点差法求解中点弦问题

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点差法求椭圆中点弦

点差法求椭圆中点弦

用点差法解圆锥曲线的中点弦问题与圆锥曲线的弦的中点有关的问题,我们称之为圆锥曲线的中点弦问题。

解圆锥曲线的中点弦问题的一般方法是:联立直线和圆锥曲线的方程,借助于一元二次方程的根的判别式、根与系数的关系、中点坐标公式及参数法求解。

若设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为),(11y x A 、),(22y x B ,将这两点代入圆锥曲线的方程并对所得两式作差,得到一个与弦AB 的中点和斜率有关的式子,可以大大减少运算量。

我们称这种代点作差的方法为“点差法”。

本文用这种方法作一些解题的探索。

一、以定点为中点的弦所在直线的方程例1、过椭圆141622=+y x 内一点)1,2(M 引一条弦,使弦被M 点平分,求这条弦所在直线的方程。

解:设直线与椭圆的交点为),(11y x A 、),(22y x B)1,2(M 为AB 的中点 ∴421=+x x 221=+y y又A 、B 两点在椭圆上,则1642121=+y x ,1642222=+y x两式相减得0)(4)(22212221=-+-y y x x于是0))((4))((21212121=-++-+y y y y x x x x ∴21244)(421212121-=⨯-=++-=--y y x x x x y y 即21-=AB k ,故所求直线的方程为)2(211--=-x y ,即042=-+y x 。

例2、已知双曲线1222=-y x ,经过点)1,1(M 能否作一条直线l ,使l 与双曲线交于A 、B ,且点M 是线段AB 的中点。

若存在这样的直线l ,求出它的方程,若不存在,说明理由。

策略:这是一道探索性习题,一般方法是假设存在这样的直线 ,然后验证它是否满足题设的条件。

本题属于中点弦问题,应考虑点差法或韦达定理。

解:设存在被点M 平分的弦AB ,且),(11y x A 、),(22y x B则221=+x x ,221=+y y122121=-y x ,122222=-y x 两式相减,得0))((21))((21212121=-+--+y y y y x x x x ∴22121=--=x x y y k AB 故直线)1(21:-=-x y AB 由⎪⎩⎪⎨⎧=--=-12)1(2122y x x y 消去y ,得03422=+-x x ∴ 08324)4(2<-=⨯⨯--=∆这说明直线AB 与双曲线不相交,故被点M 平分的弦不存在,即不存在这样的直线l 。

第7节 用点差法解中点弦问题

第7节  用点差法解中点弦问题

又 A 、 B 两点在椭圆上,则 x12 4 y12 16 , x22 4 y22 16
两式相减得 (x12 x22 ) 4( y12 y22 ) 0
于是 (x1 x2 )( x1 x2 ) 4( y1 y2 )( y1 y2 ) 0
y1 y2 x1 x2 4 1 x1 x2 4( y1 y2 ) 4 2 2
所求椭圆的方程是 y2 x2 1 75 25
例 3:已知椭圆

(1)求过点
且被点 P 平分的弦所在直线的方程;
(2)解求:(1斜)设率过为点 2 的平且行被点弦P的平分中的点 弦与轨椭圆迹交方与 A程(;x1,y1),B(x2,y2)点,则
=,
= ∵A,B 在椭圆上,∴
(3)过点 A(2①,1)引直线与②②椭﹣①圆得交, 于 B+、(yC2﹣两y1)点=0,,求截得的弦 B=﹣C 中点的轨迹方程.
y0 x0
a2 b2
.
典例分析:
例 1:过椭圆 x2 y2 1内一点 M (2,1) 引一条弦,使弦被 M 点平分,求这条弦所在直线的方程。 16 4
解:设直线与椭圆的交点为 A(x1, y1) 、 B(x2 , y2 )
M (2,1) 为 AB 的中点 x1 x2 4
y1 y2 2
b2 a2
.
又 kMN
y2 x2
y1 , y1 y2 x1 x1 x2
2y 2x
y x . kMN
y x
b a
2 2
.
同理可证,在椭圆 x 2 b2
y2 a2
1( a > b >0)中,若直线l 与椭圆相交于 M、N 两点,点 P(x0 , y0 )
是弦 MN 的中点,弦 MN 所在的直线l 的斜率为 k MN ,则 kMN

点差法求解中点弦问题

点差法求解中点弦问题

点差法求解中点弦问题点差法就是在求解圆锥曲线并且题目中交代直线与圆锥曲线相交被截的线段中点坐标的时候,利用直线和圆锥曲线的两个交点,并把交点代入圆锥曲线的方程,并作差。

求出直线的斜率,然后利用中点求出直线方程。

用点差法时计算量较少,解决直线与圆锥曲线的位置关系时非常有效,但有一个弊端,不能保证直线与圆锥曲线一定有两个交点,故有时要用到判别式加以检验。

【定理1】在椭圆12222=+by a x (a >b >0)中,若直线l 与椭圆相交于M 、N 两点,点),(00y x P 是弦MN 的中点,弦MN 所在的直线l 的斜率为MN k ,则2200ab x y k MN -=⋅.证明:设M 、N 两点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x ,则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+)2(.1)1(,1222222221221 b y a x by a x )2()1(-,得.02222122221=-+-byy a x x.2212121212ab x x y y x x y y -=++⋅--∴又.22,21211212x y x y x x y y x x y y k MN ==++--=.22a b x y k MN -=⋅∴ 【定理2】在双曲线12222=-by a x (a >0,b >0)中,若直线l 与双曲线相交于M 、N 两点,点),(00y x P 是弦MN 的中点,弦MN 所在的直线l 的斜率为MN k ,则2200ab x y k MN =⋅.证明:设M 、N 两点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x ,则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-)2(.1)1(,1222222221221 b y a x by a x )2()1(-,得.02222122221=---b y y a x x .2212121212ab x x y y x x y y =++⋅--∴ 又.22,000021211212x y x y x x y y x x y y k MN==++--= .2200a b x y k MN =⋅∴ 【定理3】 在抛物线)0(22≠=m mx y 中,若直线l 与抛物线相交于M 、N 两点,点),(00y x P 是弦MN 的中点,弦MN 所在的直线l 的斜率为MN k ,则m y k MN=⋅0.证明:设M 、N 两点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x ,则有⎪⎩⎪⎨⎧==)2(.2)1(,2222121 mx y mx y)2()1(-,得).(2212221x x m y y -=-.2)(121212m y y x x y y =+⋅--∴又01212122,y y y x x y y k MN =+--=.m y k MN =⋅∴0.注意:能用这个公式的条件:(1)直线与抛物线有两个不同的交点;(2)直线的斜率存在.一、椭圆1、过椭圆x 216+y 24=1内一点P (2,1)作一条直线交椭圆于A 、B 两点,使线段AB 被P 点平分,求此直线的方程.【解】 法一:如图,设所求直线的方程为y -1=k (x -2),代入椭圆方程并整理,得(4k 2+1)x 2-8(2k 2-k )x +4(2k -1)2-16=0, (*)又设直线与椭圆的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1、x 2是(*)方程的两个根,∴x 1+x 2=8(2k 2-k )4k 2+1.∵P 为弦AB 的中点,∴2=x 1+x 22=4(2k 2-k )4k 2+1.解得k =-12,∴所求直线的方程为x +2y -4=0.法二:设直线与椭圆交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), ∵P 为弦AB 的中点,∴x 1+x 2=4,y 1+y 2=2.又∵A 、B 在椭圆上,∴x 21+4y 21=16,x 22+4y 22=16.两式相减,得(x 21-x 22)+4(y 21-y 22)=0,即(x 1+x 2)(x 1-x 2)+4(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0.∴y 1-y 2x 1-x 2=-(x 1+x 2)4(y 1+y 2)=-12,即k AB =-12.∴所求直线方程为y -1=-12(x -2),即x +2y -4=0.2、已知椭圆+=1,求它的斜率为3的弦中点的轨迹方程.【解答】解:设P (x ,y ),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). ∵P 为弦AB 的中点,∴x 1+x 2=2x ,y 1+y 2=2y .则+=1,①+=1,②②﹣①得,=﹣.∴﹣=3,整理得:x+y=0.由,解得x=所求轨迹方程为:x+y=0.(﹣<x <)∴点P 的轨迹方程为:x+y=0(﹣<x <);3、(2013秋•启东市校级月考)中心在原点,焦点坐标为(0,±5)的椭圆被直线3x ﹣y ﹣2=0截得的弦的中点的横坐标为,则椭圆方程为=1 .【解答】解:设椭圆=1(a >b >0),则a 2﹣b 2=50①又设直线3x ﹣y ﹣2=0与椭圆交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),弦AB 中点(x 0,y 0) ∵x 0=,∴代入直线方程得y 0=﹣2=﹣,由 ,得,∴AB 的斜率k==﹣•=﹣•=3∵=﹣1,∴a 2=3b 2②联解①②,可得a 2=75,b 2=25,∴椭圆的方程为:=1故答案为:=1.4、例1(09年四川)已知椭圆12222=+by a x (a >b >0)的左、右焦点分别为1F 、2F ,离心率22=e ,右准线方程为2=x .(Ⅰ) 求椭圆的标准方程;(Ⅱ) 过点1F 的直线l 与该椭圆相交于M 、N 两点,且3262||22=+N F M F ,求直线l 的方程. 解:(Ⅰ)根据题意,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧====.2,222c a x a c e ∴1,1,2===c b a .∴所求的椭圆方程为1222=+y x . (Ⅱ)椭圆的焦点为)0,1(1-F 、)0,1(2F . 设直线l 被椭圆所截的弦MN 的中点为),(y x P .由平行四边形法则知:P F N F M F 2222=+.由3262||22=+N F M F 得:326||2=P F .∴.926)1(22=+-y x ①y D若直线l 的斜率不存在,则x l ⊥轴,这时点P 与)0,1(1-F 重合,4|2|||1222==+F F N F M F ,与题设相矛盾,故直线l 的斜率存在.由22a b x y k MN -=⋅得:.211-=⋅+x y x y ∴).(2122x x y +-=② ②代入①,得.926)(21)1(22=+--x x x 整理,得:0174592=--x x . 解之得:317=x ,或32-=x .由②可知,317=x 不合题意. ∴32-=x ,从而31±=y .∴.11±=+=x yk∴所求的直线l 方程为1+=x y ,或1--=x y .6、(2009秋•工农区校级期末)已知椭圆的一条弦的斜率为3,它与直线的交点恰为这条弦的中点M ,则点M 的坐标为.【解答】解:设直线与椭圆的交点分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则,两式相减,得=0,(y 1﹣y 2)(y 1+y 2)=﹣3(x 1﹣x 2)(x 1+x 2),=﹣3×,因为直线斜率为3,∴=3,∵两交点中点在直线x=,x 1+x 2=1,∴3=﹣3×1÷(y 1+y 2),∴=﹣.所以中点M 坐标为(,﹣).故答案为:(,﹣).7、如图,在DEF R t ∆中,25||,2||,90=+=︒=∠ED EF EF DEF ,椭圆C :12222=+by a x ,以E 、F为焦点且过点D ,点O 为坐标原点。

期末点差法求中点弦

期末点差法求中点弦

利用点差法求解圆锥曲线中点弦问题例1:求弦中点的轨迹方程2 2已知点M (4,2)是直线I 被椭圆冬 仝1所截得的线段的中点,求直线I 的方程。

369解:设直线I 与椭圆交点为A(x i , y i ), B(x 2, y 2),则有x : 4y : 36 , x ; 4y ; 36, 两式相减,得:x 1 x 2 x 1 x 2 4 y 1 y 2 y 1 y 20, 因为M(4,2)为AB 中点,所以有: 为X 28,如 y 4,所以k AB W 空上型丄,X 1 X 24(y 1 y 2)2一 1故所求直线I 的方程为y 2-!(x 4),即x 2y 8 0 。

21内一点M (2,1)引一条弦,使弦被M 点平分,求这2已知双曲线X 2寺1,经过点塚1)能否作一条直线1,使I 与双曲线交于A 、B ,且点M 是线段AB 的中点。

若存在这样的直线I , 求出它的方程,若不存在,说明理由。

策略:这是一道探索性习题,一般方法是假设存在这样的直线 ,然后验证它是否满足题设的条件。

本题属于中点弦冋题,应考虑点差法或韦达定理。

解:设存在被点M 平分的弦AB ,且A(x-|, y 1)、B(x 2, y 2)则 x 1 x 2 2y 1 y 22两式相减,得1(X1 X 2)(X 1 X 2)2(y1 y 2)(y 1 y 2) 0故直线 AB : y 1 2(x 1)2 2变式训练1、过椭圆—乂164条弦所在直线的方程。

(x 2y 4 0。

) 例2、存在性问题 2 X12 X22y 2 2k AB% y 2 X-I x 21变式训练3-1已知椭圆2 2y x 75 25,求它的斜率为 3的弦中点的轨迹方程。

x y 0(5-3 x25-3、y 1 2(x 1) 由 2 y 2 消去y ,得2x 2 4x 3 0x —— 122(4) 4 2 38 0这说明直线AB 与双曲线不相交,故被点 M 平分的弦不存在,即不存在这样 的直线1。

关于利用“点差法”求解中点弦所在直线斜率问题的教学案例(曹文红) (1)

关于利用“点差法”求解中点弦所在直线斜率问题的教学案例(曹文红) (1)

关于利用“点差法”求解中点弦所在直线斜率问题的教学案例湖北省宜昌市夷陵中学 曹文红[问题背景]圆锥曲线的中点弦问题是解析几何中的一类常见问题。

对于求解以定点为中点的弦所在直线方程问题,许多同学习惯于利用“点差法”先求直线斜率:即首先设弦的两端点坐标为),(),,(2211y x B y x A ,代入圆锥曲线方程得到两方程后再相减,从而得到弦中点坐标与所在直线的斜率的关系,使问题得以解决。

此方法巧妙地将斜率公式和中点坐标公式结合起来,设而不求,代点作差,可以减少计算量,提高解题速度,优化解题过程,对解决此类问题确实具有很好的效果。

但在具体应用时,由于“点差法”所必须具备的前提条件是符合条件的直线确实存在,否则就会产生增根。

而学生由于认知方面的原因,对于此类问题往往只注意利用“点差法”先求直线斜率再求方程却常常忽略了检验符合条件的直线是否存在,从而走入“点差法”的误区,出现错误却无法察觉。

为此,我专门设计了一节利用“点差法”求直线斜率的习题课,通过师生互动、合作探究的方式,使教学过程生动活泼,一波三折,使学生加深了对求解以定点为中点的弦所在的直线方程问题的认识,认清了产生增根的根源,找到了简便易行的检验方法,收到了较好的教学效果。

[案例实录]1、 创设情景,提出问题师:前面,我们已经学习了椭圆、双曲线和直线的位置关系,知道了解决这类问题的主要方法。

下面请大家看问题1:已知点)2,4(M 是直线l 被椭圆193622=+y x 所截得的线段的中点,求直线l 的方程。

问题提出后,犹如一石激起千层浪,学生的探究热情被激发起来,开始了对问题的探索。

2、 自主探索,暴露思维学生求解的同时,教师在行间巡视,发现生1很快得出了结果,于是请生1上台板书:生1:解:设直线l 与椭圆交点为),(),,(2211y x B y x A ,则有3642121=+y x ,3642222=+y x ,两式相减,得:()()()()0421212121=-++-+y y y y x x x x ,因为)2,4(M 为AB 中点,所以有: 4,82121=+=+y y x x , 所以21)(4)(21212121-=++-=--=y y x x x x y y k AB ,故所求直线l 的方程为)4(212--=-x y ,即082=-+y x 。

运用点差法解答与中点弦有关问题的步骤

运用点差法解答与中点弦有关问题的步骤

与中点弦有关的问题是有关圆锥曲线中的弦以及弦的中点问题.解答此类问题,通常需运用点差法.运用点差法解答与中点弦有关问题的步骤为:1.设出弦的两个端点的坐标:A(x1,y1)、B(x2,y2);2.将两点的坐标代入圆锥曲线方程中,并将两式相减,得出含有x1+x2、y1+y2的式子;3.联立直线与圆锥曲线的方程得到一元二次方程,由根与系数的关系求得x1+x2、y1+y2;4.根据直线的斜率公式k=y1-y2x1-x2以及中点的坐标公式,建立中点和直线的斜率之间的联系;5.建立有关x1+x2、y1+y2的关系式,求得问题的答案.解答简单的中点弦问题,有时可省略第三步.下面举例加以说明.例1.若抛物线C:y2=x上存在不同的两点关于直线l:y=m()x-3对称,求实数m的取值范围.解:当m=0时,满足题意;当m≠0时,设抛物线C上关于直线l:y=m()x-3对称的两点分别为P()x1,y1,Q()x2,y2,中点M()x0,y0,可得y21=x1,y22=x2,将上述两式作差得:k PQ=y1-y2x1-x2=12y,因为k PQ=-1m,可得y0=-m2,又中点M()x0,y0在直线l:y=m()x-3上,所以y0=m()x0-3,解得x0=52,因为中点M在抛物线y2=x的内部,所以y20<x0,即æèöø-m22<52,解得:m∈()-10,10.所以实数m的取值范围为m∈()-10,10.对于与中点弦有关的参数取值范围问题,通常需运用点差法求解.对于本题,先将弦两端点的坐标代入曲线方程中,将两式作差,建立有关x1+x2、y1+y2的关系,然后运用中点坐标公式、直线的斜率公式,根据中点在直线上求得中点的坐标,再根据中点M在抛物线y2=x的内部,建立关于m的不等式.例2.已知AB为椭圆x2a2+y2b2=1()a>b>0中的一条弦,该弦不垂直于x轴,AB的中点为P,O为椭圆的中心,证明:直线AB和直线OP的斜率之积是定值.证明:设A()x1,y1,B()x2,y2,且x1≠x2,可得x21a2+y21b2=1,x22a2+y22b2=1,将两式作差得:y1-y2x1-x2=-b2()x1+x2a2()y1+y2,得k AB=-b2()x1+x2a2()y1+y2,又k OP=y1+y2x1+x2,则k AB=-b2a2∙1k OP,得k AB∙k OP=-b2a2,该值为定值,即直线AB和直线OP的斜率之积是定值.解答本题主要运用了点差法.通过将两式作差,求得直线AB的斜率,并根据中点坐标公式和斜率公式求出直线OP的斜率,从而证明结论.例3.已知双曲线的方程为x2-12y2=1,过点B()1,1能否作直线l,使得l与双曲线分别交于P,Q两点,且PQ的中点为B.如果存在,请求出它的方程;若不存在,请说明理由.解:假设直线l存在,且P()x1,y1,Q()x2,y2,由中点公式可得x1+x2=2,y1+y2=2,由题意可得x21-12y21=1,x22-12y22=1,将两式作差可得2()x1-x2-()y1-y2=0,则直线l的斜率k=y1-y2x1-x2=2,因为P,Q,B三点在直线l上,所以直线l的方程为:y=2x-1,将y=2x-1与x2-12y2=1联立可得:2x2-4x+3=0,该方程没有实数根,因此不存在直线l.解答本题,需先通过作差求得直线PQ的斜率,然后根据P、Q、B三点在直线l上,求得直线l的方程,再根据直线与双曲线有交点,运用一元二次方程的根的判别式判断出是否存在直线l.虽然点差法是解答与中点弦有关问题的重要方法,但在运用时需注意两点:(1)运用根与系数的关系解题时易产生漏解;(2)有些直线的斜率不存在,需单独进行讨论.(作者单位:江苏省响水县第二中学)考点透视39。

用“点差法”解圆锥曲线的中点弦问题

用“点差法”解圆锥曲线的中点弦问题

用“点差法”解圆锥曲线的中点弦问题一、求以定点为中点的弦所在直线的方程例1、过椭圆内一点引一条弦,使弦被点平分,求这条弦所在直线的方程。

解:设直线与椭圆的交点为、为的中点又、两点在椭圆上,则,两式相减得于是即,故所求直线的方程为,即。

例2、已知双曲线,经过点能否作一条直线,使与双曲线交于、,且点是线段的中点。

若存在这样的直线,求出它的方程,若不存在,说明理由。

解:设存在被点平分的弦,且、则,,两式相减,得故直线由消去,得这说明直线与双曲线不相交,故被点平分的弦不存在,即不存在这样的直线。

策略:本题如果忽视对判别式的考察,将得出错误的结果,请务必小心。

由此题可看到中点弦问题中判断点的位置非常重要。

(1)若中点在圆锥曲线内,则被点平分的弦一般存在;(2)若中点在圆锥曲线外,则被点平分的弦可能不存在。

二、求弦的中点坐标和中点轨迹方程例3、已知椭圆的一条弦的斜率为3,它与直线的交点恰为这条弦的中点,求点的坐标。

解:设弦端点、,弦的中点,则,又,两式相减得即,即点的坐标为。

例4、已知椭圆,求它的斜率为3的弦中点的轨迹方程。

解:设弦端点、,弦的中点,则,又,两式相减得即,即,即由,得点在椭圆内它的斜率为3的弦中点的轨迹方程为三、求与中点弦有关的圆锥曲线的方程例5、已知中心在原点,一焦点为的椭圆被直线截得的弦的中点的横坐标为,求椭圆的方程。

解:设椭圆的方程为,则┅┅①设弦端点、,弦的中点,则,,又,两式相减得即┅┅②联立①②解得,所求椭圆的方程是四、求圆锥曲线上两点关于某直线对称的问题例6、已知椭圆,试确定的取值范围,使得对于直线,椭圆上总有不同的两点关于该直线对称。

解:设,为椭圆上关于直线的对称两点,为弦的中点,则,两式相减得,即,,这就是弦中点轨迹方程。

它与直线的交点必须在椭圆内联立,得则必须满足,即,解得例7、已知抛物线C: 和直线为使抛物线上存在关于对称的两点,求的取值范围。

解:设抛物线C上存在不同的两点关于直线对称,线段的中点为,则,①,②① -②可得:=,即由于,所以,故,即,即。

“点差法”解决圆锥曲线的中点弦问题

“点差法”解决圆锥曲线的中点弦问题
实 践 讲 堂
‘ ‘ 点茬法 ” 禳决圆锥曲线韵中 点弦 问题
韩 晓 刚 ( 山十 六 中 , 北 唐 河
摘 要 : 圆 锥 曲 线 的 弦 的 中点 有 关 的 问 题 。 们 称 之 为 与 我 圆锥 曲线 的 中 点 弦 问 题 涉 及 至 解 决 圆锥 曲 线 中 点 弦 的 问 4 题 . 采 用 “ 差 法 ” 求 解 “ 差 法 ” 利 用 直 线 和 圆 锥 曲 常 点 来 点 是 线 的 两个 交 点 。把 交 点 代 入 圆 锥 曲 线 的 方 程 .得 到 两 个 等 式 . 式 相 减 . 以得 到 一 个 与 弦 的 斜 率 及 中 点 相 关 的 式 子 两 可 ( 称 中点 和 斜 率 结 合 公 式 ) 再 结 合 已 知 条 件 , 用 学 过 的 也 。 运 知 识 使 问题 得 到 解 决 。 当 题 目涉 及 弦 的 中 点 、 率 时 . 般 斜 一 都 可 以 用 点 差 法 来 解 与 韦 达 定 理 法 纷 繁 冗 长 的 计 算 相 比 。 点 差 法 可 以 大 大 减 少 运 算 量 . 化 解 题 过 程 . 到 “ 而 不 优 达 设 求 ” 目的 本 文将 从 求 弦 的 斜 率 与 弦 的 中 点 问 题 、 弦 中 的 求 点 轨 迹 、 弦 的 垂 直 平 分 线 问 题 和 求 曲 线 的 方 程 四 个 方 面 举
m则 肿 = 。 ‘弦 中点 轨 迹 在 已 知 椭 圆 内 , x y+ y k 2, 0 . ‘ 所 求 弦 中 点 的轨 迹 方 程 为 ( 已知 椭 圆 内 ) 在 变 式 1 直 线 Z似 一 一 o 5 : 0是 参 数 ) 抛 物 线 y : : (+ ) 0( 与 = (+ ) 的 相 交 弦 是 A 则 弦 A 的 中 点 轨 迹 方 程 是 12 B. B 。 过定 点弦 的中点轨迹 方程 ) 分 析 : 线 Za - 一 n 5 = 方 程 中带 有 参 数 0 即 直 线 直 :x y (+ )0, 。 是 过 定 点 的 直 线 还 要 注 意 弦 中点 轨 迹 在 已知 抛 物 线 内 . 最 后 要 注 明 所 求 弦 中点 的 轨 迹 方 程 为 y 2 27 在 已 知 抛 物 线 = x— ( 内 ) 。 变 式 2 已 知 定 长 为 0 0 ) 线 段 AB 的 两 端 点 在 抛 : ( ≥1 的 物线 y 上 移动 , 动 弦 AB的 中点 Ⅳ 的轨 迹方程 。 ( 长 求 弦 为定 值的 弦的中点轨 迹方 程 ) 解 : 两 端 点 坐 标 为 A( , 曰(。Y) 设 Y ) ,2 , 的 中 点 为 (oy) 则 l 220 因 两 端 点 在 抛 物 线 上 , 以 y 1 Y: X o , = x, 所 l 2 2 ,
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4、例1(09年四川)已知椭圆(>>0)的左、右焦点分别为、,离心率,右准线方程为、(Ⅰ)
求椭圆的标准方程;(Ⅱ)
过点的直线与该椭圆相交于M、N两点,且,求直线的方程、解:(Ⅰ)根据题意,得、所求的椭圆方程为、(Ⅱ)椭圆的焦点为、、 设直线被椭圆所截的弦MN的中点为、由平行四边形法则知:、由得:、①若直线的斜率不存在,则轴,这时点P与重合,,与题设相矛盾,故直线的斜率存在、由得:②②代入①,得整理,得:、解之得:,或、由②可知,不合题意、 ,从而、所求的直线方程为,或、
1、x2是方程①的两个不同的实根,所以2-k2≠0、由韦达定理得,x1+x2=、由N(1,2)是AB的中点得,=1、即k(2-k)=2-k2、解得k=1,∴直线AB的方程为y=x+1、(2)由得x2-2x-3=0,解得x1=3,x2=-1、∴A(3,4),B(-1,0).∵CD是线段AB的垂直平分线,所以CD所在直线方程为y=-x+3、得x2+6x-11=0、设C(x3,y3),D(x4,y4),CD的中点为M(x0,y0).由韦达定理,得x3+x4=-6,x3x4=-
8、已知是椭圆不垂直于轴的任意一条弦,是的中点,为椭圆的中心、求证:直线和直线的斜率之积是定值、证明设且,则,(1),(2)得:,,、又,,(定值)、
二、双曲线
1、过点P(4,1)的直线l与双曲线-y2=1相交于
A、B两点,且P为AB的中点,求l的方程.[解析] 设A(x1,y1),B(x2,y2),则-y=1,-y=1,两式相减得:(x1+x2)(x1-x2)-(y1+y2)(y1-y2)=0,∵P为AB中点,∴x1+x2=8,y1+y2=2、∴=1,即所求直线l的斜率为1,∴l方程为y-1=x-4,即x-y-3=0、
【解答】
解:设椭圆=1(a>b>0),则a2﹣b2=50①又设直线3x﹣y﹣2=0与椭圆交点为A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB中点(x0,y0)∵x0=,∴代入直线方程得y0=﹣2=﹣,由 ,得,∴AB的斜率k==﹣•=﹣•=3∵=﹣1,∴a2=3b2②联解①②,可得a2=75,b2=25,∴椭圆的方程为:=1故答案为:=1.
解:设P(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2).∵P为弦AB的中点,∴x1+x2=2x,y1+y2=2y.则+=1,①+=1,②②﹣①得,=﹣.∴﹣=3,整理得:x+y=0.由,解得x=所求轨迹方程为:x+y=0.(﹣<x<)∴点P的轨迹方程为:x+y=0(﹣<x<);
3、(xx秋•启东市校级月考)中心在原点,焦点坐标为(0,5)的椭圆被直线3x﹣y﹣2=0截得的弦的中点的横坐标为,则椭圆方程为 =1 .
7、如图,在中,,椭圆C:,以E、F为焦点且过点D,点O为坐标原点。(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)若点K满足,问是否存在不平行于EF的直线与椭圆C交于不同的两点M、N且,若存在,求出直线的斜率的取值范围,若不存在,说明理由。xyDEFO解:(Ⅰ)略: ,(Ⅱ)分析:∵,设MN的中点为H,则,此条件涉及到弦MN的中点及弦MN的斜率,故用“点差法”设,直线的斜率为(,则① ② 由①-②得: 又∵,则,∴,从而解得,点在椭圆内,则且
A、B在椭圆上,∴x+4y=16,x+4y=
16、两式相减,得(x-x)+4(y-y)=0,即(x1+x2)(x1-x2)+4(y1+y2)(y1-y2)=0、∴==-,即kAB=-、∴所求直线方程为y-1=-(x-2),即x+2y-4=0、
2、已知椭圆+=1,求它的斜率为3的弦中点的轨迹方程.
【解答】
6、(xx秋•工农区校级期末)已知椭圆的一条弦的斜率为3,它与直线的交点恰为这条弦的中点M,则点M的坐标为

【解答】
解:设直线与椭圆的交点分别为(x1,y1),(x2,y2),则,两式相减,得=0,(y1﹣y2)(y1+y2)=﹣3(x1﹣x2)(x1+x2),=﹣3,因为直线斜率为3,∴=3,∵两交点中点在直线x=,x1+x2=1,∴3=﹣31(y1+y2),∴=﹣.所以中点M坐标为(,﹣).故答案为:(,﹣).
2、设
A、B是双曲线x2-=1上的两点,点N(1,2)是线段AB的中点,(1)求直线AB的方程;(2)如果线段AB的垂直平分线与双曲线交于
C、D两点,那么
A、
B、
C、D四点是否共圆?为什么?[分析] 要证明
A、
B、
C、D四点共圆,首先判断圆心所在位置,若
A、
B、
C、D四点共圆,则∵CD垂直平分AB,据圆的性质知,圆心在直线CD上,∴CD中点M为圆心,只要证明|AM|=|MB|=|CM|=|MD|即可.[解析] (1)依题意,可设直线AB方程为y=k(x-1)+2,由得(2-k2)x2-2k(2-k)x-(2-k2)-2=0①设A(x1,y1),B(x2,y2),∵x
【定理3】
在抛物线中,若直线与抛物线相交于M、N两点,点是弦MN的中点,弦MN所在的直线的斜率为,则、证明:设M、N两点的坐标分别为、,则有,得又、、注意:能用这个公式的条件:(1)直线与抛物线有两个不同的交点;(2)直线的斜率存在、
一、椭圆
1、过椭圆+=1内一点P(2,1)作一条直线交椭圆于
A、B两点,使线段AB被P点平分,求此直线的方程.
【解】
法一:如图,设所求直线的方程为y-1=k(x-2),代入椭圆方程并整理,得(4k2+1)x2-8(2k2-k)x+4(2k-1)2-16=0,
(*)又设直线与椭圆的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),则x
1、x2是(*)方程的两个根,∴x1+x2=、∵P为弦AB的中点,∴2==、解得k=-,∴所求直线的方程为x+2y-4=0、法二:设直线与椭圆交点为A(x1,y1),B(x2,y2),∵P为弦AB的中点,∴x1+x2=4,y1+y2=2、又∵点法求解中点弦问题【定理1】
在椭圆(>>0)中,若直线与椭圆相交于M、N两点,点是弦MN的中点,弦MN所在的直线的斜率为,则、 证明:设M、N两点的坐标分别为、,则有 ,得又
【定理2】
在双曲线(>0,>0)中,若直线与双曲线相交于M、N两点,点是弦MN的中点,弦MN所在的直线的斜率为,则、证明:设M、N两点的坐标分别为、,则有,得又
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