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双曲线点差法

双曲线点差法
双曲线点差法

点差法公式在双曲线中点弦问题中的妙用

圆锥曲线的中点弦问题是高考常见的题型,在选择题、填空题和解答题中都是命题的热点。它的一般方法是:联立直线和圆锥曲线的方程,借助于一元二次方程的根的判别式、根与系数的关系、中点坐标公式及参数法求解。

若已知直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标,将这两点代入圆锥曲线的方程并对所得两式作差,得到一个与弦 的中点和斜率有关的式子,可以大大减少运算量。我们称这种代点作差的方法为“点差法”,它的一般结论叫做点差法公式。本文就双曲线的点差法公式在高考中的妙用做一些粗浅的探讨,以飨读者。

定理 在双曲线122

22=-b y a x (a >0,b >0)中,若直线l 与双曲线相交于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22

00a

b x y k MN

=?. 证明:设M 、N 两点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x ,则有???????=-=-)2(.1)1(,122

222222

1221 b y a x b

y a x )2()1(-,得.022

22

122

22

1=---b

y

y a x x

.22

12121212a

b x x y y x x y y =++?--∴ 又.22,0

0021211212x y x y x x y y x x y y k MN ==++--=

.2200a

b x y k MN

=?∴ 同理可证,在双曲线122

22=-b

x a y (a >0,b >0)中,若直线l 与双曲线相交于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2

2

00b a x y k MN

=?. 典题妙解

例1 已知双曲线13

:2

2

=-x y C ,过点)1,2(P 作直线l 交双曲线C 于A 、B 两点.

(1)求弦AB 的中点M 的轨迹;

(2)若P 恰为弦AB 的中点,求直线l 的方程. 解:(1),3,12

2

==b a 焦点在y 轴上.

设点M 的坐标为),(y x ,由22b a x y k AB

=?得:3

1

21=?--x y x y , 整理得:.03232

2

=+--y x y x

∴所求的轨迹方程为.032322=+--y x y x

(2) P 恰为弦AB 的中点,

∴由2200b a x y k AB

=?得:,3

121=?AB k 即.32

=AB k ∴直线l 的方程为)2(3

2

1-=

-x y ,即.0132=--y x 例2 已知双曲线22:2

2

=-y x C 与点).2,1(P

(1)斜率为k 且过点P 的直线l 与C 有两个公共点,求k 的取值范围; (2)是否存在过点P 的弦AB ,使得AB 的中点为P ? (3)试判断以)1,1(Q 为中点的弦是否存在.

解:(1)直线l 的方程为)1(2-=-x k y ,即.2k kx y -+=

由??

?=--+=.

22,

22

2y x k kx y 得.064)2(2)2(2

222=+-+---k k x k k x k

直线l 与C 有两个公共点,

∴得??

???+----=?≠-.0)64)(2(4)2(4,

022

2222 k k k k k k 解之得:k <

2

3

且.2±≠k ∴k 的取值范围是).2

3

,2()2,2()2,( ---∞

(2)双曲线的标准方程为.2,1,12

222

2

==∴=-b a y x 设存在过点P 的弦AB ,使得AB 的中点为P ,则由2200a

b x y k AB =?得:.1,22=∴=?k k 由(1)可知,1=k 时,直线l 与C 有两个公共点,

∴存在这样的弦.这时直线l 的方程为.1+=x y

(3)设以)1,1(Q 为中点的弦存在,则由2

200a b x y k AB

=?得:.2,21=∴=?k k 由(1)可知,2=k 时,直线l 与C 没有两个公共点,

∴设以)1,1(Q 为中点的弦不存在.

例3 过点)0,2(-M 作直线l 交双曲线1:2

2

=-y x C 于A 、B 两点,已知OB OA OP +=(O 为坐标原点),求点P 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.

解:在双曲线1:2

2

=-y x C 中,122==b a ,焦点在x 轴上.设弦AB 的中点为Q .

,OB OA OP +=

由平行四边形法则知:2=,即Q 是线段OP 的中点. 设点P 的坐标为),(y x ,则点Q 的坐标为??

?

??2,2y x . 由22

2

2a b

x y k AB

=?得:14222=?+=

?+x y x y x y x y

, 整理得:.042

2

=+-x y x

配方得:

14

4)2(22=-+y x . ∴点P 的轨迹方程是

14

4)2(2

2=-+y x ,它是中心为)0,2(-,对称轴分别为x 轴和直线02=+x 的双曲线.

例 4. 设双曲线C 的中心在原点,以抛物线4322-=x y 的顶点为双曲线的右焦点,抛物线的准线为双曲线的右准线. (Ⅰ)试求双曲线C 的方程;

(Ⅱ)设直线:21l y x =+与双曲线C 交于,A B 两点,求AB ;

(Ⅲ)对于直线1:+=kx y l ,是否存在这样的实数k ,使直线l 与双曲线C 的交点,A B 关于直

线4:'

+=ax y l (a 为常数)对称,若存在,求出k 值;若不存在,请说明理由.

解:

(Ⅰ)由2

4y =-得)3

2(322

-

=x y ,

∴3=p ,抛物线的顶点是)0,3

2(

,准线是3

213223=+-

=x . ∴在双曲线C 中,????

???

==.

321,322

c

a c . ∴.1,3122==

b a ∴双曲线C 的方程为1322=-y x . (Ⅱ)由???=-+=.

13,

122

2y x x y 得:0242=++x x . 设),(),,(2211y x B y x A ,则2,42121=-=+x x x x .

∴102]24)4)[(21(]4))[(1(||22212212=?--+=-++=x x x x k AB .

(Ⅲ)假设存在这样的实数k ,使直线l 与双曲线C 的交点,A B 关于直线'l 对称,则'l 是线段AB 的垂直平分线. 因而k a 1-

=,从而41

:'+-=x k

y l . 设线段AB 的中点为),(00y x P . 由22

00a b x y k AB

=?得:30

0=?x y k ,∴003x ky =.…………………………………………① 由41

00+?-

=x k

y 得:k x ky 400+-=.…………………………………………………② 由①、②得:3,00==y k x .

由100+=kx y 得:132+=k ,∴2±=k .

又由???+==-.

1,1322kx y y x 得:.022)3(2

2=++-kx x k

直线l 与双曲线C 相交于A 、B 两点,

∴)3(8422--=?k k >0,即2k <6,且32≠k .

∴符合题意的k 的值存在,2±=k .

金指点睛

1. (03全国)已知双曲线中心在原点且一个焦点为)0,7(F ,直线1-=x y 与其相交于M 、N 两点,MN 的中点的横坐标为3

2

-

,则此双曲线的方程为( )

A.14322=-y x

B. 13422=-y x

C. 12522=-y x

D. 15222=-y x

2.(02江苏)设A 、B 是双曲线12

22

=-y x 上两点,点)2,1(N 是线段AB 的中点.

(1)求直线AB 的方程;

(2)如果线段AB 的垂直平分线与双曲线相交于C 、D 两点,那么A 、B 、C 、D 四点是否共圆,为什么?

3. 已知双曲线1322

=-y x ,过点)2

3

,21(--P 作直线l 交双曲线于A 、B 两点.

(1)求弦AB 的中点M 的轨迹;

(2)若点P 恰好是弦AB 的中点,求直线l 的方程和弦AB 的长.

4、双曲线C 的中心在原点,并以椭圆

113

252

2=+y x 的焦点为焦点,以抛物线x y 322-=的准线为右准线.

(1)求双曲线C 的方程;

(2)设直线)0(3:≠+=k kx y l 与双曲线C 相交于A 、B 两点,使A 、B 两点关于直线

)0(6:'≠+=m mx y l 对称,求k 的值.

参考答案

1. 解:在直线1-=x y 中,1=k ,32-

=x 时,3

5

-=y . 由22

00a b x y k MN =?得22253

235

1a b ==--

?.

又由??

???==+=72

522222c b a a b 得5,22

2==b a . 故答案选D.

2. 解:(1)2,12

2

==b a ,焦点在x 上. 由2

2

00a b x y k AB

=?得:22=?AB k ,∴1=AB k . ∴所求的直线AB 方程为)1(12-?=-x y ,即01=+-y x .

(2)设直线CD 的方程为0=++m y x ,点)2,1(N 在直线CD 上, ∴021=++m ,3-=m .

∴直线CD 的方程为03=-+y x .

又设弦CD 的中点为),(y x M ,由22a b x y k CD =?得:21=?-x y

,即x y 2-=.

由?

??-==-+.2,

03x y y x 得6,3=-=y x .

∴点M 的坐标为)6,3(-.

又由??

?

??=-=+-.12,0122y x y x 得)4,3(),0,1(B A -.

由两点间的距离公式可知:102||||||||====MD MC MB MA . 故A 、B 、C 、D 四点到点M 的距离相等,即A 、B 、C 、D 四点共圆. 3. 解:(1)3,12

2

==b a ,焦点在x 上. 设点M 的坐标为),(y x .

若直线l 的的斜率不存在,则x l ⊥轴,这时直线l 与双曲线没有公共点,不合题意,故直线l 的的斜

率存在.

由22

a

b x y k AB

=?得:

32

123

=?++

x y x y , 整理,得:033262

2=-+-y x y x .

∴点M 的轨迹方程为0332622=-+-y x y x .

(2)由22

00a

b

x y k AB =?得:32

123

=--

?AB k ,∴1=AB k .

∴所求的直线l 方程为)2

1

(123+?=+x y ,即1-=x y .

由??

???-==-

.1,132

2x y y x 得022=-+x x , 解之得:1,221=-=x x . ∴.2332||1||122

=?=

-+=x x k AB

4. 解:(1)在椭圆

113

252

2=+y x 中,32,13,522=-===b a c b a ,

∴焦点为)0,32(),0,32(21F F -.

在抛物线x y 322-=中,3=

p ,∴准线为2

3=

x . ∴在双曲线中,

2

3

2=c a . 从而.3,3==b a ∴所求双曲线C 的方程为19

32

2=-y x . (2)直线'l 是弦AB 的垂直平分线,∴k m 1-

=,从而61

:'+?-=x k

y l . 设弦AB 的中点为),(00y x P .

由22

00a b x y k AB

=?得:30

0=?x y k ,∴003x ky =.…………………………………………① 由61

00+?-

=x k

y 得:k x ky 600+-=.…………………………………………………② 由①、②得:2

9

,2300==y k x

又 300+=kx y ,

32329+?=k

k ,即12=k . ∴1±=k .

由??

???+==-.3,1932

2kx y y x 得.0186)3(2

2=++-kx x k 直线l 与双曲线C 相交于A 、B 两点,

∴)3(723622--=?k k >0,即2k <6,且32≠k . ∴1±=k 符合题意.

故k 的值为1±.

定比点差法及其应用解说

定比点差法及其应用解说 一、定比分点 若 ,则称点为点 、的 定比分点. 当 时,点在线段 上,称为内分点; 当

( )时,点在线段的延长线上,称为外分点. 定比分点坐标公式:若点,,,则点的坐标为 二、点差法 点差法其实可以看作是方程的相减,是对方程的一个巧妙的处理。 若点在有心二次曲线 上,则有 两式作差得 此即有心二次曲线的垂径定理,可以解决与弦的中点相关的问题. 1、弦的中点 点差法一个妙用: 例1 已知椭圆,直线交椭圆于两点,为的中点,求证:为定值。

分析用常规方法设直线也可以解决,但是计算就很繁杂,在这里使用点差法。解设,, 在椭圆上:, 作差得: 即:, 因为 所以,为定值。 以上结论与弦的中点有关,也称为垂径定理。 考虑当椭圆为圆的时候,,则,,正好也符合圆的“垂径定理”。

在双曲线中同样有类似的结论,但定值为,在这里就不再推导了。 2、弦上的定比分点 当弦上的点不再是中点时,就成了定比分点: 设,,,则点坐标可以表示为: , 证明设,,化简可得: ,同理 这时候就出现了这样形式的式子。 如果再凑出,可能大家就会有点感觉了: 可以将椭圆的方程乘上一个再作差,得到这样的式子。 因此我们想到了“定比点差法”这样的技巧。 例2 已知椭圆,在椭圆外,过作直线交椭圆于两点,在线段上且满足:,求证:点在定直线上。

分析按照以上思路,要出现和这样的式子,很容易想到设的坐标,再表示出的坐标。 解设,,, 则,结合图形得: 则, 在椭圆上:①,② 得: 即 ,所以在定直线上。 下面介绍定比点差法: 若点在有心二次曲线上,则有 两式作差得

点差法

点差法(选做) 对点差法掌握不太熟练的同学建议阅读例题及变式,选做练习题,注意知二得一。 例题:过点M (1,1)作斜率为﹣1 2 的直线与椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>相交于A ,B 两点,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率等于 . 分析:利用点差法,结合M 是线段AB 的中点,斜率为﹣ 1 2 ,即可求出椭圆C 的离心率. 解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则221122 1.x y a b +=,22 2222 1.x y a b +=, ∵过点M (1,1)作斜率为﹣1 2 的直线与椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>相交于A ,B 两点, M 是线段AB 的中点,∴两式相减可得 22212().02a b +-= ,a ∴= ∴c b ==, ∴2c e a = = .故答案为:2 . 点评:若设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为),(11y x A 、),(22y x B ,将这两点代入圆锥曲线的方程并对所得两式作差,得到一个与弦AB 的中点和斜率有关的式子,可以大大减少运算量。我们称这种代点作差的方法为“点差法”。一般用于已知斜率与中点坐标两者之一或两者都已知或未知,进而求解求解其它参数(离心率)的情况. 结论:在椭圆22 221(0)x y a b a b +=>>中,若直线l 与椭圆相交于M,N 两点,点P (x 0,y 0) 是弦MN 中点,弦MN 所在的直线l 的斜率是MN K ,则有:MN K .2 020y b x a =-. 变式一:已知直线与椭圆22 194 x y +=交于A ,B 两点,设线段AB 的中点为P ,若直线的斜率为k 1,直线OP 的斜率为k 2,则k 1k 2等于 分析:利用“平方差法”、线段中点坐标公式、斜率计算公式即可得出. 解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x 0,y 0).则 1202x x x +=,12 02 y y y +=,

点差法在圆锥曲线的应用

中点弦与点差法在圆锥曲线的应用 【考情分析】 1、高考要求 (1)了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用; (2)掌握椭圆、抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率); (3)了解双曲线的定义、结合图形和标准方程、知道它的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线); (4)了解曲线与方程的对应关系; (5)理解数形结合的思想; (6)了解圆锥曲线的简单应用。 从全国卷考试说明,全国卷椭圆和抛物线要求比较高,都是“掌握”和“理解”,而对双曲线要求大大降低,是“了解”;直线与圆锥曲线、曲线与方程的要求都是“了解”。 【复习本专题的意义】 解析几何是高考的重点,也是难点。一轮复习应该在注重知识面广的同时,要根据文科数学的特点加强思想方法的渗透,总结一些源于教材而高于教材的重要结论和解题规律,做到基础扎实、结论熟练、思路清晰、方法准确、讲练得体,并引导学生充分结合考试说明和命题规律,学会整理知识要点、解题方法、解题技巧,分类收集典型考例,深入浅出,自然实现重点突出,难点的突破,在能力提升同时也为二轮复习打下前站,为二轮复习的飞跃打下坚实的基础。 与圆锥曲线的弦的中点有关的问题,我们称之为圆锥曲线的中点弦问题。涉及到解决圆锥曲线中点弦的问题,常采用“点差法”来求解。“点差法”是利用直线和圆锥曲线的两个交点,把交点代入圆锥曲线的方程,得到两个等式,两式相减,可以得到一个与弦的斜率及中点相关的式子(也称中点和斜率结合公式),再结合已知条件,运用学过的知识使问题得到解决。当题目涉及弦的中点、斜率时,一般都可以用点差法来解。与韦达定理法复杂繁琐的计算相比,点差法可以大大减少运算量,优化解题过程,达到“设而不求”的目的。 本微专题将从求弦的斜率与弦的中点问题、求弦中点轨迹、求弦的中点坐标、弦的垂直平分线问题和求曲线的方程等方面引导学生自主学习、合作探究,使一轮复习备考落实到实处,为2019年高考取胜作充分准备。 【教学内容】 直线与二次曲线相交,特别是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。 一、求中点弦所在直线方程问题

(完整版)用“点差法”解圆锥曲线的中点弦问题

用“点差法”解圆锥曲线的中点弦问题 与圆锥曲线的弦的中点有关的问题,我们称之为圆锥曲线的中点弦问题。解圆锥曲线的中点弦问题的一般方法是:联立直线和圆锥曲线的方程,借助于一元二次方程的根的判别式、根与系数的关系、中点坐标公式求解,但运算量较大。若设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为),(11y x A 、),(22y x B ,将这两点代入圆锥曲线的方程并对所得两式作差,得到一个与弦AB 的中点和斜率有关的式子,可以大大减少运算量。我们称这种代点作差的方法为“点差法”。下面就如何用点差法计算举几个例子供大家参考。 一、 求以定点为中点的弦所在直线的方程 例1、过椭圆14 162 2=+y x 内一点)1,2(M 引一条弦,使弦被M 点平分,求这条弦所在直线的方程。 解:设直线与椭圆的交点为),(11y x A 、),(22y x B Θ )1,2(M 为AB 的中点 ∴421=+x x 221=+y y Θ又A 、B 两点在椭圆上,则1642121=+y x ,1642 222=+y x 两式相减得0)(4)(22212221=-+-y y x x 于是0))((4))((21212121=-++-+y y y y x x x x ∴2 1244)(421212121-=?-=++-=--y y x x x x y y 即21-=AB k ,故所求直线的方程为)2(2 11--=-x y ,即042=-+y x 。 例2、已知双曲线12 2 2=-y x ,经过点)1,1(M 能否作一条直线l ,使l 与双曲线交于A 、B ,且点M 是线段AB 的中点。若存在这样的直线l ,求出它的方程,若不存在,说明理由。 解:设存在被点M 平分的弦AB ,且),(11y x A 、),(22y x B 则221=+x x ,221=+y y 122121=-y x ,122 222=-y x 两式相减,得 0))((21))((21212121=-+--+y y y y x x x x ∴22 121 =--=x x y y k AB 故直线)1(21:-=-x y AB

点差法公式在椭圆中点弦问题中的妙用

点差法公式在椭圆中点弦问题中的妙用 定理 在椭圆122 22=+b y a x (a >b >0)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22 00a b x y k MN -=?. 证明:设M 、N 两点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x , 则有???????=+=+)2(.1)1(,122 22 2222 1221 b y a x b y a x )2()1(-,得.022 22 122 22 1=-+-b y y a x x .22 12121212a b x x y y x x y y -=++?--∴ 又.22,21211212x y x y x x y y x x y y k MN ==++--= .22 a b x y k MN -=?∴ 同理可证,在椭圆122 22=+a y b x (a >b >0)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22 00b a x y k MN -=?. 典题妙解 例1 设椭圆方程为14 2 2 =+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 =+ ,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. 解:(1)设动点P 的坐标为),(y x .由平行四边形法则可知:点P 是弦AB 的中点 .

高考数学“点差法”在解析几何题中的应用

“点差法”在解析几何题中的应用 在处理直线与圆锥曲线相交形成的弦中点的有关问题时,我们经常用到如下解法:设弦的两个端点坐标分别为1122,,x y x y 、,代入圆锥曲线得两方程后相减,得到弦中 点坐标与弦所在直线斜率的关系,然后加以求解,这即为“点差法” ,此法有着不可忽视的作用,其特点是巧代斜率.本文列举数例,以供参考. 1求弦中点的轨迹方程 例1已知椭圆2 212x y ,求斜率为2的平行弦中点的轨迹方程. 例2直线:50l ax y a (a 是参数)与抛物线 2:1f y x 的相交弦是AB ,则弦AB 的中点轨迹方程是 . 2求曲线方程 例3已知ABC 的三个顶点都在抛物线 232y x 上,其中2,8A ,且ABC 的重心G 是抛物线的焦点,求直线 BC 的方程. 例4已知椭圆222210x y a b a b 2a c ,有一条倾斜角为4的直线交椭圆于 A B 、两点,若AB 的中点为11,24C ,求椭圆方程. 3确定参数的范围 例6若抛物线2:C y x 上存在不同的两点关于直线:3l y m x 对称,求实数m 的取值范围. .

4证明定值问题 例7已知AB 是椭圆222210x y a b a b 不垂直于x 轴的任意一条弦,P 是 AB 的中点,O 为椭圆的中心.求证:直线AB 和直线OP 的斜率之积是定值. . 5处理存在性问题 例8已知双曲线221 12x y ,过1,1B 能否作直线l ,使l 与双曲线交于P ,Q 两点,且B 是线段PQ 的中点,这样的直线如果存在,求出它的方程;如果不存在,说明理由. 点差法练习 1、已知双曲线2 212y x ,过点(1,1)B 能否作出直线m ,使m 与所给双曲线交于1Q ,2Q 且点B 为线段12Q Q 的中点?若存在,求出它的方程;若不存在,说明理由。 2、已知直线1y ax 和双曲线2231x y 交于,A B 两点,是否存在实数a ,使,A B 两点关于 直线2y x 对称?3、已知椭圆22221(0)x y a b a b ,,A B 是椭圆上的两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴相交 于点0(,0)P x ,求证:22220a b a b x a a

圆锥曲线点差法

圆锥曲线--- 点差法 1、椭圆14162 2=+y x 的弦被点)1,2(P 所平分,求此弦所在直线的方程. 2、椭圆22 1369x y +=的一条弦被(4,2)A 平分,那么这条弦所在的直线方程是. 3、已知椭圆1222=+y x ,求过点?? ? ??2121,P 且被P 平分的弦所在的直线方程. 4、已知直线y =-x +1与椭圆)0(122 22>>=+b a b y a x 相交于A 、B 两点,且线段AB 的中点在直线02:=-y x l 上,求此椭圆的离心率. 5、已知椭圆C 的方程x y 22 43 1+=,试确定m 的取值范围,使得对于直线4y x m =+,椭圆C 上有不同两点关于该直线对称. 6、在抛物线24y x =上恒有两点关于直线y =kx +3对称,求k 的取值范围. 7、已知P 、Q 是椭圆C :1242 2=+y x 上的两个动点,)26,1(M 是椭圆上一定点, F 是其左焦点,且|PF |、|MF |、|QF |成等差数列. 求证:线段PQ 的垂直平分线经过一个定点A ; 8、已知椭圆1257522=+x y 的一条弦的斜率为3,它与直线2 1=x 的交点恰为这条弦的中点M ,求点M 的坐标。 9、过点M (-2,0)的直线m 与12 22 =+y x 交于21,P P ,线段21P P 的中点为P ,设直线m 的斜率为),0(1 1≠k k 直线OP 的斜率为2k ,则21k k 的值为 10、椭圆122=+by ax 与直线x y -=1交于A 、B 两点,过原点与线段AB 中点的直线的斜率为 23,b a 的值为

11、过椭圆14 92 2=+y x 内一点M (2,0)引椭圆的动弦AB ,则弦AB 的中点N 的轨迹方程是 12、点P (8,1)平分双曲线4422=-y x 的一条弦,则这条弦所在的直线方程 13、已知椭圆2222=+y x 及椭圆外一点(0,2),过这点任意引直线与椭圆交于点A 、B ,求弦AB 的中点P 的轨迹方程。 14、求k 的取值范围,使抛物线02:2=-+kx y y C )0(≠k 上存在关于直线1:-=x y l 对称的两点。 15、已知直线l 与椭圆164:22=+y x C 交于21,P P ,线段21P P 的中点为P ,设直线 l 的斜率为k )0(≠k ,直线OP 的斜率为 'k 。求证:'kk 是一个定值。 16、已知双曲线12 122=-y x ,过点B(1,1)是否存在直线l ,使l 与双曲线交于P 、Q 两点,且B 是线段PQ 的中点,若存在,求直线方程;若不存在,说明理由。 17、在双曲线113 122 2=-x y 的一支上不同三点,A 、B (6,26)、C 与焦点F(0,5)的距离成等差数列,求证:线段AC 的垂直平分线l 经过一定点。

点差法弦长公式

点差法 1.过点(1,0)的直线l 与中心在原点,焦点在x 轴上且离心率为 2 2的 椭圆C 相交于A 、B 两点,直线y =2 1x 过线段AB 的中点,同时椭圆C 上存在一点与右焦点关于直线l 对称,试求直线l 与椭圆C 的方程. 命题意图:本题利用对称问题来考查用待定系数法求曲线方程的方法,设计新颖,基础性强,属★★★★★级题目. 知识依托:待定系数法求曲线方程,如何处理直线与圆锥曲线问题,对称问题. 错解分析:不能恰当地利用离心率设出方程是学生容易犯的错误.恰当地利用好对称问题是解决好本题的关键. 技巧与方法:本题是典型的求圆锥曲线方程的问题,解法一,将A 、B 两点坐标代入圆锥曲线方程,两式相减得关于直线AB 斜率的等式.解法二,用韦达定理. 解法一:由 e =2 2 =a c ,得21 222=-a b a ,从而a 2=2b 2, c =b . 设椭圆方程为x 2+2y 2=2b 2,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在椭圆上. 则x 12+2y 12=2b 2,x 22+2y 22=2b 2,两式相减得,(x 12-x 22)+2(y 12-y 22)=0, .) (2212 12121y y x x x x y y ++-=-- 设AB 中点为(x 0,y 0),则k AB =- 2y x ,又(x 0,y 0)在直线y =21 x 上,y 0=2 1x 0,

于是- 02y x = -1,k AB =-1,设l 的方程为y =-x +1. 右焦点(b ,0)关于l 的对称点设为(x ′,y ′), ?? ?-='='???????++'-='=-'' b y x b x y b x y 11 1 22 1解得则 由点(1,1-b )在椭圆上,得1+2(1-b )2=2b 2,b 2=8 9 ,1692=a . ∴所求椭圆C 的方程为2 29 1698y x + =1,l 的方程为y =-x +1. 解法二:由 e =21 ,22222=-=a b a a c 得,从而a 2=2b 2,c =b . 设椭圆C 的方程为x 2+2y 2=2b 2,l 的方程为y =k (x -1), 将l 的方程代入C 的方程,得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-2b 2=0,则 x 1+x 2= 2 2 214k k +,y 1+y 2=k (x 1-1)+k (x 2-1)=k (x 1+x 2)-2k =- 2 212k k +. 直线 l :y =2 1x 过AB 的中点( 2 ,22 121y y x x ++),则 2 2 22122121k k k k +?=+-,解得 k =0,或k =-1. 若k =0,则l 的方程为y =0,焦点F (c ,0)关于直线l 的对称点就是F 点本身,不能在椭圆C 上,所以k =0舍去,从而k =-1,直线l 的方程为y =-(x -1),即y =-x +1,以下同解法一. 2.(★★★★★)已知圆C 1的方程为(x -2)2+(y -1) 2 =3 20,椭圆 C 2的方程为2 2 22b y a x +=1(a >b >0), C 2的离心率为 2 2 ,如果C 1与C 2相交于A 、B 两点,且线段AB 恰为 圆C 1的直径,求直线AB 的方程和椭圆C 2的方程.

用点差法解圆锥曲线的中点弦问题

用点差法解圆锥曲线的中点弦问题 与圆锥曲线的弦的中点有关的问题,我们称之为圆锥曲线的中点弦问题。 解圆锥曲线的中点弦问题的一般方法是:联立直线和圆锥曲线的方程,借助于一元二次方程的根的判别式、根与系数的关系、中点坐标公式及参数法求解。 若设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为),(11y x A 、),(22y x B ,将这两点代入圆锥曲线的方程并对所得两式作差,得到一个与弦AB 的中点和斜率有关的式子,可以大大减少运算量。我们称这种代点作差的方法为“点差法”。 一、 以定点为中点的弦所在直线的方程 例1、过椭圆14 162 2=+y x 内一点)1,2(M 引一条弦,使弦被M 点平分,求这条弦所在直线的方程。 解:设直线与椭圆的交点为),(11y x A 、),(22y x B Θ )1,2(M 为AB 的中点 ∴421=+x x 221=+y y Θ又A 、B 两点在椭圆上,则1642121=+y x ,1642 222=+y x 两式相减得0)(4)(22212221=-+-y y x x 于是0))((4))((21212121=-++-+y y y y x x x x ∴ 2 1244)(421212121-=?-=++-=--y y x x x x y y 即21-=AB k ,故所求直线的方程为)2(2 11--=-x y ,即042=-+y x 。 例2、已知双曲线12 2 2=-y x ,经过点)1,1(M 能否作一条直线l ,使l 与双曲线交于A 、B ,且点M 是线段AB 的中点。若存在这样的直线l ,求出它的方程,若不存在,说明理由。 策略:这是一道探索性习题,一般方法是假设存在这样的直线 ,然后验证它是否满足题设的条件。 本题属于中点弦问题,应考虑点差法或韦达定理。 解:设存在被点M 平分的弦AB ,且),(11y x A 、),(22y x B 则221=+x x ,221=+y y 122121=-y x ,122 222=-y x 两式相减,得 0))((2 1))((21212121=-+--+y y y y x x x x ∴22121 =--=x x y y k AB 故直线)1(21:-=-x y AB 由?? ???=--=-12)1(2122y x x y 消去y ,得03422=+-x x ∴ 08324)4(2<-=??--=? 这说明直线AB 与双曲线不相交,故被点M 平分的弦不存在,即不存在这样的直线l 。 评述:本题如果忽视对判别式的考察,将得出错误的结果,请务必小心。由此题可看到中点弦问题中判断点的M 位置非常重要。(1)若中点M 在圆锥曲线内,则被点M 平分的弦一般存在;(2)若中点M 在圆锥曲线外,则被点M 平分的弦可能不存在。 二、 过定点的弦和平行弦的中点坐标和中点轨迹 例3、已知椭圆1257522=+x y 的一条弦的斜率为3,它与直线2 1=x 的交点恰为这条弦的中点M ,求点M 的坐标。

抛物线点差法

抛物线点差法

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点差法————抛物线中点弦问题中的妙用 定理 在抛物线)0(22 ≠=m mx y 中,若直线l 与抛物线相交于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m y k MN =?0. 证明:设M 、N 两点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x ,则有?????==) 2(.2) 1(,2222121 mx y mx y )2()1(-,得).(2212 221x x m y y -=- .2)(121 21 2m y y x x y y =+?--∴ 又0121 21 22,y y y x x y y k MN =+--= . m y k MN =?∴0. 注意:能用这个公式的条件:(1)直线与抛物线有两个不同的交点;(2)直线的斜率存在. 同理可证,在抛物线)0(22 ≠=m my x 中,若直线l 与抛物线相交于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 m x k MN =?01. 注意:能用这个公式的条件:(1)直线与抛物线有两个不同的交点;(2)直线的斜率存在,且不等于零. 典题妙解 例1 抛物线x y 42 =的过焦点的弦的中点的轨迹方程是( ) A. 12 -=x y B. )1(22 -=x y C. 2 1 2- =x y D. 122-=x y 解:2=m ,焦点)0,1(在x 轴上. 设弦的中点M 的坐标为),(y x . 由m y k MN =?得: 21 =?-y x y , 整理得:)1(22 -=x y . ∴所求的轨迹方程为)1(22-=x y .故选B .

用点差法解圆锥曲线问题

用点差法解圆锥曲线的中点弦问题 与圆锥曲线的弦的中点有关的问题,我们称之为圆锥曲线的中点弦问题。 解圆锥曲线的中点弦问题的一般方法是:联立直线和圆锥曲线的方程,借助于一元二次方程的根的判别式、根与系数的关系、中点坐标公式及参数法求解。 若设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为),(11y x A 、),(22y x B ,将这两点代入圆锥曲线的方程并对所得两式作差,得到一个与弦AB 的中点和斜率有关的式子,可以大大减少运算量。我们称这种代点作差的方法为“点差法”。 一、 以定点为中点的弦所在直线的方程 例1、过椭圆 14 16 2 2 =+ y x 内一点)1,2(M 引一条弦,使弦被M 点平分,求这条弦所在直线 的方程。 解:设直线与椭圆的交点为),(11y x A 、),(22y x B )1,2(M 为AB 的中点 ∴421=+x x 221=+y y 又A 、B 两点在椭圆上,则1642 12 1=+y x ,1642 22 2=+y x 两式相减得0)(4)(2 2212221=-+-y y x x 于是0))((4))((21212121=-++-+y y y y x x x x ∴ 2 12 44) (421212 121- =?- =++-=--y y x x x x y y 即2 1- =AB k ,故所求直线的方程为)2(2 11-- =-x y ,即042=-+y x 。 例2、已知双曲线12 2 2 =- y x , 经过点)1,1(M 能否作一条直线l ,使l 与双曲线交于A 、B ,且点M 是线段AB 的中点。若存在这样的直线l ,求出它的方程,若不存在,说明理由。 策略:这是一道探索性习题,一般方法是假设存在这样的直线 ,然后验证它是否满足题设 的条件。本题属于中点弦问题,应考虑点差法或韦达定理。 解:设存在被点M 平分的弦AB ,且),(11y x A 、),(22y x B 则221=+x x ,221=+y y 12 2 12 1=- y x ,1 2 2 22 2=- y x

解圆锥曲线问题常用的八种方法与七种常规题型

解圆锥曲线问题常用的八种方法与七种常规题型 总论:常用的八种方法 1、定义法 2、韦达定理法 3、设而不求点差法 4、弦长公式法 5、数形结合法 6、参数法(点参数、K 参数、角参数) 7、代入法中的顺序 8、充分利用曲线系方程法 七种常规题型 (1)中点弦问题 (2)焦点三角形问题 (3)直线与圆锥曲线位置关系问题 (4)圆锥曲线的有关最值(范围)问题 (5)求曲线的方程问题 1.曲线的形状已知--------这类问题一般可用待定系数法解决。 2.曲线的形状未知-----求轨迹方程 (6) 存在两点关于直线对称问题 (7)两线段垂直问题 常用的八种方法 1、定义法 (1)椭圆有两种定义。第一定义中,r 1+r 2=2a 。第二定义中,r 1=ed 1 r 2=ed 2。 (2)双曲线有两种定义。第一定义中,a r r 221=-,当r 1>r 2时,注意r 2的最小值为c-a :第二定义中,r 1=ed 1,r 2=ed 2,尤其应注意第二定义的应用,常常将 半径与“点到准线距离”互相转化。 (3)抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛物线问题用定义解决更直接简明。

2、韦达定理法 因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用。 3、设而不求法 解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问题得以解决,这种方法称为“设而不求法”。设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题,常用“点差法”,即设弦的两个端点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),弦AB 中点为M(x 0,y 0),将点A 、B 坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦中点与弦斜率的关系,这是一种常见的“设而不求”法,具体有: (1))0(122 22>>=+b a b y a x 与直线相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有 02 20=+k b y a x 。(其中K 是直线AB 的斜率) (2))0,0(122 22>>=-b a b y a x 与直线l 相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0)则有 020 20=-k b y a x (其中K 是直线AB 的斜率) (3)y 2=2px (p>0)与直线l 相交于A 、B 设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有2y 0k=2p,即y 0k=p. (其中K 是直线AB 的斜率) 4、弦长公式法 弦长公式:一般地,求直线与圆锥曲线相交的弦AB 长的方法是:把直线方程y kx b =+代入圆锥曲线方程中,得到型如ax bx c 2 0++=的方程,方程的两根设为x A ,x B ,判别式为△,则||||AB k x x A B =+-=12·| |12a k △ ·+,若直接用结论,能减少配方、开方等运算过程。 5、数形结合法 解析几何是代数与几何的一种统一,常要将代数的运算推理与几何的论证说明结合起来

点差法公式在双曲线中点弦问题中的妙用

点差法公式在双曲线中点弦问题中的妙用 广西南宁外国语学校 隆光诚(邮政编码530007) 圆锥曲线的中点弦问题是高考常见的题型,在选择题、填空题和解答题中都是命题的热点。它的一般方法是:联立直线和圆锥曲线的方程,借助于一元二次方程的根的判别式、根与系数的关系、中点坐标公式及参数法求解。 若已知直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标,将这两点代入圆锥曲线的方程并对所得两式作差,得到一个与弦 的中点和斜率有关的式子,可以大大减少运算量。我们称这种代点作差的方法为“点差法”,它的一般结论叫做点差法公式。本文就双曲线的点差法公式在高考中的妙用做一些粗浅的探讨,以飨读者。 定理 在双曲线 12 22 2=- b y a x (a >0,b >0)中,若直线l 与双曲线相交于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2 20 0a b x y k MN = ? . 证明:设M 、N 两点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x ,则有???????=-=-)2(.1)1(,122 2222 22 1 221 b y a x b y a x )2()1(-,得 .02 2 2 2 12 2 2 2 1=-- -b y y a x x .2 21 2121 212a b x x y y x x y y = ++? --∴ 又.22, 00 02 1211 212x y x y x x y y x x y y k MN = = ++--= .2 20 0a b x y k MN =? ∴ 同理可证,在双曲线 12 22 2=- b x a y (a >0,b >0)中,若直线l 与双曲线相交于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2 20 0b a x y k MN = ? . 典题妙解 例1 已知双曲线13 :2 2 =- x y C ,过点)1,2(P 作直线l 交双曲线C 于A 、B 两点.

“点差法”在解析几何题中的应用

“点差法”在解析几何题中的应用 东北师大附属中学 2012.6.1 朱屿 在处理直线与圆锥曲线相交形成的弦中点的有关问题时,我们经常用到如下解法:设弦的两个端点坐标分别为()()1122,,x y x y 、,代入圆锥曲线得两方程后相减,得到弦中点坐标与弦所在直线斜率的关系,然后加以求解,这即为“点差法”,此法有着不可忽视的作用,其特点是巧代斜率.本文列举数例,以供参考. 1 求弦中点的轨迹方程 例1 已知椭圆2 212 x y +=,求斜率为2的平行弦中点的轨迹方程. 解 设弦的两个端点分别为()()1122,,,P x y Q x y ,PQ 的中点为(),M x y . 则22 1112x y +=,(1)222212x y +=,(2) ()()12-得: ()22 22121202 x x y y -+-=, ()1212 1212 02x x y y y y x x +-∴ ++=-. 又12 121212 2,2, 2y y x x x y y y x x -+=+==-,40x y ∴+=. 弦中点轨迹在已知椭圆内,∴所求弦中点的轨迹方程为40x y +=(在已知椭圆内). 例2 直线():50l ax y a --+=(a 是参数)与抛物线() 2 :1f y x =+的相交弦是AB ,则弦AB 的中点轨迹方程是 .

解 设()()1122,,A x y B x y 、,AB 中点(),M x y ,则122x x x +=. ()():150l a x y --+=,l ∴过定点()1,5N -,5 1 AB MN y k k x +∴==-. 又()2 111y x =+,(1)()2 221y x =+,(2) ()()12-得:()()()()22 12121212112y y x x x x x x -=+-+=-++, 12 1212 2AB y y k x x x x -∴==++-. 于是 5 221 y x x +=+-,即227y x =-. 弦中点轨迹在已知抛物线内,∴所求弦中点的轨迹方程为227y x =-(在已知抛物线内). 2 求曲线方程 例3 已知ABC ?的三个顶点都在抛物线232y x =上,其中()2,8A , 且ABC ?的重心G 是抛物线的焦点,求直线BC 的方程. 解 由已知抛物线方程得()8,0G .设BC 的中点为()00,M x y ,则 A G M 、、三点共线,且2AG GM =,G ∴分AM 所成比为2,于是 022812 82012 x y +?=??+? +?=??+, 解得0011 4 x y =??=-?,()11,4M ∴-. 设()()1122,,,B x y C x y ,则128y y +=-. 又21132y x =,(1)22232y x =,(2)

点差法习题(有答案)

点差法习题 【学习目标】 圆锥曲线的中点弦问题是高考常见的题型,在选择题、填空题和解答题中都是命题的热点。它的一般方法是:联立直线和圆锥曲线的方程,借助于一元二次方程的根的判别式、根与系数的关系、中点坐标公式及参数法求解。 若已知直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标,将这两点代入圆锥曲线的方程并对所得两式作差,得到一个与弦 的中点和斜率有关的式子,可以大大减少运算量。我们称这种代点作差的方法为“点差法”,它的一般结论叫做点差法公式。 使用说明及学法指导】 1、通过证明定理,熟悉“点差法”的运用; 2、记住点差法推导出的公式,并熟练应用; 若设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为),(11y x A 、),(22y x B ,将这两点代入圆锥曲线的方程并对所得两式作差,得到一个与弦AB 的中点和斜率有关的式子,可以大大减少运算量。我们称这种代点作差的方法为“点差法”。 一、自主证明 1、定理 在椭圆122 22=+b y a x (a >b >0)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 22 00a b x y k MN -=?. 同理可证,在椭圆122 22=+a y b x (a >b >0)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 22 00b a x y k MN -=?. 2、定理 在双曲线122 22=-b y a x (a >0,b >0)中,若直线l 与双曲线相交于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22 00a b x y k MN =?. 同理可证,在双曲线122 22=-b x a y (a >0,b >0)中,若直线l 与双曲线相交于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 22 00b a x y k MN =?. 3、定理 在抛物线 )0(22≠=m mx y 中,若直线l 与抛物线相交于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m y k MN =?0.

点差法应用

),(11y x ) ,(22y x 解析几何解题思路分析 求曲线方程、求弦长、求角、求面积、求特征量、求最值、证明某种关系、证明定值、求轨迹、求参数的取值范围、探索型、存在性讨论等问题仍将是常见的问题. 重点题型要熟练掌握,如: (1)中点弦问题 具有斜率的弦中点问题,常用设而不求法(点差法):设曲线上两点为 代入方程,然后两方程相减,再应用中点关系及斜率公式,消去四个参数. (2)焦点三角形问题 椭圆或双曲线上一点,与两个焦构成的三角形问题,常用正、余弦定理搭桥 (3)直线与圆锥曲线位置关系问题 直线与圆锥曲线的位置关系的基本方法是解方程组,进而转化为一元二次方程后利用判别式,应特别注意数形结合的办法 (4)圆锥曲线的有关最值(范围)问题----定点定值问题 圆锥曲线中的有关最值(范围)问题,常用代数法和几何法解决 <1>若命题的条件和结论具有明显的几何意义,一般可用图形性质来解决; <2>若命题的条件和结论体现明确的函数关系式,则可建立目标函数(通常利用二次函数,三角函数, 均值不等式)求最值 (5)求曲线的方程问题 <1>曲线的形状已知--------这类问题一般可用待定系数法解决; <2>曲线的形状未知-----求轨迹方程 (6) 存在两点关于直线对称问题 在曲线上两点关于某直线对称问题,可以按如下方式分三步解决:求两点所在的直线,求这两直线的交点,使这交点在圆锥曲线形内(当然也可以利用韦达定理并结合判别式来解决)

“点差法”在解析几何题中的应用 在处理直线与圆锥曲线相交形成的弦中点的有关问题时,我们经常用到如下解法:设弦的两个端点坐标分别为()()1122,,x y x y 、,代入圆锥曲线得两方程后相减,得到弦中点坐标与弦所在直线斜率的关系,然后加以求解,这即为“点差法”,此法有着不可忽视的作用,其特点是巧代斜率.本文列举数例,以供参考. 1 求弦中点的轨迹方程 例1 已知椭圆2 212 x y +=,求斜率为2的平行弦中点的轨迹方程. 解 设弦的两个端点分别为()()1122,,,P x y Q x y ,PQ 的中点为(),M x y . 则22 1112x y +=,(1)222212x y +=,(2) ()()12-得: ()22 22121202 x x y y -+-=, ()1212 1212 02x x y y y y x x +-∴ ++=-. 又12 121212 2,2, 2y y x x x y y y x x -+=+==-,40x y ∴+=. 弦中点轨迹在已知椭圆内,∴所求弦中点的轨迹方程为40x y +=(在已知椭圆内). 例2 直线():50l ax y a --+=(a 是参数)与抛物线()2 :1f y x =+的相交弦是AB , 则弦AB 的中点轨迹方程是 . 解 设()()1122,,A x y B x y 、,AB 中点(),M x y ,则122x x x +=. ()():150l a x y --+=,l ∴过定点()1,5N -,5 1 AB MN y k k x +∴==-. 又()2 111y x =+,(1)()2 221y x =+,(2) ()()12-得:() ()()()2 2 12121212112y y x x x x x x -=+-+=-++, 12 1212 2AB y y k x x x x -∴= =++-.

六、点差法求轨迹方程(高中数学解题妙法)

六、点差法求轨迹方程 本内容主要研究点差法法求轨迹方程.圆锥曲线中与弦的中点有关的轨迹问题可用点差法,其基本方法是把弦的两端点1122(,),(,)A x y B x y 的坐标代入圆锥曲线方程,然而相减,利用平方差公式可得12x x +,12y y +,12x x -,12y y -等关系式,由于弦AB 的中点(,)P x y 的坐标满足122x x x =+,122y y y =+且直线AB 的斜率为 2121 y y x x --,由此可求得弦AB 中点的轨迹方程. 先看例题: 例:已知椭圆2 212 x y +=,求斜率为2的平行弦中点的轨迹方程 . ①-②得()()()()022*******=-++-+y y y y x x x x . 由题意知21x x ≠,则上式两端同除以21x x -,有 ()()022 1212121=-+++x x y y y y x x 将③④代入得022 121=--+x x y y y x .⑤

将22 121=--x x y y 代入⑤得所求轨迹方程为: 04=+y x .(椭圆内部分) 已知椭圆2 212 x y +=,过()2,1A 引椭圆的割线,求截得的弦的重点的轨迹方程. (3)将 212121--=--x y x x y y 代入⑤得所求轨迹方程为: 022222=--+y x y x .(椭圆内部分) 整理: 圆锥曲线中与弦的中点有关的轨迹问题可用点差法,其基本方法是把弦的两端点1122(,),(,)A x y B x y 的坐标代入圆锥曲线方程,然而相减,利用平方差公式可得12x x +,12y y +,12x x -,12y y -等关系式,由于弦AB 的中点(,)P x y 的坐标满足122x x x =+, 122y y y =+且直线AB 的斜率为 2121 y y x x --,由此可求得弦AB 中点的轨迹方程. 再看一个例题,加深印象 例:已知椭圆2 212 x y +=,过()2,1A 引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程. 解:设弦两端点分别为()11y x M ,,()22y x N ,,线段MN 的中点()y x R ,,则 221122221212222222x y x y x x x y y y ?+=?+=??+=??+=?,①,②, ③,④ ①-②得()()()()022*******=-++-+y y y y x x x x .

圆锥曲线中“点差法”的应用

圆锥曲线中“点差法”的应用 丹江口市一中数学组 严高翔 在处理直线与圆锥曲线相交形成的弦中点的有关问题时,我们经常用到如下解法:设弦的两个端点坐标分别为()()1122,,x y x y 、,代入圆锥曲线得两方程后相减,得到弦中点坐标与弦所在直线斜率的关系,然后加以求解,这即为“点差法”,此法有着不可忽视的作用,其特点是巧代斜率,设而不求,优化运算。本文列举数例,以供参考。 一.以定点为中点的弦所在直线的方程 例1、过椭圆 14 162 2=+y x 内一点)1,2(M 引一条弦,使弦被M 点平分,求这条弦所在直线的方程。 解:设直线与椭圆的交点为),(11y x A 、),(22y x B )1,2(M 为AB 的中点 ∴421=+x x 221=+y y 又A 、B 两点在椭圆上,则 1642121=+y x ,1642222=+y x 两式相减得 0)(4)(2 2212221=-+-y y x x 于是0))((4))((21212121=-++-+y y y y x x x x ∴2 1 244)(421212121-=?-=++-=--y y x x x x y y 即21- =AB k ,故所求直线的方程为)2(2 1 1--=-x y ,即042=-+y x 。 例2、已知双曲线12 2 2 =-y x ,经过点)1,1(M 能否作一条直线l ,使l 与双曲线交于A 、B ,且点M 是线段AB 的中点。若存在这样的直线l ,求出它的方程,若不存在,说明理由。 策略:这是一道探索性习题,一般方法是假设存在这样的直线 ,然后验证它是否满足题 设的条件。本题属于中点弦问题,应考虑点差法或韦达定理。 解:设存在被点M 平分的弦AB ,且),(11y x A 、),(22y x B 则221=+x x ,221=+y y 12212 1=-y x ,12 2 22 2=-y x 两式相减,得

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