椭圆中互相垂直的弦中点过定点问题
圆锥曲线垂直弦中点轨迹过定点问题

意椭圆与双曲线的差异性:非封闭图形,因此横双竖双内部的点要分开讨论)。 4. 局限:椭圆与双曲线和抛物线的表达形式有较大差异,对于抛物线中的上述结论需要重新讨论。
kMN
yM xM
yN xN
mb2 x0 a2 b2m2
a2 x0
mb2 x0 a2m2 b2
a2m2 x0
m a2 b2 =
a2 m2 1
a2 b2m2 a2m2 b2
m a2 b2 直线 lMN : y a2 m2 1
m a2 b2
x xM yM y a2 m2 1
a2
b2
椭圆分别交于
A、B、C、D
四点。设弦
AC、BD
的中点分别为
M、N,lMN
恒过定点
a2
b2
x0 , a2
b2
y0
x2 y2
结论6:双曲线方程
C: a2 b2
1 ,过点 P 0, y0
y0 , b b,
作两条相互垂直的
1/4
2014.11.30
直线 l1 、 l2 与椭圆分别交于 A、B、C、D 四点。设弦 AC、BD 的中点分别为 M、N, lMN 恒过定点
且满足 MA MB=0 ,则 lAB 过定点 x0 , y0 2 p iv. 抛物线方程 C: x2 2 py p 0 上一点 P x0 , y0 ,抛物线上存在不同于点 P 的点 A、B,
且满足 MA MB=0 ,则 lAB 过定点 x0, y0 2 p
五、 联系
《圆锥曲线曲线上直角弦过定点结论》其实是与《圆锥曲线垂直弦中点轨迹过定点结论》有巨大联系
椭圆中互相垂直的弦过定点问题 - (原创)

椭圆中互相垂直的弦中点过定点问题(1)过椭圆22221x y a b +=的右焦点(,0)F c 作两条互相垂直的弦AB ,CD 。
若弦AB ,CD的中点分别为M ,N ,那么直线MN 恒过定点222(,0)a ca b+。
(2)过椭圆22221x y a b +=的长轴上任意一点(,0)()S s a s a -<<作两条互相垂直的弦AB ,CD 。
若弦AB ,CD 的中点分别为M ,N ,那么直线MN 恒过定点222(,0)a sa b+。
设AB 的直线为x my s =+,则CD 的直线方程为1x y s m=-+, 222222x my s b x a y a b =+⎧⎨+-=⎩,22222222()2()0m b a y b msy b s a +++-=, 2222224()0a b m b a s ∆=+->,2112222msb y y m b a -+=+,22211222()a s a y y mb a-⋅=+, 由中点公式得M 22222222(,)a s msb m b a m b a -++, 将m 用1m-代换,得到N 的坐标222222222(,)a sm msb m a b m a b ++ MN 的直线方程为222222222222()()(1)b sm a b m a s y x b m a a m b m a ++=-+-+,令0y =,得222a s x a b=+ 所以直线MN 恒过定点222(,0)a sa b+。
(3)过椭圆22221x y a b +=的短轴上任意一点(0,)()T t t t t -<<作两条互相垂直的弦AB ,CD 。
若弦AB ,CD 的中点分别为M ,N ,那么直线MN 恒过定点222(0,)b ta b+。
(4)过椭圆22221x y a b +=内的任意一点2222(,)(1)s t Q s t a b +<作两条互相垂直的弦AB ,CD 。
椭圆的弦的中点问题的解题方法及技巧

斜截式 y kx b
两点式
y y1 x x1 y2 y1 x2 x1
截距式
x y 1 ab
一般式 Ax+By+C=0
不垂直于x轴的直线 不垂直于x轴的直线 不垂直于x、y轴的直线
不垂直于x、y轴,不过原点的直线
2、斜率公式:k y2 y1 (或k y1 y2 )
AB
1 1 k2
y2 y1 2 4 y1 y2
例1.求直线y=x+1被椭圆x2 +2y2 =4所截得的 弦的中点坐标.
依据:中点坐标公式 法一:求交点,得中点 法二: 根系法.
设而不求,避免繁琐的运算
例2.已知一直线与椭圆4 x2+9 y2=36 交于A、B 两点,且
弦AB的中点坐标M 1,1 ,求直线AB的方程.
AB的中点M 1,1
x1 x2 1
2
y1 y2 1
2
8 x1 x2 18 y1 y2 0
AB:4 x 9y 13 0
k AB
4 9
检验:AB确实与椭圆相交
故:4 x 9y 13 0 为所求
一.直线方程的五种形式
点斜式 y y0 k(x x0)
2
A
求弦的中点的轨迹 法一;中点可用根系法
M
B
法二:点差法
例4.已知椭圆 1 2
x2 +y2 =1,及椭圆外一点M
0,2 ,过M的
直线与椭圆交于A、B 两点,求AB的中点的轨迹方程.
M A
B
解决与弦的中点有关问题: 三种类型;求中点,求以定点为中点的弦的直线方程
与椭圆焦点弦相关的过定点问题结论推导

与椭圆焦点弦相关的过定点问题结论推导下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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椭圆中定点定值问题(与焦点弦有关)

椭圆中的“定”二、与椭圆的焦点弦有关4. 椭圆12222=+by a x C :()0>>b a 的离心率为e ,PQ 为过椭圆焦点2F 而不垂直于x 轴的弦,且PQ的中垂线交x 轴于R ,则22PQ F R e=. 5.PQ 为过椭圆12222=+by a x C :()0>>b a 的一个焦点2F 的弦,2F K 为焦准距,e 为椭圆的离心率,则222112PF QF e F K+=.6.(1)PQ 为过椭圆12222=+by a x C :()0>>b a 焦点F 的弦,PQ 的中垂线交F 所在的椭圆的对称轴于R ,直线RF 交F 所对应的准线于K ,则P 、K 、Q 、R 四点共圆.(2)弦MN (异于长轴)过椭圆12222=+by a x C :()0>>b a 的右焦点2F ,过椭圆左顶点1A 的两条直线11,A M A N交椭圆的准线l 于,S T 两点,则以ST 为直径的圆一定过椭圆的右焦点2F 和2F 关于准线的对称点.(3)弦MN 过椭圆12222=+by a x C :()0>>b a 的右焦点2F ,椭圆的准线l 交椭圆的对称轴于点D ,则22MDF NDF ∠=∠.(4)P 为椭圆12222=+by a x C :()0>>b a 上任一点,2F 为椭圆右焦点,过P 作椭圆的切线交椭圆的右准线于点N ,则222ON PF b k k a=-.7.(1,2,3,)n n P Q n =为过圆锥曲线的一个焦点2F 的弦,n n P Q 的中垂线交2F 所在的曲线的对称轴于n R ,则过,,(1,2,3,)n n n P Q R n =的圆必交于同一点2,0a c ⎛⎫ ⎪⎝⎭.8. 弦AB (异于长轴)过椭圆12222=+b y a x C :()0>>b a 的焦点,过B A ,两点分别作椭圆的两条切线交圆222x y a +=于,M M '两点,则(1)MM '是圆222x y a +=的一条直径,且四边形MM BA '为梯形;(2)角APB ∠为锐角;(3)若两切线的交点为P ,当点P 为2,0a c ⎛⎫ ⎪⎝⎭时,APB ∆的面积最小,其最小值为4b ac.9.在椭圆12222=+by a x C :()0>>b a 通径(过焦点且垂直于焦点轴的弦)的延长线上任取一点()00,P x y 作椭圆两条切线12,PP PP ,则切点弦12PP ,x 轴和准线l 三线共点.10.直线l 是过椭圆12222=+b y a x C :()0>>b a 上一点P 的切线,它与经过椭圆左顶点1A 的切线交于点N ,椭圆的左焦点F 和点N 的的连线FN 与左准线交于点M ,则椭圆的右顶点2A ,切点P 及点M 三点共线.11.直线l 是过椭圆12222=+by a x C :()0>>b a 上一点P 的切线,它与经过椭圆右顶点2A 的切线交于点N ,椭圆的左焦点F 和点N 的的连线FN 与左准线交于点M ,则椭圆的左顶点1A ,切点P 及点M 三点共线.12.直线l 是过椭圆12222=+by a x C :()0>>b a 上一点P 的切线,过该椭圆右的左焦点1F 作1F N l ⊥,且与椭圆的左准线交于点M ,则椭圆的中心O ,切点P 及点M 三点共线.、13. 如图,点F 是椭圆12222=+b y a x C :()0>>b a 的右焦点,直线l 是椭圆的右准线,点P 在椭圆上且PF x ⊥轴,AB 是经过右焦点F的任一弦(不经过点P ),设直线AB 与直线l 相交于点M ,则2PA PB PM k k k +=.14. 过椭圆12222=+by a x C :()0>>b a 的焦点(),0F c 作倾斜角为θ的直线,交椭圆于,A B 两点,则2221cos ep AB e θ=-(e 为离心率,p 为焦参数(通径长的一半)). 15. 弦AB 过椭圆12222=+by a x C :()0>>b a 的焦点F ,且AF FB λ=(点A 位于点B 之上),则弦AB 所在直线的斜率()()()222110,11e k λλλλ+=-≠≠±-.。
相交弦中点所在直线过定点问题探究

即
y1 - y2
3
( x - 2) + .
x1 - x2
4
B( mꎬn) 的两直线 l1 ꎬl2 斜率分别为 k1 ꎬk2 ꎬk1 ≠k2 且
H( x2 ꎬy2 ) ꎬC ( x3 ꎬy3 )ꎬD ( x4 ꎬy4 )ꎬ因为 CꎬD 两点在椭
即
y1 - y2
x1 y2 - x2 y1
x +
x1 - x2
2
1
因为 k1 + k2 = - 1ꎬ所以
3
3
整理ꎬ得 y = æç k21 + k1 + ö÷( x - 1) + .
4
4
è
ø
即-
3
所以直线 GH 过定点 æç 1ꎬ ö÷
è 4 ø
方法 2 ( 作差法) 由题意设直线 l1 ꎬl2 的方程
分别是 y = k1 ( x - 1) ꎬy = k2 ( x - 1) .
- k2 ) + 4b( k1 + k2 ) ( k1 - k2 ) .
由于 k1 ≠k2 ꎬ所以 - 3 = 4k(k1 + k2 ) + 4b(k1 + k2 ).
所以 GH 所在直线方程为 y = kx - k +
即 y = k( x - 1) +
3
.
4
所以直线 GH 过定点(1ꎬ
3
.
4
③ - ④ꎬ得
.
b2 + a2 k21
k21 ma2 - k1 na2 nb2 - mb2 k1
ꎬ 2 2
).
b2 + a2 k21
a k1 + b2
k22 ma2 - k2 na2 nb2 - mb2 k2
ꎬ 2 2
).
b2 + a2 k22
椭圆中互相垂直的弦中点过定点问题

椭圆中互相垂直的弦中点过定点问题(1)过椭圆22221x y a b +=的右焦点(,0)F c 作两条互相垂直的弦AB ,CD 。
若弦AB ,CD的中点分别为M ,N ,那么直线MN 恒过定点222(,0)a ca b+。
(2)过椭圆22221x y a b +=的长轴上任意一点(,0)()S s a s a -<<作两条互相垂直的弦AB ,CD 。
若弦AB ,CD 的中点分别为M ,N ,那么直线MN 恒过定点222(,0)a sa b+。
设AB 的直线为x my s =+,则CD 的直线方程为1x y s m=-+, 222222x my s b x a y a b =+⎧⎨+-=⎩,22222222()2()0m b a y b msy b s a +++-=, 2222224()0a b m b a s ∆=+->,2112222msb y y m b a -+=+,22211222()a s a y y mb a-⋅=+, 由中点公式得M 22222222(,)a s msb m b a m b a -++, 将m 用1m -代换,得到N 的坐标222222222(,)a sm msb m a b m a b++ MN 的直线方程为222222222222()()(1)b sm a b m a s y x b m a a m b m a ++=-+-+,令0y =,得222a s x a b =+ 所以直线MN 恒过定点222(,0)a sa b+。
(3)过椭圆22221x y a b +=的短轴上任意一点(0,)()T t t t t -<<作两条互相垂直的弦AB ,CD 。
若弦AB ,CD 的中点分别为M ,N ,那么直线MN 恒过定点222(0,)b ta b+。
(4)过椭圆22221x y a b +=内的任意一点2222(,)(1)s t Q s t a b +<作两条互相垂直的弦AB ,CD 。
高考数学讲义椭圆之中点弦问题

2014年二轮复习椭圆之中点弦问题内容明细内容要求层次了解理解 掌握 圆锥曲线椭圆的定义与标准方程 √ 椭圆的简单几何意义 √ 抛物线的定义及其标准方程√ 抛物线的简单几何意义 √ 双曲线的定义及标准方程 √ 双曲线的简单几何性质 √ 直线与圆锥曲线的位置关系√北京三年高考两年模拟统计中点弦 垂直角度弦长面积范围定点定值 共线比例其它 高考试题 4 1 1 模拟试题 7 8 11 14 4 4 共计78151455椭圆之中点弦问题高考大纲自检自查必考点圆锥曲线总结:直线与圆锥曲线相交所得弦中点问题,是解析几何中的重要内容之一,也是高考的一个热点问题。
这类问题一般有以下三种类型:(1)求中点弦所在直线方程问题; (2)求弦中点的轨迹方程问题;(3)求弦中点的坐标问题。
其解法有代点相减法、设而不求法、参数法、待定系数法及中心对称变换法等。
中点弦常考题型(1)1||||PQ ABPB PA PQ AB k k =⇔⊥⇔=-设1122(,),(,)A x y B x y ,注意一般只有弦与椭圆相交的两点才设为12,x x 的,其它点不要随便设为1122(,),(,)A x y B x y .Q 为弦AB 的中点.设直线方程为y kx m =+,不要设为y kx b =+,因为b 在椭圆标准方程中会出现. 联立直线与椭圆方程22221y kx m x y a b=+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y ,得2222()1x kx m a b ++=,即222222212()10k km m x x a b b b +++-= 设1122(,),(,)A x y B x y ,则22222222222222122222212222211()4()(1)4()02111km k m m k b a b b a b a b km b x x k a b m b x x k a b ⎧⎪⎪⎪∆=-+-=--->⎪⎪⎪⎪⎪⎪+=-⎨⎪+⎪⎪⎪⎪-⎪=⎪⎪+⎪⎩∆中的高次项是可消去的.自检自查必考点P QBAOyx21222212Q kmx x b x k a b+==-+ 22222222222222222111Q Q k m k m m k m m b b a b a y kx m m k k k a b a b a b -++=+=-+==+++ (由Q x 求Q y 分子是可消去的)故中点Q 的坐标为22222222(,)11km m b a k k a b a b-++ 定点P 设为(,)s t则222222222222222211()1()1Q PQQ m a tk m k t y t a b a a b k km km k x ss b b a b s k a b -+-+-===---+--+ 故222222221()11()m k t a a b km k k s b a b-+=---+ 2222222211()()km k km k kt s a a b b a b -+=++ 22222111()()()k km kt s a b a b -=++(2)以,OA OB 为邻边的平行四边形的顶点P 在椭圆上1212,22Q Q x x y yx y ++== 易知P 点坐标212222221P Q km b x x x x k a b ==+=-+1212122()P Q y y y y kx m kx m k x x ==+=+++=++ 222222222222222211k m m k m m b a b a k k a b a b -++==++注意:1.不能把P x 代入y kx m =+方程中求P y ,因为点P 不在直线上. 2.由P x 求P y 分子是可消去的.故2222222222(,)11km m b a P k k a b a b -++在椭圆上. 则22222222222222()()111km m b a k k a b a b a b-+++= 两边同时乘以22221()k a b +得22222222222441()k m m k a b a b a b +=+ 2222222241(1)()m k k a b a b+=+ 注意:分母不要通分和化简,均采用整体法进行处理. (3)弦AB 的垂直平分线交,x y 轴分别为点,N M中点Q 的坐标为22222222(,)11km mb a k k a b a b-++ 垂直平分线方程为222222221()11m km a b y x k k k a b a b-=-+++ 令0x =,得到M 点坐标为2222211()(0,)1m a b k a b -+ 令0y =,得到N 点坐标为2222211()(,0)1km a b k a b -+【例1】 已知椭圆2212x y +=,求斜率为2的平行弦中点的轨迹方程.【例2】 证明在椭圆222210x y a ba b +=(>>)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 -=⋅.例题精讲【例3】 在直角坐标平面内,已知点(2,0),(2,0)A B -, P 是平面内一动点,直线PA 、PB 斜率之积为34-. (Ⅰ)求动点P 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)过点1(,0)2作直线l 与轨迹C 交于E F 、两点,线段EF 的中点为M ,求直线MA 的斜率k 的取值范围.【例4】 设椭圆:C )0(12222>>=+b a by a x 的离心率为e =,点A 是椭圆上的一点,且点A 到椭圆C 两焦点的距离之和为4. (1)求椭圆C 的方程;(2)椭圆C 上一动点()00,P x y 关于直线x y 2=的对称点为()111,y x P ,求1143y x -的取值范围.【例5】 设椭圆方程为1422=+y x ,过点)1,0(M 的直线l 交椭圆于点A B O 、,为坐标原点,点P 满足1()2OP OA OB =+u u u r u u u r u u u r ,点N 的坐标为⎪⎭⎫⎝⎛21,21.当l 绕点M 旋转时,求:(1)动点P 的轨迹方程; (2)||NP 的最大值和最小值.。
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椭圆中互相垂直的弦中点过定点问题(1)过椭圆22221x y a b +=的右焦点(,0)F c 作两条互相垂直的弦AB ,CD 。
若弦AB ,CD的中点分别为M ,N ,那么直线MN 恒过定点222(,0)a ca b+。
(2)过椭圆22221x y a b +=的长轴上任意一点(,0)()S s a s a -<<作两条互相垂直的弦AB ,CD 。
若弦AB ,CD 的中点分别为M ,N ,那么直线MN 恒过定点222(,0)a sa b+。
设AB 的直线为x my s =+,则CD 的直线方程为1x y s m=-+, 222222x my s b x a y a b =+⎧⎨+-=⎩,22222222()2()0m b a y b msy b s a +++-=, 2222224()0a b m b a s ∆=+->,2112222msb y y m b a -+=+,22211222()a s a y y mb a-⋅=+, 由中点公式得M 22222222(,)a s msb m b a m b a -++, 将m 用1m-代换,得到N 的坐标222222222(,)a sm msb m a b m a b ++ MN 的直线方程为222222222222()()(1)b sm a b m a s y x b m a a m b m a ++=-+-+,令0y =,得222a s x a b=+ 所以直线MN 恒过定点222(,0)a sa b+。
(3)过椭圆22221x y a b +=的短轴上任意一点(0,)()T t t t t -<<作两条互相垂直的弦AB ,CD 。
若弦AB ,CD 的中点分别为M ,N ,那么直线MN 恒过定点222(0,)b ta b+。
(4)过椭圆22221x y a b +=内的任意一点2222(,)(1)s t Q s t a b +<作两条互相垂直的弦AB ,CD 。
若弦AB ,CD 的中点分别为M ,N ,那么直线MN 恒过定点222222(,)a s b ta b a b ++。
设AB 的直线为()x s m y t -=-,则CD 的直线方程为1()x s y t m-=--, 222222()0x s m y t b x a y a b -=-⎧⎨+-=⎩,2222222222()2()()0m b a y b ms m t y b s mt a b ++-+--=, 2112222()mb s mt y y m b a --+=+,由中点公式得22222222()()(,)a s mt mb mt s M m b a m b a --++ 直线MN 的方程为:22222222()()()MN b m mt s a s mt y k x b m a b m a ---=-++, 即222222()MN a s b t y k x a b a b -=-++,所以直线MN 恒过定点222222(,)a s b ta b a b++。
重庆高2018级理科二诊20(本题满分12分)已知1(1,0)F -,2(1,0)F 是椭圆22143x y +=的左右焦点。
(2)过2F 作两条互相垂直的直线1l 与2l (均不与x 轴重合)分别与椭圆交于ABCD 四点。
线段AB ,CD 的中点分别是M ,N ,求证:直线MN 过定点,并求出该定点坐标。
设直线:(1)AB y k x =-,联立椭圆方程223412x y +=得:2222(43)84120k x k x k +-+-=,222218424343M k k x k k =⋅=++,222218424343M k k y k k =⋅=++,222444343N k x k k==++,213(1)34N N k y x k k =--=+ 由题意,若直线BS 关于x 轴对称后得到直线B S '',则得到的直线S T ''与ST 关于y 轴对称,所以若直线ST 经过定点,则该定点一定是直线S T ''与ST 的交点,该点必在x 轴上。
设该定点坐标(,0)t ,N M M N M N MM N M N My y x y y x y t t x x x y y ---=⇒=---,代入,M N 坐标化简得47t =,所以过定点4(,0)7。
结论(一)以00(,)x y 为直角定点的椭圆22221x y a b +=内接直角三角形的斜边必过定点2222002222(,)a b b a x y a b b a --⨯⨯++。
推论1:以上顶点为直角顶点的椭圆内接直角三角形的斜边必过定点,且定点在y 轴上。
证明:设右顶点(0,)P b ,设y kx b =+,1y x b k=-+ 222222y kx b b x a y a b =+⎧⎨+-=⎩,22222()20a k b x a bkx ++=⇒, 212222,a bk x a k b -=+,将k 换成1k-得:222222a bk x a b k =+ 由题意,若直线BS 关于y 轴对称后得到直线B S '',则得到的直线S T ''与ST 关于x 轴对称,所以若直线ST 经过定点,则该定点一定是直线S T ''与ST 的交点,该点必在y 轴上。
设该定点坐标(0,)t ,1212121121212121211()()kx b x x x b t y y y y x x yk t x x x x x x x -+-+---=⇒==----,2222122211()x x k b b a t b k x x b a +-=⨯+=-+,所以过定点2222()(0,)b b a b a -+。
推论2:以右顶点为直角顶点的椭圆内接直角三角形的斜边必过定点,且定点在x 轴上。
证明:设右顶点(,0)P a ,设x my a =+,1y x a m=-+ 222222x my a b x a y a b =+⎧⎨+-=⎩,22222()20b m a y b amy ++=⇒, 212222b am y b m a -=+,将m 换成1m-得:222222b am y b a m =+由题意,若直线BS 关于x 轴对称后得到直线B S '',则得到的直线S T ''与ST 关于y 轴对称,所以若直线ST 经过定点,则该定点一定是直线S T ''与ST 的交点,该点必在x 轴上。
设该定点坐标(,0)t ,1212121121212121211()()my a y y y a y y y x y y xm t t x x x y y y y -+-+---=⇒==----,2222122211()y y m a a b t a m y y a b+-=⨯+=-+,所以过定点2222()(,0)a a b a b -+。
下面探求ABP ∆面积的最大值:2222()a a b x my a b -=++代入椭圆得:22442222222222()4()20()a a b a b b m a y b my a b a b --++⨯⨯+=++ 2422242224[()4]()a b a b m a a b ++∆=+,222242122222222221()2([]2()ABPa ab ab a b S a y y a b a b a b m a b ∆-=⨯-⨯-=⨯=++++242224()a b a b ≤+,当且仅当0m =时等号成立取最大值。
面积在2m ∈[0,)+∞单调递减。
结论2:以00(,)x y 为直角定点的抛物线22y px =内接直角三角形的斜边必过定点0(2x p +,0)y -结论3:以00(,)x y 为直角定点的双曲线22221x y a b -=内接直角三角形的斜边必过定点2222002222(,)a b a b x y a b b a++--重庆高2018级文科二诊20(本题满分12分)已知1(1,0)F -,2(1,0)F 是椭圆22143x y +=的左右焦点,B 为椭圆的上顶点。
(2)过点B 作两条互相垂直的直线与椭圆交于S ,T 两点(异于点B ),证明:直线ST过定点,并求该定点的坐标。
(2)解:设1122(,),(,)S x y T x y ,直线:BS y kx =,联立椭圆方程得:22(43)0k x ++=,1243x k -=+,2243k x k -==+, 由题意,若直线BS 关于y 轴对称后得到直线B S '',则得到的直线S T ''与ST 关于x 轴对称,所以若直线ST 经过定点,则该定点一定是直线S T ''与ST 的交点,该点必在y 轴上。
设该定点坐标(0,)t,1212121121212121211((kx x x x t y y y y x x yk t x x x x x x x -----=⇒==----,代入1x ,2x化简得t =,所以过定点。
重庆巴蜀中学高2018级届月考卷九理科20(本小题满分12分)已知椭圆2222:1x y C a b+=的左右焦点分别是1F ,2F ,上顶点M ,右顶点为(2,0)N ,12MF F ∆的外接圆半径为2。
(1)求椭圆C 的标准方程; (2)设直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,若以AB 为直径的圆经过点N ,求ABN ∆面积的最大值。
解:(Ⅰ)∵右顶点为(20),,∴2a =,122MF MF ==,∵121sin 2MO b bMF F MF a ∠===,2122424sin 2MF R b MF F b ====∠,∴1b =, ∴椭圆的标准方程为2214x y +=.……………………………………………(4分)(Ⅱ)设直线l 的方程为my x b =+,1122()()A x y B x y ,,,, 与椭圆联立得222(4)240m y mby b +-+-=,∴21212222444mb b y y y y m m -+==++,. ……………………………………………(6分)∵以AB 为直径的圆经过点N ,∴0NA NB =, ∵1122(2)(2)NA x y NB x y =-=-,,,, ∴1212122()40x x x x y y -+++=,①……………………………………………(7分)∵121228()24b x x m y y b m -+=+-=+,2222121212244()4b m x x m y y mb y y b m -=-++=+, 代入①式得2516120b b ++=,∴65b =-或2b =-(舍去),故直线l 过定点605⎛⎫⎪⎝⎭,. ……………………………………………………(9分)∴121622||255ABN S y y ⎛⎫=⨯-⨯-= ⎪⎝⎭△ …………(10分)令222564()[0)(4)t h t t m t +==∈+∞+,,, 则228()0251281120425h t t t t ⎛⎫'>⇒++<⇒∈-- ⎪⎝⎭,,∴()h t 在[0)t ∈+∞,上单调递减,max ()(0)4h t h ==, ∴0m =时,max 1625ABN S =△. …………………………………………………(12分)(一般化结论):直线AB 与椭圆2222:1x y C a b+=交于,A B 两点,P 为上顶点。