已知椭圆 $\dfrac{x^2}{2}+y^2=1$ 上有两个不同的点 $A$、$B$ 关于直线 $y=mx+\dfrac 12$ 对称.
【难度】
【出处】
2015年高考浙江卷(理)
【标注】
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    椭圆
    >
    椭圆的性质
    >
    椭圆的垂径定理
  • 题型
    >
    解析几何
    >
    圆锥曲线中的参数取值及范围问题
  • 题型
    >
    解析几何
    >
    圆锥曲线的弦长与面积问题
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    直线与圆锥曲线
    >
    面积计算
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    坐标变换
    >
    坐标系下的伸缩变换
  1. 求实数 $m$ 的取值范围;
    标注
    • 知识点
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      解析几何
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      椭圆
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      椭圆的性质
      >
      椭圆的垂径定理
    • 题型
      >
      解析几何
      >
      圆锥曲线中的参数取值及范围问题
    答案
    $\left(-\infty,-\dfrac{\sqrt 6}{3}\right)\cup\left(\dfrac{\sqrt 6}{3},+\infty\right)$
    解析
    如图,设线段 $AB$ 的中点为 $M(x_0,y_0)$,则由椭圆的"垂径定理"可得$$\begin{cases}\dfrac{y_0-\frac 12}{x_0}=m,\\-\dfrac 1m\cdot\dfrac{y_0}{x_0}=-\dfrac 12,\end{cases}$$解得$$x_0=-\dfrac 1m,y_0=-\dfrac 12,$$结合条件 $\dfrac{x_0^2}2+y_0^2<1$ 可得对 $m$ 的约束$$\dfrac{1}{2m^2}+\dfrac 14<1,$$即$$m<-\dfrac{\sqrt 6}{3}\lor m>\dfrac{\sqrt 6}{3}.$$
  2. 求三角形 $OAB$ 面积的最大值($O$ 为坐标原点).
    标注
    • 题型
      >
      解析几何
      >
      圆锥曲线的弦长与面积问题
    • 知识点
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      解析几何
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      直线与圆锥曲线
      >
      面积计算
    • 知识点
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      解析几何
      >
      坐标变换
      >
      坐标系下的伸缩变换
    答案
    $\dfrac {\sqrt 2}{2}$
    解析
    如图,作仿射变换$$\begin{cases}x'=x,\\y'=\sqrt 2y,\end{cases}$$将椭圆变成半径为 $\sqrt 2$ 的圆.此时三角形 $OA'B'$ 的边 $A'B'$ 的中点 $M'$ 在直线 $y'=-\dfrac{\sqrt 2}2$ 上运动,于是\[\begin{split}S_{\triangle OA'B'}&=\dfrac 12\cdot 2\sqrt{2-OM'^2}\cdot OM'\\&=OM'\cdot\sqrt{2-OM'^2}\\&=\sqrt{OM'^2\left(2-OM'^2\right)}\\&\leqslant 1,\end{split}\]等号当且仅当 $OM'=1$ 时取得.
    于是三角形 $OAB$ 面积的最大值为 $\dfrac {\sqrt 2}{2}$.
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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