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、,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”。一、自主证明1、定理在椭圆12222byax(a>b>0)中,若直线l与椭圆相交于M、N两点,点),(00yxP是弦MN的中点,弦MN所在的直线l的斜率为MNk,则2200abxykMN.同理可证,在椭圆12222aybx(a>b>0)中,若直线l与椭圆相交于M、N两点,点),(00yxP是弦MN的中点,弦MN所在的直线l的斜率为MNk,则2200baxykMN.2、定理在双曲线12222byax(a>0,b>0)中,若直线l与双曲线相交于M、N两点,点),(00yxP是弦MN的中点,弦MN所在的直线l的斜率为MNk,则2200abxykMN.同理可证,在双曲线12222bxay(a>0,b>0)中,若直线l与双曲线相交于M、N两点,点),(00yxP是弦MN的中点,弦MN所在的直线l的斜率为MNk,则2200baxykMN.3、定理在抛物线)0(22mmxy中,若直线l与抛物线相交于M、N两点,点),(00yxP是弦MN的中点,弦MN所在的直线l的斜率为MNk,则mykMN0.例1设椭圆方程为1422yx,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)(21OBOAOP,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.例2已知双曲线13:22xyC,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.例3抛物线xy42的过焦点的弦的中点的轨迹方程是()A.12xyB.)1(22xyC.212xyD.122xy1.已知椭圆4222yx,则以)1,1(为中点的弦的长度为()A.23B.32C.330D.2632.已知双曲线中心在原点且一个焦点为)0,7(F,直线1xy与其相交于M、N两点,MN的中点的横坐标为32,则此双曲线的方程为()A.14322yxB.13422yxC.12522yxD.15222yx3.已知直线02yx与抛物线xy42交于A、B两点,那么线段AB的中点坐标是________.【规律总结】同理可证,在抛物线)0(22mmyx中,若直线l与抛物线相交于M、N两点,点),(00yxP是弦MN的中点,弦MN所在的直线l的斜率为MNk,则mxkMN01.一、以定点为中点的弦所在直线的方程例1、过椭圆内一点引一条弦,使弦被点平分,求这条弦所在直线的方程。例2、已知双曲线,经过点能否作一条直线,使与双曲线交于、,且点是线段的中点。若存在这样的直线,求出它的方程,若不存在,说明理由。二、过定点的弦和平行弦的中点坐标和中点轨迹例3、已知椭圆的一条弦的斜率为3,它与直线的交点恰为这条弦的中点,求点的坐标。例4、已知椭圆,求它的斜率为3的弦中点的轨迹方程。三、求与中点弦有关的圆锥曲线的方程例5、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。四、圆锥曲线上两点关于某直线对称问题例6、已知椭圆,试确定的取值范围,使得对于直线,椭圆上总有不同的两点关于该直线对称。答案例1.解:设直线与椭圆的交点为、为的中点又、两点在椭圆上,则,两式相减得于是即,故所求直线的方程为,即。例2.解:设存在被点平分的弦,且、则,,两式相减,得故直线由消去,得这说明直线与双曲线不相交,故被点平分的弦不存在,即不存在这样的直线。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位置非常重要。(1)若中点在圆锥曲线内,则被点平分的弦一...