已知坐标平面 $xOy$ 内椭圆 $\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$)上一点 $P(x_0,y_0)$,$F_1,F_2$ 是椭圆的两个焦点,过 $F_1,F_2$ 作椭圆在 $P$ 点处切线的垂线,垂足分别为 $M,N$.
【难度】
【出处】
【标注】
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    解析几何
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    圆锥曲线的定点定值问题
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    解析几何
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    椭圆
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    椭圆的性质
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    椭圆的光学性质
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    解析几何
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    椭圆
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    椭圆的定义
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    椭圆的第一定义
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    解析几何
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    直线
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    直线与直线的位置关系
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    点到直线的距离公式
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    解析几何
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    直线与圆锥曲线
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    切线方程
  1. 求证:点 $M,N$ 在定圆上;
    标注
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      圆锥曲线的定点定值问题
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      椭圆的定义
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      椭圆的第一定义
    答案
    解析
    设 $F_2$ 关于切线的对称点为 $F_2'$,连接 $F_1F_2'$,则 $F_1F_2'=2a$,进而 $ON=a$.同理 $OM=a$,因此点 $M,N$ 在定圆 $x^2+y^2=a^2$ 上.
  2. 求 $MF_1\cdot NF_2$ 的值.
    标注
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      点到直线的距离公式
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      解析几何
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      直线与圆锥曲线
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      切线方程
    答案
    $b^2$
    解析
    设 $P(x_0,y_0)$,则切线方程为\[l:\dfrac{x_0x}{a^2}+dfrac{y_0y}{b^2}=1,\]于是根据点到直线的距离公式,可得\[\begin{split} MF_1\cdot MF_2&=\dfrac{\left|-\dfrac{x_0\cdot c}{a^2}-1\right|}{\sqrt{\dfrac{x_0^2}{a^4}+\dfrac{y_0^2}{b^4}}}\cdot \dfrac{\left|\dfrac{x_0\cdot c}{a^2}-1\right|}{\sqrt{\dfrac{x_0^2}{a^4}+\dfrac{y_0^2}{b^4}}}\\
    &=\dfrac{1-\dfrac{c^2x_0^2}{a^4}}{\dfrac{x_0^2}{a^4}+\dfrac{y_0^2}{b^4}}\\
    &=b^2.\end{split}\]
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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