内容正文:
椭圆、双曲线中心弦和中点弦性质及应用
广州市花都区邝维煜纪念中学 汤国贤
1、 题目来源
1、 人教A版选修性必修第一册第108页例3
如图,设点A、B两点的坐标分别是,直线和直线相交于点M。且他们的斜率之积为,求点M的轨迹方程。
2、 人教A版选修性必修第一册第121页探究
如图,设点A、B两点的坐标分别是,直线和直线相交于点M。且他们的斜率之积为,求点M的轨迹方程,并由点M的轨迹方程判断轨迹的形状,与第108页例3比较,你有什么发现。
2、
关于椭圆、双曲线的“”
(一)椭圆和双曲线中心弦的性质:(以焦点在x轴为例)
1、椭圆:若AB是椭圆的中心弦(过对称中心的弦),设P点是椭圆上的任一点,若PA、PB的斜率均存在,则;
2、双曲线:若AB是双曲线的中心弦(过对称中心的弦),设P点是双曲线上的任一点,若PA、PB的斜率均存在,则
(二)椭圆和双曲线中心弦的性质:(以焦点在x轴为例)
1、
椭圆:若AB是椭圆的一条不过椭圆中心的弦,设M是线段AB的中点,O是坐标原点,若OM、AB的斜率均存在,则;
2、双曲线:若AB是双曲线的一条不过双曲线中心的弦,设M是线段AB的中点,O是坐标原点,若OM、AB的斜率均存在,则;
(三)中点弦和中心弦性质之间的联系:(以焦点在x轴的椭圆为例)
如图,若AB是椭圆的一条不过椭圆中心的弦,设M是线段AB的中点,O是坐标原点,若OM、AB的斜率均存在,则(中点弦性质);
连接OB,交椭圆于点C,易得:O是BC的中点,M是AB的中点,OM是三角形ABC的中位线,则:
,于是:(中心弦性质)
三、中心弦和中点弦性质应用
1(2022年全国甲卷理科)已知椭圆的左顶点为A,点P、点Q均在椭圆上, 且关于y轴对称,若直线AP、AQ的斜率乘积为,则C的离心率为( )。
A、 B、 C、 D、
解:如右图,作Q关于x轴对称的点H,易得:
PH是中心弦,AQ与AH的斜率互为相反数;
又,则;
因此:,故选A;
2、如图,已知过原点O的直线AB交椭圆于A、B两点,过点A分别作x轴和AB的垂线AP和AQ,分别交椭圆于P、Q两点,链接BQ,交AP于点M,若,则椭圆的离心率为_______。
解:设,易得:
;
可知:,解得:。
3、 (2022年新高考Ⅱ卷)已知椭圆,直线l与椭圆在第一象限交于A、B两点,与x轴、y轴分别交于M、N两点,且|MA|=|NB|,3,则直线l的方程是________________。
解:如图,因为|MA|=|NB|,则AB的中点与MN的中点相同,设为E;
(理由:设E是AB中点,NB=MA,则NE+EB=ME+EA,且EB=EA,于是:NE=ME,也就是说:E也是MN中点)
则;设直线AB为y=kx+m,由题意可知,,可得:;,则,且,得;,得
因此,直线l的方程是:。
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