同一骨架 2023 年上海高中数学竞赛(高三卷) · P006757
两题都把切点参数代入切线方程,使几何相切变为可比较的代数条件;切点三角形的面积随后由参数差或行列式整体计算。先完成相切约束,能避免独立求各边长。
前题由同一外点的两条切线得到参数二次方程,再在椭圆上取极值;后题比较两曲线的同一条公切线,尺度参数在面积中抵消。
已知 是抛物线
与椭圆
的公共焦点,椭圆上的点 到 的最大距离为 。
求椭圆的方程;
过 作 的两条切线,记切点分别为 ,求 面积的最大值。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
第一问用焦点位置和椭圆焦半径的最大值确定半轴。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
第二问用抛物线参数方程表示两个切点,三角形面积会只依赖切线参数方程的判别式。
抛物线 的焦点为 。椭圆的焦点为 ,故
从椭圆上一点到焦点 的最大距离为 ,题设给出 。因此 ,椭圆方程为
设 。抛物线在参数点 处的切线为
过 的两条切线所对应的参数 满足
所以
利用 ,有
从而
由 在椭圆上,
于是
等号在 时取得;此时两条切线参数为 ,确为两条不同切线。因此
在等号点 ,两切点为 ,底边长 、高为 ,面积确为 。
抛物线双切线问题用切点参数最简洁:外点坐标给出参数二次方程,而三角形面积由两根之差控制,最后转为圆锥曲线上的二次最值。
需以两切点参数根差表达面积,再借椭圆约束把根差平方降为v的二次式,核验最大点有两实切线。
同一骨架 2023 年上海高中数学竞赛(高三卷) · P006757
两题都把切点参数代入切线方程,使几何相切变为可比较的代数条件;切点三角形的面积随后由参数差或行列式整体计算。先完成相切约束,能避免独立求各边长。
前题由同一外点的两条切线得到参数二次方程,再在椭圆上取极值;后题比较两曲线的同一条公切线,尺度参数在面积中抵消。
已记下,谢谢!