内容正文:
今天我们研究已知椭圆弦中点求椭圆方程。利用点差法得出椭圆长半轴长和短半轴长的一个关系式,再结合已知条件,用待定系数法求出椭圆方程。
先看例题:
例:已知椭圆E:
(a>b>0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线变E于A,B两点.若AB的中点坐标为(1,-1),则E的方程为( )
A.
B.
C.
D.
解:如图所示,设点A的坐标为(d,h),点B的坐标为(f,g),AB的中点为P.
将A、B两点代入椭圆方程可得
,
两式相减得
,
即可得
,
∵
,
,
∴
,
即得a2=2b2,又由c2=a2-b2=2b2-b2=b2=32=9,可得b2=9,a2=18,
则所求椭圆方程为
,故本题选D.
规律整理:
用点差法,确定椭圆方程:
设方椭圆程为:
(a>b>0),
表示椭圆以A(x1,y1),B(x2,y2)为端点的弦AB(不过原点)的斜率,令M(x0,y0)为弦AB的中点,M与椭圆中心O连线的斜率为
,则有
。
简要证明:
即
由此得出a,b关系,再根据题目中其它条件,求得椭圆方程。
再看一个例题,加深印象
例: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
再由
,
EMBED Equation.3 ,
代入上式可得:
┅┅②
联立①②解得
,
所求椭圆的方程是
总结:
1.设椭圆弦的端点代入椭圆方程,利用点差法得出椭圆长半轴长和短半轴长的一个关系式。
2.结合已知条件,根据椭圆中a,b,c的关系,用待定系数法求出椭圆方程。
练习:
1.已知中心在原点,长轴在x轴上的椭圆的两准线间的距离为2
,若椭圆被直线x+y+1=0截得的弦的中点的横坐标是
,求椭圆的方程。
2.平面直角坐标系xOy中,过椭圆M:
右焦点的直线
交M于A,B两点,P为AB的中点,且OP的斜率为
.
(Ⅰ)求M的方程;
(Ⅱ)C,D为M上两点,若四边形ACBD的对角线CD⊥AB,求四边形ACBD面积的最大值.
答案:
1. 解:令椭圆方程为
,
由题得:
,
由
作差得
又
即
椭圆方程为
2.
1
$$