每日一题[3871]余白米的试炼(54)

已知椭圆 $\dfrac{x^2}6+\dfrac{y^2}3=1$ 上关于原点 $O$ 对称的两点 $A(2,1),B(-2,-1)$,直线 $CD$ 过定点 $P(1,-2)$,直线 $BC,AD$ 的斜率分别记为 $k_1,k_2$,求证:$k_1k_2-2k_1$ 为定值.

答案    定值 $\dfrac 12$.

解析    以 $A$ 为基准点,设直线 $AC,BD$ 的斜率分别为 $k_3,k_4$,则根据椭圆的垂径定理,有\[k_1k_3=k_2k_4=-\dfrac 12,\]直线 $CD$ 的方程为\[k_2k_3(2x-2y-6)+(y-x-3)=(k_2+k_3)(x+2y),\]直线 $CD$ 过点 $P(1,-2)$,于是\[k_2+k_3=2,\]于是\[k_1k_2-2k_1=k_1k_2-(k_2+k_3)k_1=-k_1k_3=\dfrac 12,\]为定值.

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