已知椭圆 $C:\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1\left(a > b > 0\right)$ 的一个焦点为 $\left(\sqrt 5 ,0\right)$,离心率为 $\dfrac{\sqrt 5 }{3}$.
【难度】
【出处】
2014年高考广东卷(文)
【标注】
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    椭圆
    >
    椭圆的方程
    >
    椭圆的标准方程
  • 题型
    >
    解析几何
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    轨迹问题
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    直线与圆锥曲线
    >
    等效判别式
  1. 求椭圆 $C$ 的标准方程;
    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
    $\dfrac{x^2}9+\dfrac{y^2}4=1$
    解析
    记 $c$ 为椭圆的半焦距,则根据题意有 $c=\sqrt 5$,$\dfrac ca=\dfrac{\sqrt 5}3$,进而可得 $a=3$,$b=2$.因此椭圆 $C$ 的标准方程为 $\dfrac{x^2}9+\dfrac{y^2}4=1$.
  2. 若动点 $P\left({x_0},{y_0}\right)$ 为椭圆 $C$ 外一点,且点 $P$ 到椭圆 $C$ 的两条切线相互垂直,求点 $P$ 的轨迹方程.
    标注
    • 题型
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      解析几何
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      轨迹问题
    • 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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      等效判别式
    答案
    $x^2+y^2=13$
    解析
    当 $x_0\neq \pm 3$ 时,如图,设过 $P(x_0,y_0)$ 的椭圆 $C$ 的切线为 $y=k(x-x_0)+y_0$($k\neq 0$).由椭圆的等效判别式等于零得$$9k^2+4-(y_0-kx_0)^2=0,$$即$$(9-x_0^2)\cdot k^2+2x_0y_0\cdot k+4-y_0^2=0.$$根据题意,这个关于 $k$ 的方程的两根 $k_1,k_2$,即点 $P$ 到椭圆 $C$ 的两条切线的斜率,因此有 $k_1\cdot k_2=-1$,从而$$\dfrac{4-y_0^2}{9-x_0^2}=-1,$$即$$x_0^2+y_0^2=13(x_0\neq\pm 3).$$当 $x_0=\pm 3$ 时,$P$ 点的坐标为 $(3,\pm 2)$ 以及 $(-3,\pm 2)$,也符合上述方程.综上所述,所求轨迹方程为 $x^2+y^2=13$.
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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