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2页

∴椭圆方程为+y2=1.

(2)证明 方法一 ①当P点横坐标为±时,纵坐标为±1,PM斜率不存在,PN斜率为0,PM⊥PN.

②当P点横坐标不为±时,设P(x0,y0),

则x+y=4,设kPM=k,

PM的方程为y-y0=k(x-x0),

联立方程组

消去y得(1+3k2)x2+6k(y0-kx0)x+3k2x-6kx0y0+3y-3=0,

依题意Δ=36k2(y0-kx0)2-4(1+3k2)(3k2x-6kx0y0+3y-3)=0,

化简得(3-x)k2+2x0y0k+1-y=0,

又kPM,kPN为方程的两根,

所以kPM·kPN====-1.

所以PM⊥PN.

综上知PM⊥PN.

方法二 ①当P点横坐标为±时,纵坐标为±1,PM斜率不存在,PN斜率为0,PM⊥PN.

②当P点横坐标不为±时,设P(2cosθ,2sinθ),

切线方程为y-2sinθ=k(x-2cosθ),

联立得(1+3k2)x2+12k(sinθ-kcosθ)x+12(sinθ-kcosθ)2-3=0,

令Δ=0,

即Δ=144k2(sinθ-kcosθ)2-4(1+3k2)[12(sin θ-kcos θ)2-3]=0,

化简得(3-4cos2θ)k2+4sin2θ·k+1-4sin2θ=0,

kPM·kPN===-1.

所以PM⊥PN.

综上知PM⊥PN.

题型二 探索性问题

例2在平面直角坐标系xOy中,曲线C:y=与直线l:y=kx+a(a>0)交于M,N两点,