Question

設橢圓C：（a＞b＞0）的一個頂點坐標為A（），且其右焦點到直線的距離為3．
（1）求橢圓C的軌跡方程；
（2）若A、B是橢圓C上的不同兩點，弦AB（不平行于y軸）的垂直平分線與x軸相交于點M，則稱弦AB是點M的一條“相關弦”，如果點M的坐標為M（），求證點M的所有“相關弦”的中點在同一條直線上；
（3）根據解決問題（2）的經驗與體會，請運用類比、推廣等思想方法，提出一個與“相關弦”有關的具有研究價值的結論，并加以解決．（本小題將根據所提出問題的層次性給予不同的分值）

Answer 1

解：（1），
根據右焦點到直線的距離為3，可得，∴a=2
∴橢圓C的標準方程：
（2）設A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），中點為P₀（x₀，y₀），
由于，所以（Ⅰ）
則x₁²+2y₁²①x₂²+2y₂²②．
由①②兩式相減得：x₁²-x₂²+2y₁²-2y₂²=0
即（x₁-x₂）（x₁+x₂）+2（y₁-y₂）（y₁+y₂）=0（Ⅱ）
由（Ⅰ），（Ⅱ）得：x₀=1
因此：點M的所有“相關弦”的中點在同一條直線x=1上．
（3）橢圓到一般，點到一般
若A、B是橢圓（a＞b＞0））上的不同兩點．弦AB（不平行于y軸）的垂直平分線與x軸相交于點M，則稱弦AB是點M的一條“相關弦”，如果點M的坐標為M（t，0），當時，證明：點M的所有“相關弦”的中點在同一條直線上．
分析：（1）根據橢圓的焦點在x軸上，可知），根據右焦點到直線的距離為3，可得，從而可求a=2，故可得橢圓C的軌跡方程；
（2））設A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），中點為P₀（x₀，y₀），
由于，所以，利用點在橢圓上，有（x₁-x₂）（x₁+x₂）+2（y₁-y₂）（y₁+y₂）=0，由此能導出點M的所有“相關弦”的中點在同一條直線x=1上．
（3）橢圓到一般，點到一般即可得結論：若A、B是橢圓（a＞b＞0））上的不同兩點．弦AB（不平行于y軸）的垂直平分線與x軸相交于點M，則稱弦AB是點M的一條“相關弦”，如果點M的坐標為M（t，0），當時，證明：點M的所有“相關弦”的中點在同一條直線上．
點評：本題的考點是直線與圓錐曲線的綜合問題，主要考查橢圓標準方程的求解，考查點差法，同時考查學生探究能力，有一定的難度．