2019-2020学年人教B版选修2-1 证明与探索性问题 学案
2019-2020学年人教B版选修2-1        证明与探索性问题  学案第1页

题型一 证明问题

例1(2017·全国Ⅱ)设O为坐标原点,动点M在椭圆C:+y2=1上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足\s\up6(→(→)=\s\up6(→(→).

(1)求点P的轨迹方程;

(2)设点Q在直线x=-3上,且\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=1.证明:过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.

(1)解 设P(x,y),M(x0,y0),则N(x0,0),

\s\up6(→(→)=(x-x0,y),\s\up6(→(→)=(0,y0).

由\s\up6(→(→)=\s\up6(→(→)得x0=x,y0=y.

因为M(x0,y0)在C上,所以+=1.

因此点P的轨迹方程为x2+y2=2.

(2)证明 由题意知F(-1,0).

设Q(-3,t),P(m,n),则\s\up6(→(→)=(-3,t),

\s\up6(→(→)=(-1-m,-n),\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=3+3m-tn,

\s\up6(→(→)=(m,n),\s\up6(→(→)=(-3-m,t-n).

由\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=1,得-3m-m2+tn-n2=1.

又由(1)知m2+n2=2,故3+3m-tn=0.

所以\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=0,即\s\up6(→(→)⊥\s\up6(→(→).

又过点P存在唯一直线垂直于OQ,

所以过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.

思维升华圆锥曲线中的证明问题多涉及证明定值、点在定直线上等,有时也涉及一些否定性命题,证明方法一般是采用直接法或反证法.

跟踪训练1 已知椭圆T:+=1(a>b>0)的一个顶点A(0,1),离心率e=,圆C:x2+y2=4,从圆C上任意一点P向椭圆T引两条切线PM,PN.

(1)求椭圆T的方程;

(2)求证:PM⊥PN.

(1)解 由题意可知b=1,=,即2a2=3c2,

又a2=b2+c2,联立解得a2=3,b2=1.