易混 2026 年湖北预赛 · P006032
把椭圆伸缩为单位圆后,参数方向的正交能简化长度平方关系,但伸缩通常不保持原平面的欧氏直角。两题都要分清是在二次型下出现正交,还是只有三个长度满足勾股关系。
一题由组合点仍在椭圆上推出交叉项消失,另一题用半角找到两条射线的椭圆交点;不能仅凭参数互补就在原图里标直角。
如图所示,在平面直角坐标系 中, 与 分别是椭圆 ()的左、右顶点与上、下顶点。设 是 上且位于第一象限内的两点,满足 , 是线段 的中点,射线 与椭圆交于点 。 证明:线段 能构成一个直角三角形。
第18.11题图
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。
结论只涉及三个长度,目标可写为 。
椭圆参数式把点坐标写成 ;与左顶点相连及取中点会出现 、,故用半角公式能同时简化两条射线的方向。
由于 在椭圆的第一象限弧上,可设
由 及半角公式,
点 在椭圆上且位于第一象限。每条从原点出发的射线与椭圆只有一个交点,又 位于第一象限并满足 ,故
另一方面, 为 的中点,所以
因 ,点 位于射线 上;它也满足椭圆方程,故
因此
均为正,以这两个长度为直角边所作的直角三角形,其斜边长恰为 ,命题得证。
所得 均满足 ; 保证 与 方向相同, 保证 依次位于同一射线上。一般情形下
所以本题证明的是三个长度能构成直角三角形,并未把图中的 误作直角。
椭圆上与轴顶点相连的弦出现和差坐标时,参数式与半角公式能直接给出相关射线的方向。证明长度满足勾股关系,应计算长度平方;不要把长度关系和原图中的垂直关系混同。
关键是选择半角参数统一弦和中点两条射线的方向,再确定交点并建立长度平方恒等式。
易混 2026 年湖北预赛 · P006032
把椭圆伸缩为单位圆后,参数方向的正交能简化长度平方关系,但伸缩通常不保持原平面的欧氏直角。两题都要分清是在二次型下出现正交,还是只有三个长度满足勾股关系。
一题由组合点仍在椭圆上推出交叉项消失,另一题用半角找到两条射线的椭圆交点;不能仅凭参数互补就在原图里标直角。
已记下,谢谢!