Question

（2013•汕尾二模）已知F1(-

2

，0)，F2(

2

，0)為平面內(nèi)的兩個(gè)定點(diǎn)，動(dòng)點(diǎn)P滿足|PF₁|+|PF₂|=4，記點(diǎn)P的軌跡為曲線Γ．
（Ⅰ）求曲線Γ的方程；
（Ⅱ）判斷原點(diǎn)O關(guān)于直線x+y-1=0的對(duì)稱點(diǎn)R是否在曲線Γ包圍的范圍內(nèi)？說(shuō)明理由．
（注：點(diǎn)在曲線Γ包圍的范圍內(nèi)是指點(diǎn)在曲線Γ上或點(diǎn)在曲線Γ包圍的封閉圖形的內(nèi)部）
（Ⅲ）設(shè)點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，點(diǎn)A，B，C是曲線Γ上的不同三點(diǎn)，且

OA

+

OB

+

OC

=

0

．試探究：直線AB與OC的斜率之積是否為定值？證明你的結(jié)論．

Answer 1

分析：（I）利用橢圓的定義可知：點(diǎn)P的軌跡是以F1(-

2

，0)，F2(

2

，0)為焦點(diǎn)，4為長(zhǎng)軸長(zhǎng)的橢圓． 據(jù)此即可求出．
（II）解法一：設(shè)原點(diǎn)O關(guān)于直線x+y-1=0的對(duì)稱點(diǎn)為R（m，n），利用點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)的性質(zhì)得

n m =1 m 2 + n 2 -1=0

，解出即可得到點(diǎn)R的坐標(biāo)，判定是否滿足在橢圓內(nèi)部的條件即可；
解法二：設(shè)原點(diǎn)O關(guān)于直線x+y-1=0的對(duì)稱點(diǎn)為R（m，n），利用點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)的性質(zhì)得：

n m =1 m 2 + n 2 -1=0

，解得

m=1 n=1

即R（1，1）．得出直線OR的方程：y=x．與橢圓的方程聯(lián)立求出其交點(diǎn)G，H，判斷點(diǎn)R是否在線段GH上即可；
（Ⅲ）解法一：設(shè)A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），C（x₃，y₃）．利用

OA

+

OB

+

OC

=

0

得x₁+x₂+x₃=0，y₁+y₂+y₃=0．可設(shè)直線AB的方程為y=kx+n（k≠0），代入

x2

4

+

y2

2

=1并整理得：（1+2k²）x²+4knx+2n²-4=0，滿足△＞0，即可得到根與系數(shù)的關(guān)系，進(jìn)而得到點(diǎn)C的坐標(biāo)，利用斜率計(jì)算公式即可判斷直線AB與OC的斜率之積是否定值；
解法二：設(shè)A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），C（x₃，y₃）．利用

OA

+

OB

+

OC

=

0

得x₁+x₂+x₃=0，y₁+y₂+y₃=0．因?yàn)辄c(diǎn)A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），在橢圓上，所以有：

x12

4

+

y12

2

=1，

x22

4

+

y22

2

=1，再利用“點(diǎn)差法”即可判斷出結(jié)論．

解答：解：（Ⅰ）由條件可知，點(diǎn)P到兩定點(diǎn)F1(-

2

，0)，F2(

2

，0)的距離之和為定值4，
所以點(diǎn)P的軌跡是以F1(-

2

，0)，F2(

2

，0)為焦點(diǎn)的橢圓． 
又a=2，c=

2

，所以b=

2

．
故所求方程為

x2

4

+

y2

2

=1．
（Ⅱ）解法一：設(shè)原點(diǎn)O關(guān)于直線x+y-1=0的對(duì)稱點(diǎn)為R（m，n），由點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)的性質(zhì)得：

n m =1 m 2 + n 2 -1=0

，解得

m=1 n=1

即R（1，1）．
此時(shí)

12

4

+

12

2

=

3

4

＜1，
∴R在曲線Γ包圍的范圍內(nèi)．
解法二：設(shè)原點(diǎn)O關(guān)于直線x+y-1=0的對(duì)稱點(diǎn)為R（m，n），
由點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)的性質(zhì)得：

n m =1 m 2 + n 2 -1=0

，解得

m=1 n=1

即R（1，1）．
∴直線OR的方程：y=x．
設(shè)直線OR交橢圓

x2

4

+

y2

2

=1于G和H，
由

y=x x2 4 + y2 2 =1

得：

x= 2 3 3 y= 2 3 3

或

x=- 2 3 3 y=- 2 3 3

即G(

2 3

3

，

2 3

3

)，H(-

2 3

3

，-

2 3

3

)．
顯然點(diǎn)R在線段GH上．
∴R在曲線Γ包圍的范圍內(nèi)．
（Ⅲ）解法一：設(shè)A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），C（x₃，y₃）．
由

OA

+

OB

+

OC

=

0

得x₁+x₂+x₃=0，y₁+y₂+y₃=0．
可設(shè)直線AB的方程為y=kx+n（k≠0），代入

x2

4

+

y2

2

=1并整理得：（1+2k²）x²+4knx+2n²-4=0，
依題意，△＞0，則x1+x2=-

4kn

1+2k2

，y₁+y₂=k（y₁+y₂）+2n=

2n

1+2k2

，
從而可得點(diǎn)C的坐標(biāo)為(

4kn

1+2k2

，-

2n

1+2k2

)，kOC=-

1

2k

．
因?yàn)?span id="wy000uy" class="MathJye">kAB•kOC=-

1

2

．
所以直線AB與OC的斜率之積為定值．
解法二：設(shè)A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），C（x₃，y₃）．
由

OA

+

OB

+

OC

=

0

得x₁+x₂+x₃=0，y₁+y₂+y₃=0．
因?yàn)辄c(diǎn)A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），在橢圓上，所以有：

x12

4

+

y12

2

=1，

x22

4

+

y22

2

=1
兩式相減，整理得（x₁+x₂）（x₁-x₂）+2（y₁+y₂）（y₁-y₂）=0，
從而有

y1-y2

x1-x2

•

y1+y2

x1+x2

=-

1

2

．
又x₁+x₂=-x₃，y₁+y₂=-y₃，kOC=

y3

x3

，kAB=

y1-y2

x1-x2

．
因?yàn)?span id="sy2e0wq" class="MathJye">kAB•kOC=-

1

2

．
所以直線AB與OC的斜率之積為定值．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了橢圓的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì)、直線與橢圓相交問題轉(zhuǎn)化為一元二次方程得根與系數(shù)的關(guān)系、向量的運(yùn)算、斜率的計(jì)算公式、點(diǎn)差法、軸對(duì)稱等基礎(chǔ)知識(shí)與基本方法，考查了多種方法解決同一個(gè)問題、推理能力和計(jì)算能力．