每日一题[3745]垂径定理

2025 年北京市丰台区高三期末数学试卷 #19

已知椭圆 $C:\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$)的上顶点为 $A(0,1)$,离心率为 $\dfrac{\sqrt 3}2$.

1、求椭圆 $C$ 的方程;

2、设 $B$ 为椭圆 $C$ 的下顶点,动点 $M$ 到坐标原点 $O$ 的距离等于 $1$($M$ 与 $A,B$ 不重合),直线 $AM$ 与椭圆 $C$ 的另一个交点为 $N$.记直线 $BM,BN$ 的斜率分别为 $k_1,k_2$,问:是否存在常数 $\lambda$,使得 $k_1+\lambda k_2=0$ 恒成立?若存在,求出 $\lambda$ 的值;若不存在,说明理由.

解析

1、由椭圆 $C$ 的上顶点为 $A(0,1)$ 可得 $b=1$,离心率 $\sqrt{1-\dfrac{b^2}{a^2}}=\dfrac{\sqrt 3}2$,$b=1$,从而所求椭圆 $C$ 的方程为 $\dfrac{x^2}4+y^2=1$.

2、设直线 $AN$ 的斜率为 $k_3$,则根据椭圆的垂径定理以及点 $M$ 在以 $AB$ 为直径的圆上,可得\[k_2k_3=-\dfrac14,\quad k_1k_3=-1,\]从而\[\lambda =-\dfrac{k_1}{k_2}=-4,\]因此存在常数 $\lambda=-4$ 符合题意.

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