第 18 题 解答题
已知椭圆 C:x² / a² + y² / b² = 1(a > b > 0)的左焦点为 F(-1, 0),离心率为 1/2。

小问

(1)求 C 的方程;

(2)设 O 为坐标原点,过 F 且斜率大于 0 的动直线 l 与 C 交于 P、Q 两点,其中 Q 在第三象限,直线 PO 与 C 的另一个交点为 R。若 △PQR 的面积是 △PFO 的面积的 3 倍,求 l 的方程;

(3)设 O 为坐标原点,过 F 且斜率大于 0 的动直线 l 与 C 交于 P、Q 两点,其中 Q 在第三象限,直线 PO 与 C 的另一个交点为 R。求 tan∠PQR 的最小值。

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答案

(1)

解析

(1)根据焦点以及离心率的定义即可求解; (2)(i)通过联立直线与椭圆方程,利用韦达定理以及三角形的面积公式即可求解;(ii)由于是直线与直线的夹角,根据列出表达式即可求解. 【小问1详解】 已知椭圆的左焦点为,离心率, 则,解得,, 因此椭圆方程为. 【小问2详解】 解法一: 设,点,点,其中, 联立直线与椭圆方程,得, 由韦达定理得, 由于两点在椭圆上,关于原点对称, 所以点,且, (i) 由面积公式,, 又因为是线段的中点,所以,所以, , 由于,得,即, 令,由与,得, 代入,得,解得, 所以,所以直线的方程为. (ii)直线的斜率为, 于是,当且仅当时取等号, 故的最小值为. 解法二: (i)如图所示,设直线的方程为,其中斜率, 设点,点,且, 根据椭圆的中心对称性可知,点, 联立直线与椭圆方程,得,化简得, 由韦达定理可得, 因为是关于原点的对称点,所以是线段的中点, 因此,所以, 由于,所以, , , 所以,即, 由于,所以简化为, 代入韦达定理,得,则, 化简得,由于,解得, 所以直线的方程为,即. (ii)由题意,即为直线与直线的夹角, 直线即直线,方程为, 点,点,点,直线的斜率, 直线的斜率, 由于在直线上,有, 则,代入, 则, 设直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,则, 因此, 即, 由基本不等式得,当且仅当,即时取等号,所以的最小值为.

本题来自2026年普通高等学校招生全国统一考试(I)数学试题(数学,共 19 题 150 分)解答题部分。 返回整卷目录可按题型浏览全部题目;也可以在良师宝 App 中刷题。