题目内容

如图,在平面直角坐标系中,分别是椭圆的顶点,过坐标原点的直线交椭圆于两点,其中在第一象限.过轴的垂线,垂足为.连接,并延长交椭圆于点.设直线的斜率为

(Ⅰ)当直线平分线段时,求的值;
(Ⅱ)当时,求点到直线的距离;
(Ⅲ)对任意,求证:

(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ)详见解析

解析试题分析:(Ⅰ)求出点的中点坐标,再用斜率公式可求得的值;(Ⅱ)求出直线的方程,再用点到直线的距离公式可求得点到直线的距离;
(Ⅲ)思路一:圆锥曲线题型的一个基本处理方法是设而不求,其核心是利用 ----(*).要证明,只需证明它们的斜率之积为-1. 但直接求它们的积,不好用(*)式,此时需要考虑转化.
思路二:设,然后用表示出的坐标.这种方法要注意直线的方程应设为: ,若用点斜式,则运算量大为增加.
此类题极易在运算上出错,需倍加小心.
试题解析:(Ⅰ)由题设知: ,所以线段的中点为,
由于直线平分线段,故直线过线段的中点,又直线过坐标原点,
所以
(Ⅱ)将直线的方程代入椭圆方程得: ,因此
于是,由此得直线的方程为:
所以点到直线的距离
(Ⅲ)法一:设,则
由题意得:
设直线的斜率分别为,因为在直线上,所以
从而,所以:

法二:
所以直线的方程为:  代入椭圆方程得:

由韦达定理得:
所以
,所以
考点:本题考查椭圆的方程、直线的方程,中点坐标公式,点到直线的距离,两直线垂直的判定;考查韦达定理.

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