在平面直角坐标系中,已知椭圆:,为的上顶点,为上异于上、下顶点的动点,为正半轴上的动点。
(1)若在第一象限,且,求的坐标。
(2)设,若以、、为顶点的三角形是直角三角形,求的横坐标。
(3)若,直线与交于另一点,且,,求直线的方程。
(1)设点坐标为,依据,可得,点也在椭圆上,固有,联立两式可解得。
(2)若以、、为顶点的三角形是直角三角形,设,则有三种可能情况:
当时,,解得,故不符合题意,舍去。
当时,,解得,符合题意。
当时,,解得或,符合题意。
故当,或时,以、、为顶点的三角形是直角三角形。
(3)设,由题意易得设中点,线段的中垂线与轴的交点,则有,
化简可得,又因为,代入可得,即求得。
因为,设可得,解得。
又因为,设可得,解得。
将两点坐标代入椭圆方程可求得,即,,
故可得直线的方程为。
本题主要考查圆锥曲线和曲线与方程。
(1)利用这个已知条件,从而列出二元二次方程组求解。
(2)若以、、为顶点的三角形是直角三角形,则要分析当时,当时,当时三种可能的情况,从而得出正确答案。
(3)本题的主要思想是将几何条件转换为代数关系,再通过联立多个方程组求解点的坐标。
首先利用得出点的坐标表达式,其次通过得出点的坐标表达式,最后依据得出点的坐标表达式,逐层推算,最后联立求解得到正确答案。