本题导读

本题考查中心对称图形的性质、直线与圆锥曲线的交点,以及椭圆上动点到特定直线距离的分布特征,考查数形结合与临界边界的判定方法。

📌【题干】

Question

(2005年山东卷(理)) 设直线 关于原点对称的直线为 ,若 与椭圆 的交点为 ,点 为椭圆上的动点,则使 的面积为 的点 的个数为()

A. 1       B. 2       C. 3       D. 4

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 根据关于原点对称的代数特征()求出直线 的方程。
  2. 联立直线 与椭圆方程,计算弦长 。
  3. 利用三角形面积公式 ,求出点 到直线 的目标距离 。
  4. 计算椭圆上距离直线 最远和最近的临界切线距离,对比目标距离 ,判定符合条件的动点 的个数。

✅【答案】

Success

B

✍【详细解析】

Abstract

解:由直线 关于原点对称,只需将 换为 , 得到直线 的方程为:。

将直线 与椭圆方程联立: 将第一式代入第二式: 解得两交点的横坐标分别为 。 对应的纵坐标为 ,即 。

计算底边弦长 :

设椭圆上动点 到直线 的距离为 。因为 的面积为 ,则:

设与 平行且与椭圆相切的切线为 。 联立椭圆方程: 令 :

因此,椭圆上各点到直线 的最大距离和最小距离由切线与 的平行距离决定:

  • 靠外侧的最大距离
  • 靠内侧(过原点另一侧)的临界切线距离

比较目标距离 与内侧最靠近的切线距离 : 因为 , 所以有 。

根据平行线分布规律:

  1. 在直线 的外侧(远离原点的一侧),由于 ,必然存在两条平行线与其距离为 ,与椭圆产生 2 个交点。
  2. 在直线 的内侧(靠近原点的一侧),由于目标距离 (超过了内侧切线的最大包裹范围),此时在内侧与 距离为 的平行线已完全脱离椭圆,与椭圆交点个数为 0。

综上所述,满足条件的点 仅在 的外侧分布,共有 2 个。

故选 B

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:对称直线方程、弦长公式、动点到直线的距离临界值(切线分析)。
  2. 核心方法:数形结合法、平行线边界控制法。
  3. 避坑指南:
  • 极易盲目得出 4 个点的错误结论。若目标距离 很小(满足 ),则直线 的两侧均能各贡献 2 个点,总计 4 个点;但本题中由于 ,导致内侧无解,必须进行精确的数值大小比较。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:本题源于解析几何中关于“圆锥曲线外一点(或一弦)对应最大、最小面积三角形”的临界位置判定,是考查综合数形构造能力的压轴选择题。
  2. 结论推广:对于标准椭圆 与已知截线 ,其平行切线系常数为 。利用该公式可直接心算确定临界距离界限。

🔗【关联脉络】

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