第 7 讲 点差法公式在椭圆中点弦问题中的妙用定理 在椭圆(>>0)中,若直线 与椭圆相交于 M、N 两点,点是弦 MN 的中点,弦 MN 所在的直线 的斜率为,则
证明:设 M、N 两点的坐标分别为、,则有,得又同理可证,在椭圆(>>0)中,若直线 与椭圆相交于 M、N 两点,点是弦 MN 的中点,弦 MN 所在的直线 的斜率为,则
典题妙解例 1 设椭圆方程为,过点的直线 交椭圆于点 A、B,O 为坐标原点,点 P 满足, 点 N 的 坐 标 为
当 绕点 M 旋转时,求:(1)动点 P 的轨迹方程;(2)的最大值和最小值
解:(1)设动点 P 的坐标为
由平行四边形法则可知:点 P 是弦 AB 的中点
焦点在 y 上, 假设直线 的斜率存在
由得:整理,得:当直线 的斜率不存在时,弦 AB 的中点 P 为坐标原点,也满足方程
所求的轨迹方程为(2)配方,得:当时,;当时,例 2 在直角坐标系中,经过点且斜率为的直线 与椭圆有两个不同的交点 P 和 Q
(1)求的取值范围;(2)设椭圆与轴正半轴、轴正半轴的交点分别为 A、B,是否存在常数,使得向量与共线
假如存在,求的取值范围;假如不存在,请说明理由
解:(1)直线 的方程为由得:直线 与椭圆有两个不同的交点,>0
解之得:<或>
的取值范围是
(2)在椭圆中,焦点在轴上,,设弦 PQ 的中点为,则由平行四边形法则可知:与共线,与共线
,从而由得:,由(1)可知时,直线 与椭圆没有两个公共点,不存在符合题意的常数
例 3 已知椭圆(>>0)的左、右焦点分别为、,离心率,右准线方程为
(Ⅰ) 求椭圆的标准方程;(Ⅱ) 过点的直线 与该椭圆相交于 M、N 两点,且,求直线 的方程
解:(Ⅰ)根据题意,得
所求的椭圆方程为
(Ⅱ)椭圆的焦点为、
设直线 被椭圆所截的弦 MN 的中点为
由平行四边形法则知: