内容正文:
【专题12】中点弦相关结论
椭圆有关的经典结论
结论一:①AB为椭圆的弦,,弦中点M(x0,y0),若AB、OM的斜率存在,则AB所在直线的斜率为,且;
②AB为椭圆的弦,,弦中点M(x0,y0),若AB、OM的斜率存在,则AB所在直线的斜率为,且
结论二:椭圆的弦AB过原点,P为椭圆上异于A、B的一点,若PA、PB的斜率存在,则.
双曲线有关的经典结论
结论:(1)AB是双曲线的不平行于对称轴的弦,M为AB的中点,则,
即。
(2)双曲线的方程为(),为双曲线的实轴顶点,P点是双曲线上异于实轴顶点的任一点,则有
(3)双曲线的方程为(a>0,b>0),为双曲线的虚轴端点,P点是双曲线上异于虚轴端点的任一点,则有
(4) 双曲线的方程为(a>0,b>0),过原点的直线交双曲线于两点,P点是双曲线上异于两点的任一点,则有
抛物线中点弦的斜率公式
作直线交抛物线于A、B两点,且,是抛物线的不垂直于对称轴的弦,为的中点,则;
作直线交抛物线于A、B两点,且,是抛物线的不垂直于对称轴的弦,为的中点,则;
【突破满分数学之秒杀技巧与答题模板】
第一步:若,是椭圆上不重合的两点,则,
第二步:两式相减得,
第三步:是直线的斜率,是线段的中点,化简可得,此种方法为点差法。
若是椭圆上不垂直于x轴的两点,是的中点,为椭圆的中心,则直线与的斜率之积为定值
类型1: 利用点差法确定直线方程
【典例1】椭圆和点,直线经过点且与椭圆交于两点.当点恰好为线段的中点时,求的方程.
规律总结:
中点弦问题的常见类型及解决策略
常见类型
解决策略
①过定点,定点为弦中点
②平行弦中点的轨迹
③过定点的弦的中点轨迹
联立消元法:将直线与椭圆方程联立,消元,利用一元二次方程根与系数的关系表示中点坐标
点差法(结果注意检验):利用弦的两端点适合椭圆方程,做差构造中点、斜率的关系
注:“点差法”的优点是设出弦的两端点坐标后,代入圆锥曲线方程,并将两式相减,式中含有、、三个未知量,这样就直接联系了中点和直线的斜率,借用中点公式既可以求出斜率.
【变式1】已知双曲线,则以点为中点的双曲线的弦所在的直线方程为______.
【变式2】椭圆和点,直线经过点且与椭圆交于两点.当点恰好为线段的中点时,求的方程.
【变式3】已知双曲线-y2=1,求过点A (3,-1)且被点A平分的弦MN所在直线的方程.
【变式4】已知抛物线y2=6x,过点P(4,1)引一条弦P1P2使它恰好被点P平分,求这条弦所在的直线方程及|P1P2|.
类型二:利用点差法求曲线方程
【典例1】平面直角坐标系中,过椭圆右焦点的直线交于两点,为的中点,且的斜率为,求的方程
【变式1】已知椭圆的右焦点为,过点的直线交于,两点,若的中点坐标为,则的方程为( )
A. B. C. D.
【变式2】椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,离心率为,点、在椭圆上,且,求椭圆的方程及直线的斜率。
【变式3】已知双曲线中心在原点且一个焦点为F(,0),直线与其相交于M、N两点,MN中点的横坐标为,则此双曲线的方程是 .
类型三:利用点差法解决曲线的几何性质问题
【典例1】已知斜率为的直线交椭圆于两点,若点是的中点,则的离心率等于( )
A. B. C. D.
【变式1】直线与椭圆相交于两点,且恰好为中点,则椭圆的离心率为_______;
【变式1】椭圆与直线交于两点,过原点与线段中点的直线的斜率为,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式3】椭圆与直线交于两点,若原点与线段的中点连线的斜率为,则的值是________.
【典例2】椭圆的左、右顶点分别为,点P在C上且直线斜率的取值范围是,那么直线斜率的取值范围是( )
A B. C. D.
【变式1】(2018秋•东莞市期末)已知椭圆C:(a>b>0)的右焦点为F(3,0),且离心率为,△ABC的三个顶点都在椭圆C上,设△ABC三条边AB、BC、AC的中点分别为D、E、M,且三条边所在直线的斜率分别为k1,k2,k3,且k1,k2,k3均不为0.O为坐标原点,若直线OD,OE,OM的斜率之和为1,则= .
类型四:对称问题
【典例1】已知椭圆上两个不同的点、关于直线对称,求实数的取值范围 .
规律总结:
解决对称问题除掌握解决中点弦问题的方法外,还要注意“如果点关于直线l对称,则l垂直于直线且的中点在直线l上”的应用.
【变式1】已知椭圆的左焦点为,为坐标原点,设过点且不与坐标轴垂直的直线交椭圆于两点,线