已知椭圆 $E:\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$)过点 $(0,\sqrt 2)$,且离心率 $e=\dfrac{\sqrt 2}2$.
【难度】
【出处】
2015年高考福建卷(理)
【标注】
  • 知识点
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    解析几何
    >
    椭圆
    >
    椭圆的方程
    >
    椭圆的标准方程
  • 题型
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    解析几何
    >
    圆锥曲线的性质证明问题
  • 知识点
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    解析几何
    >
    直线与圆锥曲线
    >
    联立及韦达定理
  1. 求椭圆 $E$ 的方程;
    标注
    • 知识点
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      解析几何
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      椭圆
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      椭圆的方程
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      椭圆的标准方程
    答案
    $\dfrac{x^2}4+\dfrac{y^2}2=1$
    解析
    根据题意,$b=\sqrt 2$,$a=2$,$c=\sqrt 2$,于是椭圆方程为 $\dfrac{x^2}4+\dfrac{y^2}2=1$.
  2. 设直线 $l:x=my-1$($m\in\mathbb R$)交椭圆于 $A,B$ 两点,判断点 $G\left(-\dfrac 94,0\right)$ 与以线段 $AB$ 为直径的圆的位置关系,并说明理由.
    标注
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      解析几何
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      圆锥曲线的性质证明问题
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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
    答案
    $G$ 点在以线段 $AB$ 为直径的圆外
    解析
    设 $A(x_1,y_1)$,$B(x_2,y_2)$,联立直线 $AB$ 的方程与椭圆方程,有$$(m^2+2)y^2-2my-3=0,$$从而$$y_1y_2=\dfrac{-3}{m^2+2},y_1+y_2=\dfrac{2m}{m^2+2}.$$另一方面,考虑\[\begin{split} \overrightarrow {GA}\cdot\overrightarrow {GB}&=\left(x_1+\dfrac 94\right)\left(x_2+\dfrac 94\right)+y_1y_2\\
    &=\left(my_1+\dfrac 54\right)\left(my_2+\dfrac 54\right)+y_1y_2\\
    &=(m^2+1)\cdot y_1y_2+\dfrac{5m}4\cdot(y_1+y_2)+\dfrac {25}{16}\\
    &=(m^2+1)\cdot\dfrac{-3}{m^2+2}+\dfrac{5m}4\cdot\dfrac{2m}{m^2+2}+\dfrac {25}{16}\\
    &=\dfrac{17m^2+2}{16(m^2+2)}>0,\end{split}\]又 $G,A,B$ 三点不共线,于是 $\angle AGB$ 为锐角,因此 $G$ 点在以线段 $AB$ 为直径的圆外.
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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