一、真题呈现
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。
(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。
(i) 若 △PQR 的面积是 △PFO 的面积的 3 倍,求 l 的方程;
(ii) 求 tan∠PQR 的最小值。
二、命题定位:先搞清这道题在考什么
| 反套路但不偏 |
三、第(1)问:基础必拿分(约3分钟)
得分要点:这一步是送分,但必须写出推导式,直接写答案会扣步骤分。
由左焦点 F(−1,0) 得 c = 1;
由 e = c/a = 1/2,得 a = 2;
由 b² = a² − c² = 4 − 1 = 3。
∴ C : x²/4 + y²/3 = 1
四、第(2)问:全题的“钥匙”在哪?
先别急着算,花30秒把图画出来。你会发现一个决定性的隐含条件:

五、(2)(i) 精讲:面积比 → 线段比 → 斜率
第一步:把面积比翻译成坐标关系(关键转化)
设 P(x₁,y₁)、Q(x₂,y₂),由 y₁·y₂ < 0 且 Q 在第三象限知 y₁ > 0 > y₂,即 P、Q 在 x 轴两侧,F 在线段 PQ 之间。
由 R(−x₁,−y₁),用坐标面积公式:
S△PQR = ½|x₁(y₂−yR) + x₂(yR−y₁) + xR(y₁−y₂)| = |y₁ − y₂|
S△PFO = ½|y₁|
于是:
S△PQR / S△PFO = 2|y₁ − y₂| / |y₁| = 2(1 − y₂/y₁) = 3 ⟹ y₁ = −2y₂

第二步:设线联立(横截式,避开斜率讨论)
设 l : x = my − 1 (m > 0),与椭圆联立:
(3m² + 4)y² − 6my − 9 = 0
由韦达定理:
y₁ + y₂ = 6m / (3m² + 4), y₁·y₂ = −9 / (3m² + 4)
第三步:代入 y₁ = −2y₂ 解出 m
(y₁ + y₂)² / (y₁·y₂) = (−y₂)² / (−2y₂²) = −1/2
即 36m² / (3m² + 4)² · (3m² + 4) / (−9) = −4m² / (3m² + 4) = −1/2
解得 m² = 4/5,又 m > 0,故 m = 2√5/5。
∴ l : x = (2√5/5)y − 1,即 √5·x − 2y + √5 = 0
六、(2)(ii) 精讲:夹角最值,真正的分水岭
第一步:认出这个角是什么
∠PQR 即直线 QP 与直线 QR 的夹角。设 kQP = k (k > 0)。
第二步:用一个“隐藏结论”秒算斜率积
第三步:夹角公式 + 基本不等式
tan∠PQR = (k − kQR) / (1 + k·kQR) = (k + 3/(4k)) / (1 − 3/4) = 4k + 3/k
由基本不等式:
4k + 3/k ≥ 2√(4k · 3/k) = 4√3
当且仅当 4k = 3/k,即 k = √3/2(此时 m = 2√3/3 > 0,满足题意)时取等号。
∴ tan∠PQR 的最小值为 4√3。

七、这道题给你上的三堂课
这道题难不在 "算",而在 "看"。动笔前多花 10 秒,看清 P、Q、R 的对称结构,面积和夹角两问的计算量直接砍半 —— 这是今年第 18 题最值得带走的一个习惯。本文配图由 AI 辅助生成,仅作示意图。
下一篇,拆第 19 题(函数新定义压轴):130 分与 140 分的差距,就在那道题的第三问。