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第2章 新手礼包!过目不忘就是爽!

若是四十分钟前,秦风看到这道题,恐怕连题目都读不明白,更别提解题了。

但现在,当他再次审视这道题目时,感觉却截然不同。

那些曾经如同乱码般的数学符号和专业术语,此刻在他眼中,都变得清晰明了。他甚至能从那冗长的题干中,迅速剥离出核心的已知条件和待求问题。

“第一问,求椭圆C的标准方程……这个简单,利用离心率和点在椭圆上,联立方程组即可。”

秦风的思路异常清晰,拿起笔,在草稿纸上飞快地演算起来。

e=ca=22e = \frac{c}{a} = \frac{\sqrt{2}}{2}e=ac=22

x02a2+y02b2=1\frac{x_0^2}{a^2} + \frac{y_0^2}{b^2} = 1a2x02+b2y02=1

a2=b2+c2a^2 = b^2 + c^2a2=b2+c2

几个基础公式在他脑海中自动浮现,代入题目给出的具体数值,一系列运算行云流水。

“a2=2,b2=1。所以椭圆C的方程为:x22+y2=1\frac{x^2}{2} + y^2 = 12x2+y2=1。”

仅仅两分钟,第一问便被他轻松拿下。

“第二问,设直线l与椭圆C交于A, B两点,若点P(1, 1/2)满足PA向量 + PB向量 = 0向量,求直线l的斜率k。”

“PA + PB = 0,意味着P是AB的中点。利用点差法或者韦达定理……”

秦风的笔尖在草稿纸上飞舞,各种解题方法在他脑海中闪现,并被迅速筛选出最优路径。

设直线l的方程为 y?12=k(x?1)y - \frac{1}{2} = k(x - 1)y?21=k(x?1),代入椭圆方程,消去y,得到一个关于x的一元二次方程。

(1+2k2)x2?(4k2?2k)x+(2k2?2k?32)=0(1+2k^2)x^2 - (4k^2 - 2k)x + (2k^2 - 2k - \frac{3}{2}) = 0(1+2k2)x2?(4k2?2k)x+(2k2?2k?23)=0

利用韦达定理 xA+xB=4k2?2k1+2k2x_A + x_B = \frac{4k^2 - 2k}{1+2k^2}xA+xB=1+2k24k2?2k。

因为P是AB中点,所以 xP=xA+xB2=1x_P = \frac{x_A+x_B}{2} = 1xP=2xA+xB=1。

4k2?2k2(1+2k2)=1\frac{4k^2 - 2k}{2(1+2k^2)} = 12(1+2k2)4k2?2k=1

解这个关于k的方程,得到 k=?1k = -1k=?1。

“第二问,k=-1,也解决了!”秦风的嘴角不自觉地勾起一抹笑容。

这种攻克难题的快感,是他以前从未体验过的!

真正的挑战,是第三问。

“第三问,在第二问的条件下,过点P作直线m垂直于l,交椭圆C于M, N两点。试问是否存在一个常数λ,使得 |PM|·|PN| = λ |PA|·|PB| 恒成立?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由。”

这一问,涉及弦长公式、向量模长、以及恒成立问题,计算量和思维难度都陡然提升了好几个档次。

秦风的眉头微微蹙起。

他能感觉到,这一问的难度,已经超出了他刚刚强行记忆下来的那些“套路”所能直接解决的范畴。它需要更深层次的理解和更灵活的运用。

“冷静……仔细分析……”秦风闭上眼睛,脑海中刚刚“吞”下去的无数知识点如同星辰般闪耀。

直线l的斜率为-1,则直线m的斜率为1。

直线m的方程为 y?12=1(x?1)y - \frac{1}{2} = 1(x - 1)y?21=1(x?1),即 y=x?12y = x - \frac{1}{2}y=x?21。

将直线m的方程代入椭圆方程 x22+y2=1\frac{x^2}{2} + y^2 = 12x2+y2=1,得到关于x的一元二次方程:

x22+(x?12)2=1\frac{x^2}{2} + (x - \frac{1}{2})^2 = 12x2+(x?21)2=1

x22+x2?x+14=1\frac{x^2}{2} + x^2 - x + \frac{1}{4} = 12x2+x2?x+41=1

32x2?x?34=0\frac{3}{2}x^2 - x - \frac{3}{4} = 023x2?x?43=0

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