆的离心率公式,即可求得 $c$ ,则 $b^{2}=a^{2}-c^{2}=1$ ,即可求得椭圆的方程;
(II)由题意分别求得 DE 和 BN 的斜率及方程,联立即可求得 E 点坐标,根据

三角形的相似关系,即可求得 $\frac{|B E|}{|B N|}=\frac{4}{5}$ ,因此可得 $\triangle B D E$ 与 $\triangle B D N$ 的面积之比为 $4: 5$ .

【解答】解:(I)由椭圆的焦点在 $x$ 轴上,设栯圆方程:$\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1 ~(a>b>$ 0 ),
则 $\mathrm{a}=2, \mathrm{e}=\frac{\mathrm{c}}{\mathrm{a}}=\frac{\sqrt{3}}{2}$ ,则 $\mathrm{c}=\sqrt{3}$ ,
$b^{2}=a^{2}-c^{2}=1$,
∴ 椭圆 C 的方程 $\frac{\mathrm{x}^{2}}{4}+\mathrm{y}^{2}=1$ ;
(II)证明:设 D $\left(x_{0}, 0\right),\left(-20$ ,
由 $M, N$ 在椭圆上,则 $\frac{x_{0}^{2}}{4}+y_{0}^{2}=1$ ,则 $x_{0}{ }^{2}=4-4 y_{0}{ }^{2}$ ,
则直线 $A M$ 的斜率 $k_{A M}=\frac{y_{0}-0}{x_{0}+2}=\frac{y_{0}}{x_{0}+2}$ ,直线 $D E$ 的斜率 $k_{D E}=-\frac{x_{0}+2}{y_{0}}$ ,
直线 DE 的方程:$y=-\frac{x_{0}+2}{y_{0}}\left(x-x_{0}\right)$ ,
直线 $B N$ 的斜率 $k_{B N}=\frac{-y_{0}}{x_{0}-2}$ ,直线 $B N$ 的方程 $y=\frac{-y_{0}}{x_{0}-2}(x-2)$ ,
$\left\{\begin{array}{l}y=\frac{x_{0}+2}{y_{0}}\left(x-x_{0}\right) \\ y=\frac{y_{0}}{x_{0}-2}(x-2)\end{array}\right.$ ,解得:$\left\{\begin{array}{l}x=\frac{4 x_{0}+2}{5} \\ y=\frac{4}{5} y_{0}\end{array}\right.$ ,
过 E 做 $\mathrm{EH} \perp \mathrm{x}$ 轴,$\triangle \mathrm{BHE} \backsim \triangle \mathrm{BDN}$ ,
则 $|\mathrm{EH}|=\frac{4 \mathrm{y}_{0}}{5}$ ,
则 $\frac{|\mathrm{EH}|}{|\mathrm{ND}|}=\frac{4}{5}$ ,
$\therefore \quad \triangle \mathrm{BDE}$ 与 $\triangle \mathrm{BDN}$ 的面积之比为 4: 5.

【点评】本题考查椭圆的标准方程及简单几何性质,直线与椭圆的位置关系,直线的斜率公式,相似三角形的应用,考查数形结合思想,属于中档题.

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