(12分)
已知椭圆:(),四点,,,中恰有三点在椭圆上。
(1)求的方程;
(2)设直线不经过点且与相交于,两点。若直线与直线的斜率的和为,证明:过定点。
(1)由已知得,根据椭圆的对称性,必然在椭圆上,代入得,则剩余一点必然为,代入得,所以,。椭圆的方程为。
(2)当直线的斜率存在时,设直线方程为,将直线方程与椭圆方程联立,得,设,,由韦达定理得,。则,。又由,得。代入直线方程,及韦达定理的结论,得,化简,得,因为直线不过点,所以,则,所以的方程为,即直线过定点。
当直线的斜率不存在时,设,,由斜率之和为,得,得,此时的方程为,但此时与椭圆只有一个交点,不符合题意,故舍去这种情况。
故直线必过点。
本题主要考查直线与圆锥曲线。
(1)首先根据椭圆的对称性得出,以及在椭圆上,分别带入方程,解得,,所以椭圆的方程为。
(2)先将直线的解析式以斜截式设出,并设出两交点,,再与椭圆方程联立,得出,满足的关系式(用,表示出),继而利用条件“直线与直线的斜率的和为”,以及用,和,表达的和,联系和,满足的关系式(用,表示出),得到,满足的关系式,因式分解,结合直线不经过点排除,得到恒等式,从而知直线过定点。