Question

已知橢圓的右準線l與x軸相交于點E，過橢圓右焦點F的直線與橢圓相交于A、B兩點，點C在右準線l上，且BC∥x軸?求證直線AC經過線段EF的中點．

Answer 1

【答案】分析：欲證直線AC經過線段EF的中點，分兩類討論：①若AB垂直于x軸，②若AB不垂直于x軸，對于第一種特殊情況比較簡單，直接驗證即可；對于第二種情況，記A（x₁，y₁）和B（x₂，y₂），求出直線AN，CN的斜率看它們是不是相等，若相等，則可得A、C、N三點共線．即可證得直線AC經過線段EF的中點N．
解答：證明：依設，得橢圓的半焦距c=1，右焦點為F（1，0），
右準線方程為x=2，點E的坐標為（2，0），
EF的中點為N（，0）（3分）
若AB垂直于x軸，
則A（1，y₁），B（1，-y₁），C（2，-y₁），
∴AC中點為N（，0），
即AC過EF中點N．
若AB不垂直于x軸，由直線AB過點F，
且由BC∥x軸知點B不在x軸上，
故直線AB的方程為y=k（x-1），k≠0．
記A（x₁，y₁）和B（x₂，y₂），
則C（2，y₂）且x₁，
x₂滿足二次方程
即（1+2k²）x²-4k²x+2（k²-1）=0，
∴x₁+x₂=（10分）
又x²₁=2-2y²₁＜2，得x₁-≠0，
故直線AN，CN的斜率分別為
k₁=
∴k₁-k₂=2k•
∵（x₁-1）-（x₂-1）（2x₁-3）=3（x₁+x₂）-2x₁x₂-4
=
∴k₁-k₂=0，即k₁=k₂，故A、C、N三點共線．
所以，直線AC經過線段EF的中點N．（14分）
點評：直線與圓錐曲線聯系在一起的綜合題在高考中多以高檔題、壓軸題出現，主要涉及位置關系的判定，弦長問題、最值問題、對稱問題、軌跡問題等，突出考查了數形結合、分類討論、函數與方程、等價轉化等數學思想方法，要求考生分析問題和解決問題的能力、計算能力較高，起到了拉開考生“檔次”，有利于選拔的功能