已知椭圆 $C:\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$ 的离心率为 $\dfrac{\sqrt{3}}{2}$,$A(a,0), B(0,b), O(0,0)$,$\triangle{OAB}$ 的面积为 $1$.
【难度】
【出处】
2016年高考北京卷(理)
【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
  • 题型
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    解析几何
    >
    圆锥曲线的定点定值问题
  • 知识点
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    解析几何
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    坐标变换
    >
    坐标系下的伸缩变换
  1. 求椭圆 $C$ 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
    $\dfrac{x^2}{4}+y^2=1$
    解析
    根据题意画出示意图如图.根据椭圆 $C$ 的离心率为 $\dfrac{\sqrt 3}2$ 可得$$a^2=4b^2,$$又 $\triangle OAB$ 的面积 $\dfrac 12ab=1$,于是可得 $a=2$,$b=1$.
    因此椭圆 $C$ 的方程为$$\dfrac{x^2}{4}+y^2=1.$$
  2. 设 $P$ 是椭圆 $C$ 上一点,直线 $PA$ 与 $y$ 轴交于点 $M$,直线 $PB$ 与 $x$ 轴交于点 $N$.求证:$\left|AN\right|\cdot\left|BM\right|$ 为定值.
    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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      坐标变换
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      坐标系下的伸缩变换
    答案
    解析
    在仿射变换 $\begin{cases} x'=x,\\ y'=2y\end{cases}$ 下椭圆 $C$ 变为圆 $C':x'^2+y'^2=4$.设 $A,B,P,M,N$ 的对应点分别为 $A',B',P',M',N'$,连接 $A'B'$,如图.由 $\angle B'A'N'=\angle A'B'M'=45^\circ$,且$$\angle A'B'N'=45^\circ+\angle OB'N'=\angle P'+\angle OB'N'=\angle A'M'B',$$可得 $\triangle A'B'N'$ 与 $\triangle B'M'A'$ 相似,于是$$\dfrac{|A'N'|}{|B'A'|}=\dfrac{|A'B'|}{|B'M'|},$$即$$|A'N'|\cdot |B'M'|=|A'B'|^2=8,$$因此$$|AN|\cdot 2|BM|=8,$$即$$|AN|\cdot |BM|=4$$为定值.
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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