Question

如圖，直線AB與橢圓：

x2

a2

+

y2

b2

=1（a＞b＞0）交于A，B兩點，與x軸和y軸分別交于點P和點Q，點C是點A關于x軸的對稱點，直線BC與x軸交于點R．
（1）若點P為（6，0），點Q為（0，3），點A，B恰好是線段QP的兩個三等分點．
①求橢圓的方程；
②過坐標原點O引△ABC外接圓的切線，求切線長；
（2）當橢圓給定時，試探究OP•OR是否為定值？若是，請求出此定值；若不是，請說明理由．

Answer 1

分析：（1）①利用

QP

=3

QA

，點B為A、P中點，可得點A、B的坐標，代入橢圓方程，求得幾何量，從而可求橢圓的方程；
②確定線段AB的中垂線方程，求得△ABC外接圓的圓心與半徑，從而可求切線長；
（2）確定直線BC的方程，求得R的坐標，同理可求P的坐標，表示出OP•OQ，利用P、Q再橢圓上，即可求得結論．

解答：解：（1）①設點A（x，y），由題意知

QP

=3

QA

，則有（6，-3）=3（x，y-3），
解得x=2，y=2，即A（2，2），又點B為A、P中點，可得點B（4，1）…（2分）
∴

4 a2 + 4 b2 =1 16 a2 + 1 b2 =1

，解得：a²=20，b²=5，∴橢圓的方程為

x2

20

+

y2

5

=1…（5分）
②由點A（2，2），B（4，1）可求得線段AB的中垂線方程為y=2x-

9

2

，令y=0，得x=

9

4

．
設△ABC外接圓的圓心為M，半徑為r，可知M（

9

4

，0），r=AM=

65

4

…（7分）
∴切線長為

OM2-r2

=1…（9分）
（2）設點B（x₀，y₀），A（x₁，y₁），則C（x₁，-y₁）．
所以直線BC的方程為y-y₀=

y0+y1

x0-x1

（x-x₀），
令y=0，得x=

x0y1+x1y0

y0+y1

，即點R（

x0y1+x1y0

y0+y1

，0），
同理P（

x1y0-x0y1

y0-y1

，0）…（13分）
∴OP•OR=|

x1y0-x0y1

y0-y1

||

x0y1+x1y0

y0+y1

|=

x12y02-x02y12

y02-y12

，
又∵

x02 a2 + y02 b2 =1① x12 a2 + y12 b2 =1②

，∴①×

y

2 1

-②×

y

2 0

，兩式相減得

x12y02-x02y12

a2

=

y

2 0

-

y

2 1

，
即

x12y02-x02y12

y02-y12

=a2，
∴當橢圓給定時，OP•OR為定值a²…（16分）

點評：本題考查橢圓的標準方程，考查直線與圓的位置關系，考查點差法的運用，屬于中檔題．