椭圆 x^ 2 a^ 2 + y^ 2 b^ 2 =1(a…——2022 高考数学第 19 题答案解析

2022_天津卷 (2022)

2022 天津 第 19 题 解答题 区分题
2022_天津卷 (2022)

19.椭圆 $\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1(a>b>0)$ 的右焦点为 $F$ 、右顶点为 $A$ ,上顶点为 $B$ ,且满足 $\frac{|B F|}{|A B|}=\frac{\sqrt{3}}{2}$ .
(1)求椭圆的离心率 $e$ ;
(2)直线 $l$ 与椭圆有唯一公共点 $M$ ,与 $y$ 轴相交于 $N$( $N$ 异于 $M$ ).记 $O$ 为坐标原点,若 $|O M|=|O N|$ ,且 $\triangle O M N$ 的面积为 $\sqrt{3}$ ,求椭圆的标准方程.

参考答案

(1) $e=\frac{\sqrt{6}}{3}$; (2) $\frac{x^{2}}{6}+\frac{y^{2}}{2}=1$

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这道题真正考什么?

核心知识
圆锥曲线综合
核心考法
待定系数法函数与方程化归与转化
关键能力
应用解答题
最容易错
分类不全符号错误
难度
区分题
先及格路线 · 圆锥曲线综合 · 中等题

如果目标是先及格,这道题现在可以先放。

先把常见基础得分点练稳,再回来处理综合题。

完整解析 · 逐步详解

【答案】①$e=\frac{\sqrt{6}}{3}$
②$\frac{x^{2}}{6}+\frac{y^{2}}{2}=1$

【解析】

【分析】(1)根据已知条件可得出关于 $a , b$ 的等量关系,由此可求得该椭圆的离心率的值;
②由①可知椭圆的方程为 $x^{2}+3 y^{2}=a^{2}$ ,设直线 $l$ 的方程为 $y=k x+m$ ,将直线 $l$ 的方程与椭圆方程联立,由 $\Delta=0$ 可得出 $3 m^{2}=a^{2}\left(1+3 k^{2}\right)$ ,求出点 $M$ 的坐标,利用三角形的面积公式以及已知条件可求

得 $a^{2}$ 的值,即可得出椭圆的方程.

【小问 1 详解】

解:$\frac{|B F|}{|A B|}=\frac{\sqrt{b^{2}+c^{2}}}{\sqrt{b^{2}+a^{2}}}=\frac{a}{\sqrt{b^{2}+a^{2}}}=\frac{\sqrt{3}}{2} \Rightarrow 4 a^{2}=3\left(b^{2}+a^{2}\right) \Rightarrow a^{2}=3 b^{2}$ ,
离心率为 $e=\frac{c}{a}=\sqrt{\frac{a^{2}-b^{2}}{a^{2}}}=\frac{\sqrt{6}}{3}$ .

【小问 2 详解】

解:由①可知椭圆的方程为 $x^{2}+3 y^{2}=a^{2}$ ,
易知直线 $l$ 的斜率存在,设直线 $l$ 的方程为 $y=k x+m$ ,
联立 $\left\{\begin{array}{l}y=k x+m \\ x^{2}+3 y^{2}=a^{2}\end{array}\right.$ 得 $\left(1+3 k^{2}\right) x^{2}+6 k m x+\left(3 m^{2}-a^{2}\right)=0$ ,
由 $\Delta=36 k^{2} m^{2}-4\left(1+3 k^{2}\right)\left(3 m^{2}-a^{2}\right)=0 \Rightarrow 3 m^{2}=a^{2}\left(1+3 k^{2}\right)$ ,
$x_{M}=-\frac{3 k m}{3 k^{2}+1}, \quad y_{M}=k x_{M}+m=\frac{m}{1+3 k^{2}}$ ,
由 $|O M|=|O N|$ 可得 $m^{2}=\frac{m^{2}\left(9 k^{2}+1\right)}{\left(3 k^{2}+1\right)^{2}}$ ,②
由 $S_{\triangle O M N}=\sqrt{3}$ 可得 $\frac{1}{2}|m| \cdot \frac{|3 k m|}{1+3 k^{2}}=\sqrt{3}$ ,(3)
联立①②③可得 $k^{2}=\frac{1}{3}, m^{2}=4, a^{2}=6$ ,故椭圆的标准方程为 $\frac{x^{2}}{6}+\frac{y^{2}}{2}=1$ .

✅ 来源:2022年 · 天津 · 2022_天津卷 (2022) · 第 19 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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