资源描述
中点弦问题专题练习
一.选择题(共8小题)
1.已知椭圆,以及椭圆内一点P(4,2),则以P为中点的弦所在直线的斜率为( )
A.
B.
C.
2
D.
﹣2
2.已知A(1,2)为椭圆内一点,则以A为中点的椭圆的弦所在的直线方程为( )
A.
x+2y+4=0
B.
x+2y﹣4=0
C.
2x+y+4=0
D.
2x+y﹣4=0
3.AB是椭圆(a>b>0)的任意一条与x轴不垂直的弦,O是椭圆的中心,e为椭圆的离心率,M为AB的中点,则KAB•KOM的值为( )
A.
e﹣1
B.
1﹣e
C.
e2﹣1
D.
1﹣e2
4.椭圆4x2+9y2=144内有一点P(3,2)过点P的弦恰好以P为中点,那么这弦所在直线的方程为( )
A.
3x+2y﹣12=0
B.
2x+3y﹣12=0
C.
4x+9y﹣144=0
D.
9x+4y﹣144=0
5.若椭圆的弦中点(4,2),则此弦所在直线的斜率是( )
A.
2
B.
﹣2
C.
D.
6.已知椭圆的一条弦所在直线方程是x﹣y+3=0,弦的中点坐标是(﹣2,1),则椭圆的离心率是( )
A.
B.
C.
D.
7.直线y=x+1被椭圆x2+2y2=4所截得的弦的中点坐标是( )
A.
()
B.
(﹣,)
C.
(,﹣)
D.
(﹣,)
8.以椭圆内一点M(1,1)为中点的弦所在的直线方程为( )
A.
4x﹣3y﹣3=0
B.
x﹣4y+3=0
C.
4x+y﹣5=0
D.
x+4y﹣5=0
二.填空题(共9小题)
9.过椭圆内一点M(2,0)引椭圆的动弦AB,则弦AB的中点N的轨迹方程是 _________ .
10.已知点(1,1)是椭圆某条弦的中点,则此弦所在的直线方程为: _________ .
11.椭圆4x2+9y2=144内有一点P(3,2)过点P的弦恰好以P为中点,那么这弦所在直线的斜率为 _________ ,直线方程为 _________ .
12.椭圆4x2+9y2=144内有一点P(3,2)过点P的弦恰好以P为中点,那么这弦所在直线的方程为 _________ .
13.过椭圆=1内一定点(1,0)作弦,则弦中点的轨迹方程为 _________ .
14.设AB是椭圆的不垂直于对称轴的弦,M为AB的中点,O为坐标原点,则kAB•kOM= _________ .
15.以椭圆内的点M(1,1)为中点的弦所在直线方程为 _________ .
16.在椭圆+=1内以点P(﹣2,1)为中点的弦所在的直线方程为 _________ .
17.直线y=x+2被椭圆x2+2y2=4截得的线段的中点坐标是 _________ .
三.解答题(共13小题)
18.求以坐标轴为对称轴,一焦点为且截直线y=3x﹣2所得弦的中点的横坐标为的椭圆方程.
19.已知M(4,2)是直线l被椭圆x2+4y2=36所截的弦AB的中点,其直线l的方程.
20.已知一直线与椭圆4x2+9y2=36相交于A、B两点,弦AB的中点坐标为M(1,1),求直线AB的方程.
21.已知椭圆,求以点P(2,﹣1)为中点的弦AB所在的直线方程.
22.已知椭圆与双曲线2x2﹣2y2=1共焦点,且过()
(1)求椭圆的标准方程.
(2)求斜率为2的一组平行弦的中点轨迹方程.
23.直线l:x﹣2y﹣4=0与椭圆x2+my2=16相交于A、B两点,弦AB的中点为P(2,﹣1).(1)求m的值;(2)设椭圆的中心为O,求△AOB的面积.
24.AB是椭圆中不平行于对称轴的一条弦,M是AB的中点,O是椭圆的中心,求证:kAB•kOM为定值.
25.已知椭圆C:+=1和点P(1,2),直线l经过点P并与椭圆C交于A、B两点,求当l的倾斜角变化时,弦中点的轨迹方程.
26.已知椭圆.
(1)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;
(2)过A(2,1)的直线l与椭圆相交,求l被截得的弦的中点轨迹方程;
(3)过点P()且被P点平分的弦所在的直线方程.
27.已知椭圆.
(1)求过点且被点P平分的弦所在直线的方程;
(2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;
(3)过点A(2,1)引直线与椭圆交于B、C两点,求截得的弦BC中点的轨迹方程.
28.已知某椭圆的焦点是F1(﹣4,0)、F2(4,0),过点F2并垂直于x轴的直线与椭圆的一个交点为B,且|F1B|+|F2B|=10,椭圆上不同的两点A(x1,y1)、C(x2,y2)满足条件:|F2A|、|F2B|、|F2C|成等差数列.
(Ⅰ)求该椭圆的方程;
(Ⅱ)求弦AC中点的横坐标.
29.(2010•永春县一模)过椭圆内一点M(1,1)的弦AB.
(1)若点M恰为弦AB的中点,求直线AB的方程;
(2)求过点M的弦的中点的轨迹方程.
30.已知椭圆C方程为,直线与椭圆C交于A、B两点,点,
(1)求弦AB中点M的轨迹方程;
(2)设直线PA、PB斜率分别为k1、k2,求证:k1+k2为定值.
2014年1月panpan781104的高中数学组卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.已知椭圆,以及椭圆内一点P(4,2),则以P为中点的弦所在直线的斜率为( )
A.
B.
C.
2
D.
﹣2
考点:
椭圆的简单性质.4126984
专题:
圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:
利用中点坐标公式、斜率计算公式、“点差法”即可得出.
解答:
解:设以点P为中点的弦所在直线与椭圆相交于点A(x1,y1),B(x2,y2),斜率为k.
则,,两式相减得,
又x1+x2=8,y1+y2=4,,
代入得,解得k=.
故选A.
点评:
熟练掌握中点坐标公式、斜率计算公式、“点差法”是解题的关键.
2.已知A(1,2)为椭圆内一点,则以A为中点的椭圆的弦所在的直线方程为( )
A.
x+2y+4=0
B.
x+2y﹣4=0
C.
2x+y+4=0
D.
2x+y﹣4=0
考点:
直线的一般式方程.4126984
专题:
计算题.
分析:
首先根据题意设出直线的方程,再联立直线与椭圆的方程,然后结合题意与跟与系数的关系得到答案.
解答:
解:设直线的方程为y﹣2=k(x﹣1),
联立直线与椭圆的方程代入可得:(4+k2)x2+2k(2﹣k)x+k2﹣4k﹣12=0
因为A为椭圆的弦的中点,
所以,解得k=﹣2,
所以直线的方程为2x+y﹣4=0.
故选D.
点评:
解决此类问题的关键是熟练掌握直线与椭圆的位置关系的判定,以及掌握弦中点与中点弦问题.
3.AB是椭圆(a>b>0)的任意一条与x轴不垂直的弦,O是椭圆的中心,e为椭圆的离心率,M为AB的中点,则KAB•KOM的值为( )
A.
e﹣1
B.
1﹣e
C.
e2﹣1
D.
1﹣e2
考点:
椭圆的简单性质.4126984
专题:
综合题.
分析:
设出弦AB所在的直线方程,与椭圆方程联立消去y,根据韦达定理求得x1+x2,的表达式,根据直线方程求得y1+y2的表达式,进而根据点M为AB的中点,表示出M的横坐标和纵坐标,求得直线OM的斜率,进而代入kAB•kOM中求得结果.
解答:
解:设直线为:y=kx+c
联立椭圆和直线 消去y得
b2x2+a2(kx+c)2﹣a2b2=0,即 (b2+k2a2)x2+2a2kcx+a2(c2﹣b2)=0
所以:x1+x2=﹣
所以,M点的横坐标为:Mx=(x1+x2)=﹣
又:y1=kx1+c
y2=kx2+c
所以y1+y2=k(x1+x2)+2c=
所以,点M的纵坐标My=(y1+y2)=
所以:Kom===﹣
所以:
kAB•kOM=k×(﹣)=﹣=e2﹣1
点评:
本题主要考查了椭圆的应用.涉及弦长问题,利用弦长公式及韦达定理求解,涉及弦的中点及中点弦问题,利用差分法较为简便.
4.椭圆4x2+9y2=144内有一点P(3,2)过点P的弦恰好以P为中点,那么这弦所在直线的方程为( )
A.
3x+2y﹣12=0
B.
2x+3y﹣12=0
C.
4x+9y﹣144=0
D.
9x+4y﹣144=0
考点:
直线与圆锥曲线的关系;直线的一般式方程.4126984
专题:
圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:
利用平方差法:设弦的端点为A(x1,y1),B(x2,y2),代入椭圆方程,两式作差,利用中点坐标公式及斜率公式可求得直线斜率,再用点斜式即可求得直线方程.
解答:
解:设弦的端点为A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=6,y1+y2=4,
把A、B坐标代入椭圆方程得,,,
两式相减得,4(﹣)+9(﹣y22)=0,即4(x1+x2)(x1﹣x2)+9(y1+y2)(y1﹣y2)=0,
所以=﹣=﹣=﹣,即kAB=﹣,
所以这弦所在直线方程为:y﹣2=﹣(x﹣3),即2x+3y﹣12=0.
故选B.
点评:
本题考查直线与圆锥曲线的位置关系、直线方程的求解,涉及弦中点问题常运用平方差法,应熟练掌握.
5.若椭圆的弦中点(4,2),则此弦所在直线的斜率是( )
A.
2
B.
﹣2
C.
D.
考点:
直线与圆锥曲线的关系;直线的斜率.4126984
专题:
圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:
设此弦所在直线与椭圆相交于点A(x1,y1),B(x2,y2).利用中点坐标公式和“点差法”即可得出.
解答:
解:设此弦所在直线与椭圆相交于点A(x1,y1),B(x2,y2).
则,,两式相减得=0.
∵,,.
代入上式可得,解得kAB=.
故选D.
点评:
本题考查了椭圆的标准方程及其性质、中点坐标公式和“点差法”等基础知识与基本技能方法,属于中档题.
6.已知椭圆的一条弦所在直线方程是x﹣y+3=0,弦的中点坐标是(﹣2,1),则椭圆的离心率是( )
A.
B.
C.
D.
考点:
椭圆的简单性质.4126984
专题:
计算题.
分析:
设出以M为中点的弦的两个端点的坐标,代入椭圆的方程相减,把中点公式代入,可得弦的斜率与a,b的关系式,从而求得椭圆的离心率.
解答:
解:显然M(﹣2,1)在椭圆内,设直线与椭圆的交点A(x1,y1),B(x2,y2),
则 +=1,+=1,相减得:=0,
整理得:k=﹣=1,
又弦的中点坐标是(﹣2,1),
∴,
∴,
则椭圆的离心率是e===.
故选B.
点评:
本题考查椭圆的标准方程和简单性质,中点公式及斜率公式的应用,以及直线方程,属于基础题.本题解题中直接利用点差法巧妙用上了中点坐标公式与弦的斜率,方法极为巧妙,此方法即为通常所说的点差法,研究弦中点问题时经常采用此方法
7.直线y=x+1被椭圆x2+2y2=4所截得的弦的中点坐标是( )
A.
()
B.
(﹣,)
C.
(,﹣)
D.
(﹣,)
考点:
直线与圆锥曲线的关系.4126984
专题:
计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:
将直线y=x+1代入椭圆x2+2y2=4中,利用韦达定理及中点坐标公式,即可求得结论.
解答:
解:将直线y=x+1代入椭圆x2+2y2=4中,得x2+2(x+1)2=4
∴3x2+4x﹣2=0
∴弦的中点横坐标是x==﹣,
代入直线方程中,得y=
∴弦的中点是(﹣,)
故选B.
点评:
本题考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理的运用,属于基础题.
8.以椭圆内一点M(1,1)为中点的弦所在的直线方程为( )
A.
4x﹣3y﹣3=0
B.
x﹣4y+3=0
C.
4x+y﹣5=0
D.
x+4y﹣5=0
考点:
直线与圆锥曲线的关系.4126984
专题:
计算题.
分析:
设直线方程为 y﹣1=k ( x﹣1),代入椭圆化简,根据 x1+x2==2,求出斜率k的值,即得所求的直线方程.
解答:
解:由题意可得直线的斜率存在,设直线方程为 y﹣1=k ( x﹣1),
代入椭圆化简可得,
(4k2+1)x2+8(k﹣k2 ) x+4k2﹣8k﹣12.
∴由题意可得 x1+x2==2,∴k=﹣,
故 直线方程为 y﹣1=﹣( x﹣1),即 x+4y﹣5=0,
故选D.
点评:
本题考查直线和圆锥曲线的位置关系,一元二次方程根与系数的关系,中点公式的应用,求出直线的斜率,是解题的关键.
二.填空题(共9小题)
9.过椭圆内一点M(2,0)引椭圆的动弦AB,则弦AB的中点N的轨迹方程是 .
考点:
直线与圆锥曲线的综合问题;轨迹方程.4126984
专题:
综合题.
分析:
设出N,A,B的坐标,将A,B的坐标代入椭圆方程,结合N为AB的中点,求出AB的斜率,再利用动弦AB过点M(2,0),弦AB的中点N,求出AB的斜率,从而可得方程,化简即可.
解答:
解:设N(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2),则
①,②
①﹣②,可得:
∴
∵动弦AB过点M(2,0),弦AB的中点N,
当M、N不重合时,有
∴
∴
∴,(m≠2)
当M、N重合时,即M是A、B中点,M(2,0)适合方程,
则N的轨迹方程为,
故答案为:
点评:
本题考查直线与椭圆的综合,考查点差法的运用,这是解决弦中点问题,常用的一种方法.
10.已知点(1,1)是椭圆某条弦的中点,则此弦所在的直线方程为: x+2y﹣3=0 .
考点:
直线与圆锥曲线的关系.4126984
专题:
圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:
设以A(1,1)为中点椭圆的弦与椭圆交于E(x1,y1),F(x2,y2),A(1,1)为EF中点,x1+x2=2,y1+y2=2,利用点差法能够求出以A(1,1)为中点椭圆的弦所在的直线方程.
解答:
解:设以A(1,1)为中点椭圆的弦与椭圆交于E(x1,y1),F(x2,y2),
∵A(1,1)为EF中点,
∴x1+x2=2,y1+y2=2,
把E(x1,y1),F(x2,y2)分别代入椭圆,
可得,
两式相减,可得(x1+x2)(x1﹣x2)+2(y1+y2)(y1﹣y2)=0,
∴2(x1﹣x2)+4(y1﹣y2)=0,
∴=﹣
∴以A(1,1)为中点椭圆的弦所在的直线方程为:y﹣1=﹣(x﹣1),
整理,得x+2y﹣3=0.
故答案为:x+2y﹣3=0.
点评:
本题考查以A(1,1)为中点椭圆的弦所在的直线方程的求法,考查点差法的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
11.椭圆4x2+9y2=144内有一点P(3,2)过点P的弦恰好以P为中点,那么这弦所在直线的斜率为 ,直线方程为 2x+3y﹣12=0 .
考点:
直线与圆锥曲线的关系;直线的一般式方程.4126984
专题:
计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:
平方差法:设弦端点为A(x1,y1),B(x2,y2),代入椭圆方程后作差,利用斜率公式及中点坐标公式可得斜率;根据点斜式可得直线方程.
解答:
解:设弦端点为A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=6,y1+y2=4,
①,=144②,
①﹣②得,+9=0,即4(x1+x2)(x1﹣x2)+9(y1+y2)(y1﹣y2)=0,
所以==,即,
所以弦所在直线方程为:y﹣2=﹣(x﹣3),即2x+3y﹣12=0.
故答案为:﹣;2x+3y﹣12=0.
点评:
本题考查直线与抛物线的位置关系、直线方程的求解,弦中点问题常利用平方差法解决,应熟练掌握.
12.椭圆4x2+9y2=144内有一点P(3,2)过点P的弦恰好以P为中点,那么这弦所在直线的方程为 2x+3y﹣12=0 .
考点:
直线与圆锥曲线的关系.4126984
专题:
计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:
设以P(3,2)为中点椭圆的弦与椭圆交于E(x1,y1),F(x2,y2),P(3,2)为EF中点,x1+x2=6,y1+y2=4,利用点差法能够求出这弦所在直线的方程.
解答:
解:设以P(3,2)为中点椭圆的弦与椭圆交于E(x1,y1),F(x2,y2),
∵P(3,2)为EF中点,
∴x1+x2=6,y1+y2=4,
把E(x1,y1),F(x2,y2)分别代入椭圆4x2+9y2=144,
得,
∴4(x1+x2)(x1﹣x2)+9(y1+y2)(y1﹣y2)=0,
∴24(x1﹣x2)+36(y1﹣y2)=0,
∴k==﹣,
∴以P(3,2)为中点椭圆的弦所在的直线方程为:y﹣2=﹣(x﹣3),
整理,得2x+3y﹣12=0.
故答案为:2x+3y﹣12=0.
点评:
本题考查直线方程的求法,解题时要认真审题,注意椭圆的简单性质、点差法、直线方程等知识点的合理运用.
13.过椭圆=1内一定点(1,0)作弦,则弦中点的轨迹方程为 4x2+9y2﹣4x=0 .
考点:
椭圆的应用;轨迹方程.4126984
专题:
计算题.
分析:
设弦两端点坐标为(x1,y1),(x2.y2),诸弦中点坐标为(x,y).弦所在直线斜率为k,把两端点坐标代入椭圆方程相减,把斜率看的表达式代入后整理即可得到弦中点的轨迹方程.
解答:
解:设弦两端点坐标为(x1,y1),(x2.y2),诸弦中点坐标为(x,y).弦所在直线斜率为k
两式相减得;(x1+x2)(x1﹣x2)+(y1+y2)(y1﹣y2)=0
即
又∵k=,代入上式得
2x/9+2y^2/4(x﹣1)=0
整理得诸弦中点的轨迹方程:4x2+9y2﹣4x=0
故答案为4x2+9y2﹣4x=0
点评:
本题主要考查了椭圆的应用及求轨迹方程的问题.考查了学生对圆锥曲线知识综合的把握.
14.设AB是椭圆的不垂直于对称轴的弦,M为AB的中点,O为坐标原点,则kAB•kOM= .
考点:
椭圆的应用.4126984
专题:
计算题.
分析:
设M(a,b),A(x1,y1),B(x2,y2),易知kOM=,再由点差法可知kAB=﹣,由此可求出kAB•kOM=﹣.
解答:
解:设M(a,b),A(x1,y1),B(x2,y2),∵M为AB的中点,∴x1+x2=2a,y1+y2=2b,
把A、B代入椭圆得,
①﹣②得(x1+x2)(x1﹣x2)+2(y1+y2)(y1﹣y2)=0,
∴2a(x1﹣x2)+4b(y1﹣y1)=0,∴.
∵,∴kAB•kOM=.
答案:﹣.
点评:
本题考查椭圆的性质和应用,解题时要注意点差法的合理运用.
15.以椭圆内的点M(1,1)为中点的弦所在直线方程为 x+4y﹣5=0 .
考点:
直线与圆锥曲线的关系;直线的一般式方程.4126984
专题:
圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:
设点M(1,1)为中点的弦所在直线与椭圆相交于点A(x1,y1),B(x2,y2).利用“点差法”即可得出直线的斜率,再利用点斜式即可得出.
解答:
解:设点M(1,1)为中点的弦所在直线与椭圆相交于点A(x1,y1),B(x2,y2).
则,,
相减得=0,
∵,,..
∴,解得kAB=﹣.
故所求的直线方程为,化为x+4y﹣5=0.
故答案为x+4y﹣5=0.
点评:
本题考查了直线与椭圆相交的中点弦问题和“点差法”等基础知识与基本方法,属于中档题.
16.在椭圆+=1内以点P(﹣2,1)为中点的弦所在的直线方程为 x﹣2y+4=0 .
考点:
直线与圆锥曲线的综合问题.4126984
专题:
计算题.
分析:
设以点P(﹣2,1)为中点的弦所在的直线与椭圆+=1交于A(x1,y1),B(x2,y2),由点P(﹣2,1)是线段AB的中点,知,把A(x1,y1),B(x2,y2)代入椭圆x2+4y2=16,由点差法得到k==,由此能求出以点P(﹣2,1)为中点的弦所在的直线方程.
解答:
解:设以点P(﹣2,1)为中点的弦所在的直线与椭圆+=1交于A(x1,y1),B(x2,y2),
∵点P(﹣2,1)是线段AB的中点,
∴,
把A(x1,y1),B(x2,y2)代入椭圆x2+4y2=16,
得,
①﹣②得(x1+x2)(x1﹣x2)+4(y1+y2)(y1﹣y2)=0,
∴﹣4(x1﹣x2)+8(y1﹣y2)=0,
k==,
∴以点P(﹣2,1)为中点的弦所在的直线方程为,
整理,得x﹣2y+4=0.
故答案为:x﹣2y+4=0.
点评:
本题主要考查椭圆标准方程,简单几何性质,直线与椭圆的位置关系.考查运算求解能力,推理论证能力.解题时要认真审题,注意点差法的合理运用.
17.直线y=x+2被椭圆x2+2y2=4截得的线段的中点坐标是 .
考点:
直线和圆的方程的应用;直线与圆的位置关系.4126984
专题:
计算题.
分析:
直线方程与椭圆方程联立,可得交点横坐标,从而可得线段的中点坐标.
解答:
解:将直线y=x+2代入椭圆x2+2y2=4,消元可得3x2+8x+4=0
∴x=﹣2或x=﹣
∴中点横坐标是=﹣,代入直线方程可得中点纵坐标为﹣+2=,
∴直线y=x+2被椭圆x2+2y2=4截得的线段的中点坐标是
故答案为:
点评:
本题考查中点坐标的求解,解题的关键是直线与椭圆方程联立,求得交点横坐标.
三.解答题(共13小题)
18.求以坐标轴为对称轴,一焦点为且截直线y=3x﹣2所得弦的中点的横坐标为的椭圆方程.
考点:
椭圆的标准方程.4126984
专题:
计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程;圆锥曲线中的最值与范围问题.
分析:
由题意,设椭圆方程为,与直线y=3x﹣2消去y得关于x的一元二次方程.利用根与系数的关系结合中点坐标公式,得x1+x2==1,再由椭圆的c=,得a2﹣b2=50,两式联解得a2=75,b2=25,从而得到所求椭圆的方程.
解答:
解:∵椭圆一个焦点为,
∴椭圆是焦点在y轴的椭圆,设方程为(a>b>0)
将椭圆方程与直线y=3x﹣2消去y,得(a2+9b2)x2﹣12b2x+4b2﹣a2b2=0
设直线y=3x﹣2与椭圆交点为A(x1,y1),B(x2,y2)
∴x1+x2==1…①
又∵a2﹣b2=()2=50…②
∴①②联解,得a2=75,b2=25
因此,所求椭圆的方程为:
点评:
本题给出焦点在y轴上的一个椭圆,在已知椭圆被直线截得弦的中点横坐标的情况下,求椭圆的方程,着重考查了椭圆的标准方程、简单几何性质和直线与椭圆位置关系等知识,属于中档题.
19.已知M(4,2)是直线l被椭圆x2+4y2=36所截的弦AB的中点,其直线l的方程.
考点:
直线与圆相交的性质.4126984
专题:
计算题.
分析:
设直线l的方程为y﹣2=k(x﹣4),代入椭圆的方程化简,由x1+x2==8解得k值,即得直线l的方程.
解答:
解:由题意得,斜率存在,设为k,则直线l的方程为y﹣2=k(x﹣4),即kx﹣y+2﹣4k=0,
代入椭圆的方程化简得:(1+4k2)x2+(16k﹣32k2)x+64k2﹣64k﹣20=0,
∴x1+x2==8,解得:k=﹣,
则直线l的方程为x+2y﹣8=0.
点评:
本题考查了直线与圆相交的性质,一元二次方程根与系数的关系,线段的中点公式,得到(1+4k2)x2+(16k﹣32k2)x+64k2﹣64k﹣20=0,是解题的关键.
20.已知一直线与椭圆4x2+9y2=36相交于A、B两点,弦AB的中点坐标为M(1,1),求直线AB的方程.
考点:
直线与圆锥曲线的综合问题.4126984
专题:
综合题.
分析:
设出直线方程代入椭圆方程,利用韦达定理及弦AB的中点坐标为M(1,1),求出斜率,即可求得直线AB的方程.
解答:
解:设通过点M(1,1)的直线方程为y=k(x﹣1)+1,代入椭圆方程,
整理得(9k2+4)x2+18k(1﹣k)x+9(1﹣k)2﹣36=0
设A、B的横坐标分别为x1、x2,则
解之得
故AB方程为,
即所求的方程为4x+9y﹣13=0.
点评:
本题考查直线与椭圆的综合,考查弦中点问题,解题的关键是直线方程代入椭圆方程,利用韦达定理求解.
21.已知椭圆,求以点P(2,﹣1)为中点的弦AB所在的直线方程.
考点:
直线的一般式方程;中点坐标公式;直线与圆锥曲线的关系.4126984
专题:
计算题.
分析:
先设出弦所在的直线方程,然后与椭圆方程联立;设两端点的坐标,根据韦达求出x1+x2,进而求得弦所在的直线的斜率,进而利用点斜式求得该直线的方程.
解答:
解:设弦AB所在的直线方程为y﹣(﹣1)=k(x﹣2),即y=kx﹣2k﹣1.
,消去y得x2+4(kx﹣2k﹣1)2﹣16=0,
整理得(1+4k2)x2﹣8k(2k+1)x+4(2k+1)2﹣16=0(1).
因为P(2,﹣1)为弦AB中点,
.
代入方程(1),验证△>0,合题意.
.
点评:
本题主要考查了椭圆的性质以及直线与椭圆的关系.在解决弦长的中点问题,联立直线方程和椭圆方程,利用韦达定理,将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来,相互转化,达到解决问题的目的.
22.已知椭圆与双曲线2x2﹣2y2=1共焦点,且过()
(1)求椭圆的标准方程.
(2)求斜率为2的一组平行弦的中点轨迹方程.
考点:
椭圆的标准方程;轨迹方程.4126984
专题:
计算题.
分析:
(1)求出双曲线的焦点,由此设出椭圆方程,把点(,0)代入椭圆方程,求出待定系数即得所求的椭圆方程.
(2)设斜率为2的弦所在直线的方程为y=2x+b,弦的中点坐标为(x,y),把y=2x+b 代入椭圆的方程,利用一元二次方程根与系数的关系,求出轨迹方程为y=﹣x,求出直线y=2x+b 和椭圆相切时的b值,即得轨迹方程中自变量x
的范围.
解答:
解:(1)依题意得,将双曲线方程标准化为=1,则c=1.
∵椭圆与双曲线共焦点,∴设椭圆方程为=1,∵椭圆过(,0),
∴=2,∴椭圆方程为=1.
(2)依题意,设斜率为2的弦所在直线的方程为y=2x+b,弦的中点坐标为(x,y),则
y=2x+b 且 =1得,9x2+8xb+2b2﹣2=0,∴x1+x2=﹣.
即x=﹣两式消掉b得 y=﹣x.
令△=0,64b2﹣36(2b2﹣2)=0,即b=±3,所以斜率为2且与椭圆相切的直线方程为y=2x±3
即当x=±时斜率为2的直线与椭圆相切.
所以平行弦得中点轨迹方程为:y=﹣x(﹣).
点评:
本题考查用待定系数法求椭圆的标准方程,以及简单性质的应用;求点的轨迹方程的方法,求轨迹方程中自变量x的范围,是解题的易错点.
23.直线l:x﹣2y﹣4=0与椭圆x2+my2=16相交于A、B两点,弦AB的中点为P(2,﹣1).(1)求m的值;(2)设椭圆的中心为O,求△AOB的面积.
考点:
椭圆的应用;中点坐标公式;点到直线的距离公式.4126984
专题:
计算题;压轴题.
分析:
(1)先把直线方程与椭圆方程联立消去y,根据韦达定理求得x1+x2的表达式,进而根据其中点的坐标求得m.
(2)把(1)中求得椭圆方程与直线方程联立消去y,进而根据韦达定理求得x1x2的值,进而求得出|AB|的距离和坐标原点到直线的距离,进而根据三角形面积公式求得答案.
解答:
解:(1):消去y,整理得(+1)x2﹣2mx+4m﹣16=0
∴x1+x2==4,则m=4
(2)由(1)知,消去y,
∴x1x2=0
∴|AB|==2
坐标原点O到直线x﹣2y﹣4=0的距离为d==
∴三角形ABC的面积为×|AB|×d=4
点评:
本题主要考查了椭圆的应用,直线与椭圆的关系,点到直线的距离公式等,考查了学生综合分析问题和推理的能力.
24.AB是椭圆中不平行于对称轴的一条弦,M是AB的中点,O是椭圆的中心,求证:kAB•kOM为定值.
考点:
椭圆的应用.4126984
专题:
证明题.
分析:
设出直线方程,与椭圆方程联立消去y,根据韦达定理求得x1+x2,的表达式,根据直线方程求得y1+y2的表达式,进而根据点M为AB的中点,表示出M的横坐标和纵坐标,求得直线OM的斜率,进而代入kAB•kOM中求得结果为定值,原式得证.
解答:
证明:设直线为:y=kx+c
联立椭圆和直线消去y得
b2x2+a2(kx+c)2﹣a2b2=0,即 (b2+k2a2)x2+2a2kcx+a2(c2﹣b2)=0
所以:x1+x2=﹣
所以,M点的横坐标为:Mx=(x1+x2)=﹣
又:y1=kx1+c
y2=kx2+c
所以y1+y2=k(x1+x2)+2c=
所以,点M的纵坐标My=(y1+y2)=
所以:Kom===﹣
所以:
kAB•kOM=k×=
点评:
本题主要考查了椭圆的应用.涉及弦长问题,利用弦长公式及韦达定理求解,涉及弦的中点及中点弦问题,利用差分法较为简便.
25.已知椭圆C:+=1和点P(1,2),直线l经过点P并与椭圆C交于A、B两点,求当l的倾斜角变化时,弦中点的轨迹方程.
考点:
轨迹方程.4126984
专题:
综合题.
分析:
设弦中点为M(x,y),交点为A(x1,y1),B(x2,y2).当M与P不重合时,A、B、M、P四点共线.故(y2﹣y1)(x﹣1)=(x2﹣x1)(y﹣2).再由点差法知=﹣,由此可得:9x2+16y2﹣9x﹣32y=0.
解答:
解:设弦中点为M(x,y),交点为A(x1,y1),B(x2,y2).当M与P不重合时,A、B、M、P四点共线.
∴(y2﹣y1)(x﹣1)=(x2﹣x1)(y﹣2),①
由=1,+=1两式相减得+=0.
又x1+x2=2x,y1+y2=2y,
∴=﹣,②
由①②可得:9x2+16y2﹣9x﹣32y=0,③
当点M与点P重合时,点M坐标为(1,2)适合方程③,
∴弦中点的轨迹方程为:9x2+16y2﹣9x﹣32y=0.
点评:
本题考查轨迹方程的求法,解题时要注意点差法的合理运用.
26.已知椭圆.
(1)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;
(2)过A(2,1)的直线l与椭圆相交,求l被截得的弦的中点轨迹方程;
(3)过点P()且被P点平分的弦所在的直线方程.
考点:
直线与圆锥曲线的综合问题;圆锥曲线的轨迹问题.4126984
专题:
综合题.
分析:
(1)设弦的两端点分别为M(x1,y1),N(x2,y2),中点为R(x,y),则,,两式相减得=﹣,由此能求出斜率为2的平行弦的中点轨迹方程.
(2)设直线方程为y﹣1=k(x﹣2),设两交点分别为(x3,y3),(x4,y4),则,,两式相减得
,故+,令中点坐标为(x,y),则x+2y•=0,由此能求出l被截得的弦的中点轨迹方程.
(3)设过点P()的直线与交于E(x5,y5),F(x6,y6),由P()是EF的中点,知x5+x6=1,y5+y6=1,把E(x5,y5),F(x6,y6)代入与,得k==﹣,由此能求出过点P()且被P点平分的弦所在的直线方程.
解答:
解:(1)设弦的两端点分别为M(x1,y1),N(x2,y2) 的中点为R(x,y),
则,,
两式相减并整理可得,①
将代入式①,得所求的轨迹方程为x+4y=0(椭圆内部分).
(2)可设直线方程为y﹣1=k(x﹣2)(k≠0,否则与椭圆相切),
设两交点分别为(x3,y3),(x4,y4),
则,,两式相减得
,
显然x3≠x4(两点不重合),
故+,
令中点坐标为(x,y),
则x+2y•=0,
又(x,y)在直线上,所以,
显然,
故x+2y•k=x+2y=0,即所求轨迹方程为x2+2y2﹣2x﹣2y=0(夹在椭圆内的部分).
(3)设过点P()的直线与交于E(x5,y5),F(x6,y6),
∵P()是EF的中点,
∴x5+x6=1,y5+y6=1,
把E(x5,y5),F(x6,y6)代入与,
得,
∴(x5+x6)(x5﹣x6)+2(y5+y6)(y5﹣y6)=0,
∴(x5﹣x6)+2(y5﹣y6)=0,
∴k==﹣,
∴过点P()且被P点平分的弦所在的直线方程:,
即2x+4y﹣3=0.
点评:
本题考查直线与椭圆的位置关系的应用,是中档题.解题时要认真审题,注意点差法的合理运用.
27.已知椭圆.
(1)求过点且被点P平分的弦所在直线的方程;
(2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;
(3)过点A(2,1)引直线与椭圆交于B、C两点,求截得的弦BC中点的轨迹方程.
考点:
圆锥曲线的轨迹问题;直线与圆锥曲线的综合问题.4126984
专题:
综合题.
分析:
(1)设出两个交点坐标,利用两点在椭圆上,代入椭圆方程,利用点差法,求斜率,再代入直线的点斜式方程即可.
(2)同(1)类似,设出这一系列的弦与椭圆的交点坐标,代入椭圆方程,利用点差法,求斜率,再让斜率等于2,化简,即可得斜率为2的平行弦的中点轨迹方程.
(3)设出直线BC方程,用参数k表示,,再利用中点坐标公式,消去k,即可得弦BC中点的轨迹方程.
解答:
解:(1)设过点且被点P平分的弦与椭圆交与A(x1,y1),B(x2,y2)点,
则=,=
∵A,B在椭圆上,∴①②
②﹣①得,
=﹣
即,弦AB的斜率为﹣
∴方程为y﹣=﹣(x﹣)
即
(2)设斜率为2的平行弦的中点坐标为(x,y),
则根据中点弦的斜率公式,有﹣=2
(3)当过点A(2,1)引的直线斜率存在时,设方程为y﹣1=k(x﹣2),
代入椭圆方程,消y,得(+k2)x2+2(1﹣2k)kx+4k2﹣4k=0
∴x1+x2=,y1+y2=,
设弦BC中点坐标为(x,y),则x==,y==,
∴=﹣2k
又∵k=,∴,整理得x2﹣2x+2y2﹣2y=0
当过点A(2,1)引的直线斜率不存在时,方程为x=2,与椭圆无交点
∴所求弦BC中点的轨迹方程为x2﹣2x+2y2﹣2y=0.
点评:
本题主要考查了点差法求中点弦的斜率,属于圆锥曲线的常规题.
28.已知某椭圆的焦点是F1(﹣4,0)、F2(4,0),过点F2并垂直于x轴的直线与椭圆的一个交点为B,且|F1B|+|F2B|=10,椭圆上不同的两点A(x1,y1)、C(x2,y2)满足条件:|F2A|、|F2B|、|F2C|成等差数列.
展开阅读全文