内容正文:
今天我们研究直线和椭圆相交巧解中点弦相关问题。将弦的两个端点坐标设为对称形式,可以快速得出中点弦所在直线的斜率和弦长,解题时若能充分利用这些结论,则可以轻松准确地解决“中点弦”的有关问题。
先看例题:
例:椭圆方程为
的弦AB被点M
平分,求弦AB所在的直线方程.
解:“巧解”体现在巧妙的设法:
由题意可设
,
则有:
以上两式相减得:
所以AB直线方程为
整理得:
归纳整理:
如上图所示,点
是线段
的中点,
设
,
EMBED Equation.DSMT4
有下面两个非常简单有趣的结论:
(1)
;
(2)
.
再看一个例题,加深印象
例:椭圆方程为
求以
为中点的弦
的弦长.
解:由题意可设
,
则有:
以上两式相减得:
即
将其代入
中可求得
所以弦
的长为
总结:
1.将弦的两个端点坐标设为对称形式,设
,
EMBED Equation.DSMT4 ,
可以快速得出中点弦所在直线的斜率
。
2.将弦的两个端点坐标设为对称形式,设
,
EMBED Equation.DSMT4 ,
可以快速得出弦长
。
练习:
1.椭圆
的弦
被点
平分,求弦
所在的直线方程.
2.已知
是直线
被椭圆
所截得的线段的中点,求直线
的方程.
答案:
1. 解:依题意,可设
,
,则
两式相减,得
,
故所求直线的方程为
∴所求直线方程为
.
2.
解:方法一:设所求直线方程为
.代入椭圆方程,整理得
①
设直线与椭圆的交点为
,
,则
、
是①的两根,
∴
∵
为
中点,∴
,
.
∴所求直线方程为
.
方法二:设直线与椭圆交点
,
.
∵
为
中点,∴
,
.
又∵
,
在椭圆上,
∴
,
两式相减得
,
即
.
∴
.
∴直线方程为
.
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