文档内容
微专题:椭圆的中点弦问题
【考点梳理】
处理中点弦问题常用的求解方法:①点差法:即设出弦的两端点坐标后,代入椭圆方程,并将两式相减,式
中含有x +x ,y +y ,三个未知量,这样就直接联系了中点和直线的斜率,借用中点公式即可求得斜率;②根与
1 2 1 2
系数的关系:即联立直线与椭圆方程得到方程组,化为一元二次方程后,由根与系数的关系求解.
【题型归纳】
题型一: 由弦中点求弦方程或斜率
1.已知双曲线方程 ,则以 为中点的弦所在直线 的方程是( )
A. B. C. D.
2.椭圆 中以点 为中点的弦所在直线方程为( )
A. B.
C. D.
3.椭圆 中以点 为中点的弦所在直线斜率为( )
A. B. C. D.
题型二: 求弦中点所在的直线方程或斜率
4.椭圆 内有一点 ,过点 的弦恰好以 为中点,那么这条弦所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司5.已知椭圆 的一个顶点为 ,直线 与椭圆 交于 两点,若 的左焦点为 的重心,
则直线 的方程为( )
A. B.
C. D.
6.将 上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到曲线C,若直线l与曲线C交于A,B两点,
且AB中点坐标为M(1, ),那么直线l的方程为( )
A. B. C. D.
题型三:由中点弦坐标或中点弦方程、斜率求参数
7.过椭圆 : 右焦点 的直线 : 交 于 , 两点, 为 的中点,且 的
斜率为 ,则椭圆 的方程为( )
A. B.
C. D.
8.已知椭圆 的左焦点为 ,过 作一条倾斜角为 的直线与椭圆 交于 两点,若
为线段 的中点,则椭圆 的离心率是( )
A. B. C. D.
9.已知椭圆 的左焦点为 ,过点 的直线 与椭圆 相交于不同的两点 ,
若 为线段 的中点, 为坐标原点,直线 的斜率为 ,则椭圆 的方程为( )
第 2 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. B.
C. D.
题型四:由韦达定理或斜率求弦中点
10.已知直线 ,椭圆 .若直线l与椭圆C交于A,B两点,则线段AB的中点的坐标为
( )
A. B.
C. D.
11.已知椭圆 ,直线 不过原点 且不平行于坐标轴, 与 有两个交点 ,线段 的中点为 ,
则 的斜率与直线 的斜率的乘积( )
A. B.1 C. D.
12.已知AB是椭圆 一条弦,且弦AB与直线 : 垂直,P是AB的中点,O为椭圆的中心,
则直线OP的斜率是( )
A. B. C. D.
【双基达标】
13.已知椭圆 的右焦点为 ,过点 的直线交椭圆于 、 两点.若 的中点坐
第 3 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司标为 ,则 的方程为( )
A. B. C. D.
14.已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,过点 的直线 与椭圆 交于 , 两点,且 ,
,则直线 的斜率为( )
A. B. C. D.
15.已知椭圆 ,过点 的直线 与椭圆 交于 两点,若点 恰为弦 中点,则直线 斜率是
( )
A. B. C. D.
16.已知椭圆 : 的左焦点为 ,过 作一条倾斜角为 的直线与椭圆 交于 , 两点,
为线段 的中点,若 ( 为坐标原点),则椭圆 的离心率为( )
A. B. C. D.
17.直线 被椭圆 所截得线段的中点的坐标是( )
A. B. C. D.
18.若椭圆 的弦被点 平分,则这条弦所在的直线方程是( )
A. B.
C. D.
第 4 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司19.椭圆 中,以点 为中点的弦所在直线的斜率为( )
A. B. C. D.
20.已知椭圆 ,设直线l与椭圆相交于A,B两点,与x轴,y轴分别交于C,D两点,记
椭圆E的离心率为e,直线l的斜率为k,若C,D恰好是线段 的两个三等分点,则( )
A. B. C. D.
21.已知点 是直线 被椭圆 所截得的线段的中点,则直线 的方程是( )
A. B.
C. D.
22.已知椭圆 ,以点 为中点的弦所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
23.若直线l与椭圆 交于点A、B,线段AB中点P为(1,2),则直线l的斜率为( )
A. B. C.6 D.-6
24.已知椭圆 的右焦点和上顶点分别为点 和点 ,直线 交椭
圆于 两点,若 恰好为 的重心,则椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
25.以下五个关于圆锥曲线的命题中:
第 5 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司①平面内到定点 (1,0)和定直线 : 的距离之比为 的点的轨迹方程是 ;
②点 是抛物线 上的动点,点 在 轴上的射影是 ,点 的坐标是 ,则 的最小值是
6;
③平面内到两定点距离之比等于常数 ( )的点的轨迹是圆;
④若动点 满足 ,则动点 的轨迹是双曲线;
⑤若过点 的直线 交椭圆 于不同的两点 , ,且 是 的中点,则直线 的方程是
.
其中真命题个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
26.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
27.直线 经过椭圆 的左焦点 ,且与椭圆交于 两点,若 为线段 中
点, ,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
28.已知椭圆 ,过点 的直线与椭圆相交于 、 两点,且弦 被点 平分,则直线 的方程
为( )
A. B.
C. D.
第 6 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司29.已知椭圆 ,过点 的直线交椭圆 于 、 两点,若 为 的中点,则直线 的方程为
( )
A. B.
C. D.
30.已知椭圆 右顶点为 ,上顶点为 ,该椭圆上一点 与 的连线的斜率 ,
的中点为 ,记 的斜率为 ,且满足 ,若 分别是 轴、 轴负半轴上的动点,且四边形
的面积为2,则三角形 面积的最大值是( )
A. B. C. D.
【高分突破】
一、单选题
31.若椭圆 的弦 恰好被点 平分,则 所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
32.已知椭圆 上存在两点M、N关于直线 对称,且MN的中点在抛物线 上,则实数t的
值为( )
A.0 B.2 C.0或2 D.0或6
33.过椭圆C: 右焦点F的直线l: 交C于A、B两点,P为AB的中点,且OP
的斜率为 ,则椭圆C的方程为( )
A. B. C. D.
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司34.已知椭圆 + =1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆于A、B两点.若AB的中点坐标为(1,
-1),则E的方程为
A. + =1 B. + =1
C. + =1 D. + =1
35.已知椭圆 ( )的右焦点为 ,离心率为 ,过点 的直线 交椭圆于 , 两点,若 的
中点为 ,则直线 的斜率为( )
A. B. C. D.1
36.已知椭圆 , 是椭圆 的一条弦 的中点,点 在直线 上,求椭圆
的离心率( )
A. B. C. D.
37.已知椭圆 ,点 为右焦点, 为上顶点,平行于 的直线 交椭圆于 , 两点且线
段 的中点为 ,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
38.已知 、 为椭圆 上两点, 为弦 中点, 为坐标原点,若 两点连线斜率为2,则 两
点连线斜率为( )
A. B. C. D.
第 8 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司39.已知斜率为 的直线 与椭圆 交于 , 两点,线段 的中点为 ( ),那么 的
取值范围是( )
A. B. C. D. ,或
二、多选题
40.已知椭圆 与直线 交于 、 两点,且 , 为 的中点,若 是直
线 上的点,则( )
A.椭圆 的离心率为 B.椭圆 的短轴长为
C. D. 到 的两焦点距离之差的最大值为
41.已知椭圆C∶ (a>b>0)的左,右两焦点分别是F,F,其中FF=2c.直线l∶y=k(x+c)(k∈R)与椭圆交于
1 2 1 2
A,B两点则下列说法中正确的有( )
A.△ABF 的周长为4a
2
B.若AB的中点为M,则
C.若 ,则椭圆的离心率的取值范围是
D.若AB的最小值为3c,则椭圆的离心率
42.已知椭圆 的离心率为 ,直线 与椭圆 交于 , 两点,直线 与直线 的
交点恰好为线段 的中点,则( )
A. B.
C.直线 的斜率为1 D.直线 的斜率为4
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司43.已知椭圆 : 内一点 ,直线 与椭圆 交于 , 两点,且点 是线段 的中点,则
( )
A.椭圆 的焦点坐标为 ,
B.椭圆 的长轴长为4
C.直线 的方程为
D.
44.已知 , 分别为椭圆 的左、右焦点,P为椭圆上任意一点(不在x轴上),
外接圆的圆心为H, 内切圆的圆心为I,直线PI交x轴于点M,O为坐标原点.则( )
A.存在 ,使得 成立
B. 的最小值为
C.过点I的直线l斜率为 ,且与椭圆相交于A,B两点,线段AB的中点为N,直线ON的斜率为 ,则
D.椭圆C的离心率
45.已知椭圆 的焦距为6,短轴为长轴的 ,直线 与椭圆交于 , 两点,弦 的中点为 ,
则直线 的方程为( )
A. B.
C. D.
三、填空题
第 10 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司46.已知中心在原点,焦点坐标为 的椭圆截直线 所得的弦的中点的横坐标为 ,则该椭圆的
方程为__________.
47.已知点 是椭圆 某条弦的中点,则此弦所在的直线的一般方程为_________.
48.斜率为 的直线 与椭圆 ( )相交于 , 两点,线段 的中点坐标为 ,则椭圆
的离心率等于______.
49.斜率为k的直线l与椭圆 相交于A,B两点,点 为线段 的中点,则 ________.
50.已知椭圆 的右焦点为F,直线 与椭圆C交于A,B两点,AB的中点为P,若
O为坐标原点,直线OP,AF,BF的斜率分别为 , , ,且 ,则k=______.
51.已知椭圆 ( )与直线 交于A、B两点, ,且 中点的坐标为 ,
则此椭圆的方程为________.
四、解答题
52.已知椭圆 的右焦点为 ,且过点 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)若直线 与椭圆 交于不同的两点 ,且线段的中点 在圆 上,求 的值.
53.如图,已知椭圆 ,抛物线 ,点A是椭圆 与抛物线 的交点,过点A的直
线l交椭圆 于点B,交抛物线 于M(B,M不同于A).
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司(Ⅰ)若 ,求抛物线 的焦点坐标;
(Ⅱ)若存在不过原点的直线l使M为线段AB的中点,求p的最大值.
54.已知椭圆 与椭圆 有相同的离心率,且椭圆 过点
(1)求椭圆 的方程.
(2)若直线 与椭圆 交于 、 两点,求线段 的垂直平分线的方程.
55.已知椭圆 的离心率为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)若直线 与椭圆交于 两点,且线段 的中点在圆 ,求 的值.
56.已知椭圆 的右焦点为F,点A,B,P在椭圆C上.
(1)若线段AB的中点为 ,求直线AB的方程;
(2)若F恰好是 ABP的重心,且 , , 依次成等差数列,求点P的坐标.
△
57.(1)求右焦点坐标是 ,且经过点 的椭圆的标准方程;
(2)已知椭圆 的方程是 .设斜率为 的直线 ,交椭圆 于 两点, 的中点为 .
证明:当直线 平行移动时,动点 在一条过原点的定直线上;
(3)利用(2)所揭示的椭圆几何性质,用作图方法找出下面给定椭圆的中心,简要写出作图步骤,并在图中标
出椭圆的中心.
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司第 13 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司参考答案
1.B
【分析】利用点差法可求得直线 的斜率,利用点斜式可得出直线 的方程.
【详解】设直线 交双曲线 于点 、 ,则 ,
由已知得 ,两式作差得 ,
所以, ,即直线 的斜率为 ,
故直线 的斜率为 ,即 .经检验满足题意
故选:B.
2.A
【分析】利用点差法求出斜率,即可求出直线方程.
【详解】设点 为中点的弦的端点 ,
则有: ,两式相减得: ,
因为 为中点,所以 ,
所以斜率 ,
所以所求直线方程为: ,即 .
故选:A
3.A
【分析】先设出弦的两端点的坐标,分别代入椭圆方程,两式相减后整理即可求得弦所在的直线的斜率.
【详解】设弦的两端点为 , ,
代入椭圆得
两式相减得 ,
即 ,
即 ,
第 14 页即 ,
即 ,
弦所在的直线的斜率为 ,
故选:A .
4.B
【分析】结合点差法求得弦所在直线方程.
【详解】 ,即 ,
设弦为 , ,
则 ,
两式相减并化简得 , ,
所以弦所在直线方程为 .
故选:B
5.B
【分析】先由椭圆左焦点 恰为 的重心,得相交弦 的中点坐标,再由点 、 在椭圆上,利用点差法,
将中点坐标代入即可的直线 的斜率,最后由直线方程的点斜式写出直线方程即可.
【详解】解:设 , , , ,椭圆 的左焦点为 ,
点 ,且椭圆左焦点 恰为 的重心,
,
, ①
, ,
两式相减得:
将①代入得: ,即直线 的斜率为 ,
直线 过 中点 ,
直线 的方程为
所以直线 的方程为 .
故选:B
第 15 页6.A
【分析】先根据题意求出曲线C的方程,然后利用点差法求出直线l的斜率,从而可求出直线方程
【详解】设点 为曲线C上任一点,其在 上对应在的点为 ,则
,得 ,
所以 ,
所以曲线C的方程为 ,
设 ,则
,
两方程相减整理得 ,
因为AB中点坐标为M(1, ),
所以 ,即 ,
所以 ,
所以 ,
所以直线l的方程为 ,即 ,
故选:A
7.A
【分析】由 与x轴交点横坐标可得半焦距c,设出点A,B坐标,利用点差法求出 的关系即可计算作答.
【详解】依题意,焦点 ,即椭圆C的半焦距 ,设 , ,
则有 ,两式相减得: ,
而 ,且 ,即有 ,
又直线 的斜率 ,因此有 ,而 ,解得 ,经验证符合题意,
所以椭圆 的方程为 .
故选:A
8.A
【分析】设出点A,B的坐标,利用“点差法”求解作答.
第 16 页【详解】设点 ,依题意, ,
相减得 ,因直线AB的倾斜角为 ,即直线AB的斜率为 ,
又 为线段 的中点,则 , ,因此有 ,即 ,
所以椭圆 的离心率 .
故选:A
9.B
【分析】先求得焦点,也即求得 ,然后利用点差法求得 ,从而求得 ,也即求得椭圆 的方程.
【详解】直线 过点 ,所以 ,
设 ,
由 两式相减并化简得 ,
即 ,
所以 ,
所以椭圆 的方程为 .
故选:B
10.B
【分析】联立直线方程与椭圆方程,消y得到关于x的一元二次方程,根据韦达定理可得 ,进而得出
中点的横坐标,代入直线方程求出中点的纵坐标即可.
【详解】由题意知,
,消去y,得 ,
则 , ,
所以A、B两点中点的横坐标为: ,
所以中点的纵坐标为: ,
即线段AB的中点的坐标为 .
故选:B
第 17 页11.D
【分析】根据题意设直线 方程为 , ,进而联立方程求解中点 的坐标,计算斜率乘积
即可.
【详解】解:根据题意设直线 方程为 ,
由 得 ,
,
故选:D
12.D
【分析】根据给定条件设出直线AB方程,再与椭圆方程联立求出点P的坐标即可计算作答.
【详解】依题意,弦AB不过点O,而弦AB与直线 : 垂直,则设直线AB: ,
由 消去y得: ,
,即 ,且 ,
设点 ,则 ,于是得弦AB中点 ,
所以直线OP的斜率是 .
故选:D
13.D
【分析】利用点差法可求得 的值,结合 可求得 、 的值,由此可得出椭圆 的方程.
【详解】设点 、 ,则 ,两个等式作差得 ,
整理可得 ,
设线段 的中点为 ,即 ,
另一方面 , ,所以, ,
第 18 页所以, ,解得 ,
因此,椭圆 的方程为 .
故选:D.
【点睛】方法点睛:解决中点弦的问题的两种方法:
(1)韦达定理法:联立直线与曲线的方程,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公
式解决;
(2)点差法:设出交点坐标,利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标代入曲线方程,然后作差,构造出
中点坐标和斜率关系求解.S
14.C
【分析】先设出点 的坐标,利用点差法可得 ,再根据 可得 ,
即可由此求出斜率.
【详解】设 ,
在椭圆上,则 ,
两式相减可得 ,
, 是 中点,则 ,代入上式,
则 ,即 ,
又 ,则 ,
即 ,
所以 ,可得 ,
所以 ,所以直线 的斜率为 .
故选:C.
【点睛】关键点睛:本题考查椭圆中得中点弦问题,解题的关键是利用点差法得出 ,将
转化为 .
15.C
【解析】设出 的坐标代入椭圆方程后,作差变形,根据斜率公式和中点坐标公式可得解.
【详解】设 ,则 ,
第 19 页则 , ,
两式相减得 ,
所以 ,
即直线 斜率是 .
故选:C
【点睛】方法点睛:一般涉及到弦的中点和弦所在直线的斜率时,使用点差法解决.
16.B
【分析】利用点差法,设 , , ,则 , ,两式相减,化简可得
,设 ,过 作 轴,垂足为 ,从而结合已知条件可得 ,将其代入
椭圆方程化简可求得结果
【详解】设 , , ,由题意得 , ,两式相减,得
,因为 为线段 的中点,且直线 的倾斜角为 ,所以
.设 ,则 ,过 作 轴,垂足为 ,则 ,
,由题易知 位于第二象限,所以 ,所以 ,得 ,所
以 ,所以 .
故选:B
【点睛】关键点点睛:本题考查的知识是“掌握椭圆的定义、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)”,本题考查逻辑思维能力、运算求解能力,解题的关键利用点差法,结合已知条件表示出
点 的坐标,然后将其代入椭圆方程可求出离心率,属于中档题
17.C
【分析】将直线 与椭圆 联立,消去 整理得 ,然后利用韦达定理求解.
【详解】直线 与椭圆 联立,得 消去 整理,得 .
设直线与椭圆的交点 ,中点 .
,
第 20 页∴中点坐标为 .
故选:C
【点睛】本题主要考查直线与椭圆的位置关系属于基础题.
18.D
【分析】设出弦的两个端点坐标,代入椭圆方程,作差可得斜率,再由直线方程的点斜式得答案.
【详解】设弦的两个端点分别为 .
则 ,
两式作差可得: ,
∴ .
即弦所在直线的斜率为 ,直线方程为 ,
整理得: .
故选:D.
19.C
【分析】利用点差法计算即可求得结果.
【详解】设弦的两端点为A(x,y),B(x,y),
1 1 2 2
代入椭圆得 ,
两式相减得 ,
即 ,
即 ,又
即 ,
即 ,
∴弦所在的直线的斜率为 ,
故选:C.
20.B
第 21 页【分析】首先利用点 分别是线段 的两个三等分点,则 ,得 ,再利用点差法化简得
,两式化简得到选项.
【详解】设 , , 分别是线段 的两个三等分点,
, ,则 ,得 ,
,
利用点差法 ,两式相减得 ,
整理得到 ,即 ,
即
故选:B
【点睛】关键点点睛:本题的关键利用三等分点得到 ,再将斜率和离心率表示成坐标的关系,联立判断
选项.
21.A
【分析】设直线 与椭圆交于 两点,代入椭圆的方程,结合“平方差”法,求得直线的斜率,结
合直线的点斜式方程,即可求解.
【详解】设直线 与椭圆交于 两点,
由 ,可得 .
第 22 页又 ,所以 ,解得 .
因此直线 的方程为 ,即 。
故选:A.
本题主要考查了直线与椭圆的位置的应用,以及中点弦问题的求解,其中解答中熟记中点弦的求解方法是解答的
关键,着重考查推理与运算能力,所以基础题.
22.C
【解析】利用点差法求直线斜率.
【详解】设弦的两个端点坐标分别为 ,
则 ,
又 ,
两式作差可求得直线的斜率 ,
故所求直线方程为 ,
即: ,
故选:C.
23.B
【分析】设A,B分别为 ,代入椭圆方程,相减后利用中点坐标公式可得直线斜率.
【详解】设A,B分别为 ,
, ,相减得 ,
即 ,
又 中点是P(1,2), ,
, , ,
故选:B.
24.C
【分析】由题设 ,利用 为 的重心,求出线段 的中点为 ,将B代入直线方程
得 ,再利用点差法可得 ,结合 ,可求出 ,进而求出离心率.
【详解】由题设 ,则线段 的中点为 ,
由三角形重心的性质知 ,即 ,解得:
第 23 页即 代入直线 ,得 ①.
又B为线段 的中点,则 ,
又 为椭圆上两点, ,
以上两式相减得 ,
所以 ,化简得 ②
由①②及 ,解得: ,即离心率 .
故选:C.
【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆的离心率,求解离心率在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离
心率有以下几种情况:①直接求出 ,从而求出 ;②构造 的齐次式,求出 ;③采用离心率的定义以及圆锥
曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.
25.B
【分析】对于①:设动点 ,直接求出P的轨迹方程即可验证;
对于②:利用几何法求出 的最小值即可验证;
对于③:当 时,平面内到两定点距离之比等于常数1的点的轨迹是直线,即可验证;
对于④:利用双曲线的定义,进行判断;
对于⑤:用“点差法”求出直线方程进行验证即可.
【详解】对于①:设动点 ,由题意可得: ,即 ,整理化简得:
,即求出的轨迹方程为: .故①错误;
对于②:设 到抛物线的准线的距离为d,则 ,由抛物线的定义得, ,所以
,所以 ,如图示,当P运动到Q点时,P、A、F三点共线,
最小,此时 ,故②正确;
第 24 页对于③:当 时,平面内到两定点距离之比等于常数1的点的轨迹是直线,故③错误;
对于④:“若动点 满足 ,则动点 的轨迹是双曲线”显然不正确,因为不
满足双曲线的定义,故④不正确;
对于⑤:当直线 的斜率不存在时,直线l:x=1, 的中点为(1,0),不符合题意;
设直线 的斜率为k,设 ,则 .
因为 在椭圆 上,所以 ,两式相减得: ,所以
因为 是 的中点,所以 ,所以 ,
所以直线 的方程是 .故⑤正确.
故选:B
26.A
【分析】由于 是弦的中点,根据点差法求出弦所在直线的斜率.
【详解】设以 为中点的弦的两个端点分别为 ,
所以由中点坐标公式可得 ,
把 两点坐标代入椭圆方程得
两式相减可得
第 25 页所以 ,即所求的直线 的斜率为 .
故选A项.
【点睛】本题考查通过点差法求弦中点所在直线的斜率,属于中档题.
27.C
【分析】由已知求得 ,得到M的横坐标为 ,进而求得M的纵坐标,然后得出OM的斜率,由 ,
得到 ,即可判定结论.
【详解】易得直线l的与x轴的交点横坐标为 ,∴椭圆的半焦距 ,
又∵ ,∴M的横坐标为 ,代入直线方程得到M的纵坐标为 ,
∴OM的斜率 ,
由于直线l的斜率 ,
,
, ,∴ ,
∴ ,∴ ,
逐项检验,即可判定只有C符合,
故选:C.
【点睛】 是应当熟记的结论.检验法是快速求解选择题的重要思想方法.
28.C
【分析】设点 、 ,利用点差可求得直线 的斜率,进而可求得直线 的方程.
【详解】设点 、 ,由已知可得 ,
因为点 、 都在椭圆上,则 ,
两式作差可得 ,即 ,
所以,直线 的斜率为 ,
第 26 页因此,直线 的方程为 ,即 .
故选:C.
29.B
【分析】设点 、 ,利用点差法可求得直线 的斜率,利用点斜式可得出直线 的方程.
【详解】设点 、 ,由中点坐标公式可得 ,所以 ,
因为 ,两式作差得 ,即 ,
即 ,所以, ,
因此,直线 的方程为 ,即 .
故选:B.
【点睛】方法点睛:解决中点弦的问题的两种方法:
(1)韦达定理法:联立直线与曲线的方程,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公
式解决;
(2)点差法:设出交点坐标,利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标代入曲线方程,然后作差,构造出
中点坐标和斜率关系求解.
30.A
【分析】求出直线方程,与椭圆方程联立,表示出点E坐标,即可根据 求出 ,根据四边形的面积结
合基本不等式可求.
【详解】由题意知: ,直线 的方程为 ,
联立方程 可得 ,
因为 是其中一个解,则另一个解 满足 ,即 ,
所以 ,则可得 的中点 ,则 ,
因为 ,所以 ,解得 ,则即 ,
设 ,则由四边形 的面积为2,有 ,
即 ,由基本不等式得 , ,
第 27 页从而三角形 的面积 ,等号当 , 时取到.
所以三角形 面积的最大值为 .
故选:A.
31.D
【分析】判断点M与椭圆的位置关系,再借助点差法求出直线AB的斜率即可计算作答.
【详解】显然点 在椭圆 内,设点 ,
依题意, ,两式相减得: ,
而弦 恰好被点 平分,即 ,
则直线AB的斜率 ,直线AB: ,即 ,
所以 所在的直线方程为 .
故选:D
32.C
【分析】设 , , , , 的中点为 , ,运用点差法和中点坐标公式、直线的斜率公式,结
合对称性,可得中点坐标,代入抛物线的方程可得所求值.
【详解】解:设 , , , , 的中点为 , ,
则 ,由点差法可得 ,
即 ①,显然 ,又因为 ②,
代②入①可得 ;由 , 两点关于直线 对称,
可得 ,所以 ,又因为 ,所以 , ,
代入抛物线方程得 ,
解得 或 ,
故选: .
【点睛】本题考查椭圆的方程和运用,抛物线的方程和运用,考查点差法和代入法的运用,以及直线的斜率公式,
考查化简运算能力.
33.A
【分析】由题意,可得右焦点 的坐标,联立直线 与椭圆的方程,利用韦达定理,求出 的中点 的坐标,由
直线 的斜率可得 , 的关系,再由椭圆中 , , 的关系求出 , 的值,进而可得椭圆的方程.
第 28 页【详解】解:直线 中,令 ,可得 ,所以右焦点 , ,
设 , , , ,则 , 的中点 ,
联立 ,整理得 ,
所以 , ,
所以 ,
所以 ,又 , ,
所以 , ,
所以椭圆的方程为 ,
故选:A.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是联立直线和椭圆的方程,然后利用韦达定理求出 , ,进而根
据 由两点间的斜率公式得 , 的关系.
34.D
【详解】设 、 ,所以 ,运用点差法,所以直线 的斜率为 ,设直线方程为
,联立直线与椭圆的方程 ,所以 ;又因为 ,
解得 .
【学科网考点定位】本题考查直线与圆锥曲线的关系,考查学生的化归与转化能力.
35.A
【分析】根据中点坐标公式、椭圆离心率公式,结合点差法进行求解即可.
【详解】解:设 , ,则 的中点坐标为 ,
由题意可得 , ,
将 , 的坐标的代入椭圆的方程: ,
作差可得 ,
所以 ,
第 29 页又因为离心率 , ,所以 ,
所以 ,即直线 的斜率为 ,
故选:A.
36.D
【解析】中点弦问题,处理方法为点差法.得出 , 用 替代,求出 关系式,从而求得离心率.
【详解】设
则 两式相减可得
故
①
是椭圆 的一条弦 的中点
故 ,代入①式中可得
故有
则 ,则
故选:D
【点睛】椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:
①求出a,c,代入公式 ;
②只需要根据一个条件得到关于a,b,c的齐次式,结合b2=a2-c2转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边
分别除以a或a2转化为关于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围).
37.A
【分析】求得直线 的斜率,然后使用点差法进行计算,最后根据离心率的公式计算即可.
【详解】设 ,直线 的斜率为
则
所以 ,由线段 的中点为
第 30 页所以
所以 ,又 ,所以 ,又
所以 ,∴ ,
故选:A.
38.A
【解析】先设直线方程,联立方程,利用韦达定理和中点坐标公式得到M点坐标,再计算斜率即可.
【详解】 两点连线斜率为2,设直线 方程 , ,
联立 得, ,
则 , ,
故由中点坐标公式可知,弦 中点 ,
所以 两点连线斜率为 .
故选:A.
39.A
【解析】先设 , ,再由点差法求出 ,再由点 , 在椭圆内,求出 的范围即
可得解.
【详解】解:设 , ,
又点 , 在椭圆 上,
则 , ,
两式相减可得: ,
又 ,
则 ,
又点 , 在椭圆内,
则 ,
第 31 页则 ,
所以 ,
故选:A.
【点睛】本题考查了椭圆中的中点弦问题,重点考查了点差法,属基础题.
40.ACD
【分析】利用点差法可求得 的值,可得出 的值,结合离心率公式可判断A选项;将直线 的方程与椭圆的
方程联立,列出韦达定理,结合弦长公式求出 的值,可判断B选项的正误;利用平面向量数量积的坐标运算,
结合韦达定理,可判断C选项;利用对称思想结合三点共线可判断D选项的.
【详解】令 、 ,则 ,
则 ,则 ,
则 ,则 ,所以, ,
所以, ,则 , ,椭圆的标准方程为 ,
所以,椭圆 的焦点在 轴上,即 ,
,即 ,A对;
椭圆 的方程为 ,联立 ,
消 可得 , ,可得 ,
则 , ,
所以, ,则 ,所以,椭圆 的短轴长为 ,B错;
,C对;
椭圆 的方程为 ,其标准方程为 , ,
椭圆 的左焦点为 ,右焦点为 ,如下图所示:
第 32 页设点 关于直线 的对称点为点 ,则 ,解得 ,
即点 ,
易知 ,则 ,
当且仅当点 、 、 三点共线时,等号成立,D对.
故选:ACD.
41.AC
【分析】选项A. 由椭圆的定义可判断;选项B. 由点差法可求解判断;选项C. ,
,求出 的范围,从而建立不等式求出离心率,可判断;选定D. AB的最小值为通径 ,从
而可得 ,可判断.
【详解】由直线l∶y=k(x+c)过点 ,即弦 过椭圆的左焦点 .
,所以A正确;
设A(x,y),B(x,y),则M
1 1 2 2
有 , ,所以
由 作差得∶ ,所以
则有 ,所以B错误;
,
所以 ,
第 33 页则有 ,可得 ,所以C正确;
由过焦点的弦中通经最短,则AB的最小值为通径 ,则有 ,
即 ,解得a=2c,所以 ,D错误.
故选:AC
【点睛】关键点睛:本题考查椭圆的定义、过交点的弦的性质以及点差法的应用和与向量的应用,解答本题的关
键是由 , ,所以 ,从而得出其离心率
的范围,以及过焦点的弦中通径最小,属于中档题.
42.AC
【分析】根据椭圆离心率的定义可得 ;
利用点差法可得 ,结合中点的坐标公式计算即可.
【详解】由题意可得 ,整理可得 .
设 , ,则 , ,两式相减可得 .
因为直线 与直线 的交点恰好为线段 的中点,所以 ,
则直线 的斜率 .
故选:AC
43.BCD
【分析】根据椭圆方程,求出 、 ,即可判断A、B,设 , ,利用点差法求出直线 的斜率,即
可得到直线方程,从而判断C,再联立直线与椭圆方程,消元、列出韦达定理,利用弦长公式求出 ,即可判
断D;
【详解】解:由椭圆方程 ,所以 , ,所以 ,故 ,
所以椭圆 的焦点坐标为 , ,故A错误;
因为 ,所以椭圆 的长轴长为 ,故B正确;
设点 , ,则 ,两式相减可得 ,
整理得 ,因为点 是线段 的中点,且 ,
第 34 页所以 ,所以 ,所以直线 的方程为 ,即 ,故C正确;
由 ,得 ,
所以 , ,所以 ,故D正确.
故选:BCD
44.ABD
【分析】对A,根据 表示与 同向的单位向量, 表示与 同向的单位向量,进而判断出
与 共线,最后判断答案;
对B,根据 ,然后结合平面向量数量积的几何意义与基本不等式求得答案;
对C,利用“点差法”即可求得答案;
对D,运用角平分线定理即可求得答案.
【详解】对A, 表示与 同向的单位向量, 表示与 同向的单位向量,所以 与 共线,
而 .A正确;
对B, ,取线段 的中点G,则HG⊥ ,由平面向量数量积
的定义可知, ,同理 ,所以 .
第 35 页由基本不等式易得: ,当且仅当
时取“=”.B正确;
对C,设 ,则 ,所以 ,
有因为 ,即 .C错误;
对D,易知, 分别是 的角平分线,由角平分线定理可知:
.D正确.
故选:ABD.
45.AD
【解析】根据焦点位置的不同可得椭圆标准方程的不同形式,再利用点差法可求直线的斜率,从而得到所求的直
线方程.
【详解】由已知可得椭圆 的 ,又长轴为短轴的 ,
故椭圆方程为 或 ,
设弦的两端点为 , ,
当椭圆方程为 时,则有 ,
两式相减得 ,整理得 ,
∴弦所在的直线的斜率为 ,其方程为 ,整理得 ;
当椭圆方程为 时,则有 ,
两式相减得 ,整理得 ,
∴弦所在的直线的斜率为 ,其方程为 ,整理得 .
第 36 页故选:AD.
【点睛】易错点睛:给出椭圆的几何量,求其标准方程时,注意根据焦点的位置分类讨论,否则是丢解.
46.
【分析】由椭圆与直线 相交,设交点为 , ,由A、B分别在椭圆和直线上且中点横
坐标为 ,结合椭圆焦点为 ,得到 ,即可求得椭圆方程
【详解】设椭圆方程为 ,则 ①
设直线 与椭圆相交的弦的端点为 ,
则
而弦的中点的横坐标为 ,则纵坐标为 ,即
,即 ②
联立①②得: .
故该椭圆的方程为
故答案为:
【点睛】本题考查了利用椭圆与直线相交弦中点求椭圆方程,设交点坐标,结合弦中点横坐标及椭圆曲线中的参
数关系,列方程求椭圆方程
47.
【分析】由点差法可求出直线的斜率,进而可求得直线的方程
【详解】设过点 的直线与椭圆 的两个交点分别为 , ,
则 , ,
两式相减得 ,
化简得 ,即 ,
直线AB的方程为 ,
所以直线AB的一般方程为 ,
故答案为:
第 37 页48.
【分析】利用点差法,结合 是线段 的中点,斜率为 ,即可求出椭圆 的离心率.
【详解】解:设 , , , ,
则 ①, ②,
是线段 的中点,
, ,
直线 的方程是 ,
,
①②两式相减可得: ,
,
,
,
,
故答案为: .
49.−12##-0.5
【分析】本题可用“点差法”,设出 、 两点的坐标,分别代入椭圆的方程再两式相减,将所得式子变形成直
线 的斜率 的方程,解出 的值即可.
【详解】设 ,则
,两式相减,得
,
因为点 为线段 的中点,
所以 ,
第 38 页又因为 ,
所以 ,则 .
故答案为: .
50.
【分析】由点差法求得 ,联立方程组 ,结合韦达定理化得 ,根据
即可求解结果.
【详解】设 , , ,
则 , , .
由 ,得 ,即 ,
所以 ,得 .
联立方程组 ,得 ,
则 , .
因为
,
所以 ,故 .
故答案为: .
51.
【分析】根据 在 上求出m的值,联立直线方程和椭圆方程,结合中点坐标公式、韦达定理、弦
长公式即可求出a、b,从而确定椭圆的方程.
【详解】由于 的中点坐标为 且满足直线方程 ,
第 39 页即有 ,解得 ,则 的中点坐标为 .
设 , ,由 得 ,
则 ,
∵ 的中点坐标为 ,∴ ,即 ,
则 ,即 ,故 ,
又 ,
解得 ,故 .
∴椭圆方程为 .
故答案为: .
52.(1) ;(2) .
【解析】(1)根据题中条件,列出关于 和 的方程,求出 和 ,即可得出椭圆方程;
(2)先设 , ,联立直线与椭圆方程,根据中点坐标公式,求出 点坐标,代入 ,即
可求出结果.
【详解】(1)因为椭圆 的右焦点为 ,且过点 ,
所以 ,解得 ,因此椭圆 的方程为 ;
(2)设 , ,
由 消去 ,整理得 ,
由 解得 ,
又 ,则 ,
所以 的中点坐标为 ,
又点 在圆 上,
第 40 页所以 ,解得 满足 ,
所以 .
【点睛】关键点点睛:
求解本题的关键在于用 表示出点 的坐标;利用题中条件,联立直线与椭圆方程,消去 ( )得到关于
(或 )的一元二次方程,根据韦达定理及中点坐标公式,求出 坐标,即可求解.
53.(Ⅰ) ;(Ⅱ)
【分析】(Ⅰ)求出抛物线标准方程,从而可得答案;
(Ⅱ)方法一使用韦达定理、中点公式和解方程法分别求得 关于 的表达式,得到关于 的方程,利
用基本不等式消去参数,得到关于 的不等式,求解得到 的最大值;方法二利用韦达定理和中点公式求得
的坐标关于 的表达式,根据点 在椭圆上,得到关于 关于 的函数表达式,利用基本不
等式和二次函数的性质得解,运算简洁,为最优解;方法三利用点差法得到 .根据判别式大于
零,得到不等式 ,通过解方程组求得 ,代入求解得到 的最大值;方法四
利用抛物线的参数方程设出点 的参数坐标,利用斜率关系求得 的坐标关于 的表达式.作换元 ,
利用点A在椭圆上,得到 ,然后利用二次函数的性质求得 的最大值
【详解】(Ⅰ)当 时, 的方程为 ,故抛物线 的焦点坐标为 ;
(Ⅱ)[方法一]:韦达定理基本不等式法
设 ,
由 ,
,
由 在抛物线上,所以 ,
又 ,
, ,
.
由 即
第 41 页,
所以 , , ,
所以, 的最大值为 ,此时 .
[方法二]【最优解】:
设直线 , .
将直线 的方程代入椭圆 得: ,
所以点 的纵坐标为 .
将直线 的方程代入抛物线 得: ,
所以 ,解得 ,因此 ,
由 解得 ,
所以当 时, 取到最大值为 .
[方法三] :点差和判别式法
设 ,其中 .
因为 所以 .
整理得 ,所以 .
又 ,
所以 ,整理得 .
因为存在 ,所以上述关于 的二次方程有解,即判别式 . ①
由 得 .
第 42 页因此 ,将此式代入①式解得 .
当且仅当点M的坐标为 时,p的最大值为 .
[方法四]:参数法
设 ,
由 ,得 .
令 ,则 ,点A坐标代入椭圆方程中,得 .
所以 ,此时M坐标为 .
54.(1) ;(2) .
【解析】(1)已知得 ,由离心率得 ,从而得 ,再计算出 后可得椭圆方程;
(2)由韦达定理得 中点坐标,由垂直得斜率,然后可得垂直平分线方程.
【详解】(1)由题意 ,
椭圆 的离心率为 ,∴ ,∴ ,∴ ,
∴椭圆 方程为 ;
(2)设 ,
由 ,得 ,∴ ,
设 中点为 ,则 ,∴ .
又 ,∴ 的垂直平分线方程为 ,即 .
【点睛】关键点点睛:本题考查求椭圆的标准方程,考查直线与椭圆相交弦中点问题,解题方法是设而不求的思
想方法,即设交点为 ,由直线方程与椭圆方程联立消元后应用韦达定理求得 , ,利用中点
坐标公式求得中点的横坐标得中点坐标,再结合斜率可和垂直平分线方程.
55.(1) ;(2) .
【解析】(1)根据条件解关于 的方程组即可得结果;
(2)设 , ,联立直线方程与椭圆方程,根据韦达定理,可求得中点坐标,代入圆方程解得 的
第 43 页值.
【详解】(1)由题意,得 ,解得 ,
故椭圆的标准方程为 .
(2)设 , ,线段 的中点为 .
联立 ,消去y得,
, ,即 , .
又因为点M在圆 上,所以 ,
解得 ,满足题意.
【点睛】关键点睛:本题考查弦中点问题以及椭圆标准方程,解题的关键是熟悉中点坐标公式,本题中直线方程
代入椭圆方程整理后应用韦达定理求出 ,求出中点坐标,再将其代入圆中求解,考查了学生的基本分析转化
求解能力,属中档题.
56.(1)
(2) 或
【分析】(1)判断点 在椭圆内部,然后根据点差法求得直线斜率,可得直线方程;
(2)根据三角形重心坐标公式可得 ,再根据 , , 依次成等差数列,可得 ,
由此可解得答案.
(1)
由题意,将 坐标代入 中,满足 ,
故点 在椭圆内部,
又线段AB的中点为 ,可知直线AB的斜率存在,
设 , ,
则 , ,两式相减整理得: ,
由已知可得 ,则 ,所以AB的斜率为 ,
第 44 页直线AB的方程为 ,即 ;
(2)
由已知可得 ,设 ,
因为F恰好是 ABP的重心,所以 ,即 ,
△
因为 , , 依次成等差数列,所以 .
,
同理 , .
所以 ,可得 ,
于是 ,得 ,
将 代入椭圆方程得 ,
所以点P的坐标为 或 .
57.(1) (2)证明见解析(3)见解析
【分析】(1)法一:根据椭圆焦点坐标得到 的关系式,结合( )在椭圆上,求得 的值,进而求得
椭圆方程.法二:根据椭圆的定义求得 ,结合 求得 ,进而求得椭圆的方程.
(2)法一:联立直线 的方程和椭圆方程,根据根与系数关系求得 中点 的坐标,由此判断出 在一条过原
点的直线上.法二:利用点差法,判断出 在一条过原点的直线上.
(3)先作两条平行弦,取它们中点连成直线,再作两条平行弦(与前面两条不平行),取它们中点连成直线,两
条中点连线的交点即为椭圆的中心.
【详解】(1)法一:设椭圆标准方程为: , ,即椭圆方程为 ,
∵ 点( )在椭圆上,∴ ,解得 或 (舍),由此得 ,即椭圆的标准方程为:
.
法二:利用椭圆的定义,点 到两焦点 、 距离之和为 = .所以 .由 可
知 ,即椭圆的标准方程为: .
(2)法一:设直线 的方程为 ,与椭圆 交于 ( ), ( )两点;
第 45 页直线与曲线联立: ,得 ;
由 ,化简得 ,即
,则 ;
∴ 中点 的坐标为 ,即线段 的中点 在过原点的直线 上.
法二:设直线 的方程为 ,与椭圆 交于 ( ), ( )两点;
则 ,两式作差并化简得 ,
即 ,即 ,即在过原点的定直线 上.
(3)如图,作两条平行直线分别交椭圆于 、 和 ,并分别取 、 的中点 ,连接直线 ;再
作两条平行直线(与前两条直线不平行)分别交椭圆于 、 和 ,并分别取 、 的中点 ,连接
直线 ,那么直线 和 的交点 即为椭圆中心.
【点睛】本小题主要考查椭圆方程的求法,考查椭圆中的中点弦有关计算,考查运算求解能力,属于中档题.
第 46 页第 47 页