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一、高考试题
椭圆C: = 1(a> b > 0)的两个焦点为F1,F2,点P在椭圆C上,且PF1⊥F1F2,|PF1|=, |PF2| = .
(1) 求椭圆C的方程;
(2) 若直线l过圆x2 y2 4x - 2y = 0 的圆心M,交椭圆C于A,B两点,窃读,B关于点M对称,求直线l的方程.
二、解题思路
第(1)题的解法不再赘述,答案是: = 1,在此基础上研究第(2)题的解法.
1. 运用方程组的思路
设A(x1,y1),B(x2,y2),已知圆的方程为(x 2)2 (y - 1)2 = 5,所以圆心M的坐标为(-2,1),从而可设直线l的方程为:y= k(x 2) 1.
∴y= k(x 2) 1, =1.消y得
(4 9k2)x2 (36k2 18k)x 36k2 36k - 27 = 0.
∵ A,B关于点M对称,
∴ = - = -2,解得 k =.
∴ 直线l的方程为:8x - 9y 25 = 0.
2. 运用“点差法”的思路
已知圆的方程为(x 2)2 (y- 1)2= 5,所以圆心M的坐标为(-2,1).
设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意x1≠x2且
= 1(1) = 1(2)
由(1)- (2)得
= 0(3)
由于A,B关于点M对称,所以x1 x2 = -4,y1 y2 = 2,代进(3)得 k1 = =,所以,直线l的方程为:8x - 9y 25 = 0. 经检验,所求直线方程符合题意.
三、对两种思路的熟悉
思路1运算较复杂,尤其是消元得到方程这一步,很多学生是不能顺利过关的;思路2运算较简洁,学生易把握. 对于两种思路都必须分析到:直线l经过圆心,而且圆心是弦的中点. 这些方法在考题中经常有所涉及.
四、对“点差法”的思考
1. “点差法”使用条件的反思
“点差法”使用起来较为简洁,那么使用“点差法”的条件是什么?
假设一条直线与曲线mx2 ny2 = 1(n,m是不为零的常数,且不同时为负数)相交于A,B两点,设A(x1,x2),B(x2,y2),则mx12 ny12= 1,mx22 ny22 = 1, 两式相减有:m(x1 - x2)(x1 x2) = -n(y1 - y2)(y1 y2). 其中x1 x2与y1 y2和线段AB的中点坐标有关; 为AB的斜率. 由此可见,知道其中一个可以求出另外一个,意思是说:要用“点差法”,需知道AB的中点和AB的斜率之一才可求另一个. 然后进行扼要的检验.
2. 先容一种处理中点弦题目时的巧妙的独到的解法
例题 已知双曲线x2 - = 1,问是否存在直线l,使得M(1,1)为直线l被双曲线所截弦AB的中点.若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
由题意得M(1,1)为显读B的中点,可设A(1 s,1 t),B(1- s,1- t),(s,t∈T订,由于A,B,M不重合可知, s,t不全为零. 又点A,B在双曲线x2-= 1上,将点的坐标代进方程得
(1 s)2-= 1(1)(1- s)2-= 1(2)
(1) (2) 可得s2= t2 (3)
(1)- (2) 可得t = 2s (4)
将(4)代进(3)可得s= 0,t= 0,不可能,故不存在这样的直线.
这里我们回纳一下解题思路:
已知直线l与圆锥曲线:ax2 by2 = 1(a,b使得方程为圆锥曲线)相交于A,B两点,设中点为M(m,n),求直线l方程.