已知椭圆 $C:\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$ 的右焦点为 $(1,0)$,且经过点 $A(0,1)$.
(I)求椭圆 $C$ 的方程;
(II)设 $O$ 为原点,直线 $l"y=kx+t(t\ne \pm 1)$ 与椭圆 $C$ 交于两个不同点 $P,Q$,直线 $AP$ 与 $x$ 轴交于点 $M$,直线 $AQ$ 与 $x$ 轴交于点 $N$,若 $|OM|\cdot |ON|=2$,求证:直线 $l$ 经过定点.
【难度】
【出处】
2019年高考北京卷(文)
【标注】
  • 知识点
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    解析几何
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    椭圆
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    椭圆的定义
  • 知识点
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    解析几何
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    椭圆
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    椭圆的方程
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    解析几何
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    椭圆
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    椭圆的性质
  • 知识点
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    解析几何
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    直线与圆锥曲线
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    联立及韦达定理
  • 题型
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    解析几何
    >
    圆锥曲线的定点定值问题
【答案】
【解析】
(I)由题意得,$b^2=1,c=1$.
所以 $a^2=b^2+c^2=2$.
所以椭圆 $C$ 的方程为 $\dfrac{x^2}{2}+y^2=1$.
(II)设 $P(x_1,y_1),Q(x_2,y_2)$,
则直线 $AP$ 的方程为 $y=\dfrac{y_1-1}{x_1}x+1$.
令 $y=0$,得点 $M$ 的横坐标 $x_M=-\dfrac{x_1}{y_1-1}$.
又 $y_1=kx_1+t$,从而 $|OM|=|x_M|=\left|\dfrac{x_1}{kx_1+t-1}\right|$.
同理,$|ON|=\left|\dfrac{x_2}{kx_2+t-1}\right|$.
由 $\begin{cases}y=kx+t\\\dfrac{x^2}{2}+y^2=1\end{cases}$ 得 $(1+2k^2)x^2+4ktx+2t^2-2=0$.
则 $x_1+x_2=-\dfrac{4kt}{1+2k^2},x_1x_2=\dfrac{2t^2-2}{1+2k^2}$.
所以 $|OM|\cdot|ON|=\left|\dfrac{x_1}{kx_1+t-1}\right|\cdot \left|\dfrac{x_2}{kx_2+t-1}\right|$
$=\left|\dfrac{x_1x_2}{k^2x_1x_2+k(t-1)(x_1+x_2)+(1-t)^2}\right|$
$=\left|\dfrac{\frac{2t^2-2}{1+2k^2}}{k^2\cdot \frac{2t^2-2}{1+2k^2}+k(t-1)\cdot(-\frac{4kt}{1+2k^2})+(t-1)^2}\right|$
$=2\left|\dfrac{1+t}{1-t}\right|$.
又 $|OM|\cdot |ON|=2$,所以 $2\left|\dfrac{1+t}{1-t}\right|=2$.
解得 $t=0$,所以直线 $l$ 经过定点 $(0,0)$.
答案 解析 备注
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