文档内容
第11讲 圆锥曲线中的中点弦问题
(高阶拓展、竞赛适用)
(3 类核心考点精讲精练)
1. 5年真题考点分布
5年考情
考题示例 考点分析 关联考点
2023年全国乙卷(文科), 已知方程求双曲线的渐近线
由弦中点求弦方程或斜率
第12题,5分 讨论双曲线与直线的位置关系
2022年新Ⅱ卷,第16题,5分 由中点弦求弦方程 根据弦长求参数
求双曲线中的弦长
2022年新Ⅱ卷,第21题,12 由中点弦坐标或中点弦方程、斜率求参
根据双曲线的渐近线求标准方程
分 数
根据韦达定理求参数
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是新高考卷的常考内容,设题不定,难度中等或偏难,分值为5-17分
【备考策略】1.理解、掌握圆锥曲线的中点弦及其相关计算
2.会用点差法求解相关问题
【命题预测】本节内容是新高考卷的常考内容,小题和大题都会作为载体命题,同学们要会结合公式运算,
需强化训练复习知识讲解
1. 椭圆中点弦斜率公式
x2 y2
(1) 若 M(x ,y ) 为椭圆 + =1(a>b>0) 弦 AB 的中点, 有
0 0 a2 b2
b2
k .k =− =e2−1
AB OM a2
y2 x2
(2) 若 M(x ,y ) 为椭圆 + =1(a>b>0) 弦 AB 的中点, 有
0 0 a2 b2
a2 1
k .k =− =
AB OM b2 e2−1
2. 双曲线的中点弦斜率公式
x2 y2
(1) 若 M(x ,y ) 为双曲线 − =1弦 AB ( AB 不平行 y 轴) 的中点, 则
0 0 a2 b2
b2
k ⋅k = =e2−1
AB OM a2
y2 x2
(2) 若 M(x ,y ) 为双曲线 − =1弦 AB ( AB 不平行 y 轴) 的中点, 则
0 0 a2 b2
a2 1
k ⋅k = =
AB OM b2 e2−13. 抛物线的中点弦斜率公式
p
(1) 若 M(x ,y ) 为抛物线 y2=2px 弦 AB(AB 不平行 y 轴 ) 的中点, 则 k =
0 0 AB y
0
x
(2) 若 M(x ,y ) 为抛物线 x2=2py 弦 AB ( AB 不平行 y 轴) 的中点, 则 k = 0
0 0 AB p
4. 中点弦斜率拓展
x2 y2 b2x
在椭圆 + =1 中, 以 P(x ,y ) 为中点的弦所在直线的斜率 k=− 0 ;
a2 b2 0 0 a2y
0
x2 y2 b2x
在双曲线 − =1 中, 以 P(x ,y ) 为中点的弦所在直线的斜率 k= 0 ;
a2 b2 0 0 a2y
0
p
在抛物线 y2=2px(p>0) 中,以 P(x ,y ) 为中点的弦所在直线的斜率 k=
0 0 y
0
5. 椭圆其他斜率形式拓展
椭圆的方程为 (a>b>0), 为椭圆的长轴顶点,P点是椭圆上异于长轴顶点的任一
点,则有
椭圆的方程为 (a>b>0), 为椭圆的短轴顶点,P点是椭圆上异于短轴顶点的任一
点,则有
(a>b>0),过原点的直线交椭圆于 两点,P点是椭圆上异于 两点
椭圆的方程为
的任一点,则有
6. 点差法妙解中点弦问题
若设直线与圆锥曲线的交点 ( 弦的端点 ) 坐标为 A(x ,y )、B(x ,y ),
1 1 2 2
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 AB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”。
x2 y2
(1) 设点: 若 A(x ,y ),B(x ,y ) 是椭圆 + =1(a>b>0) 上不重合的两点,则
1 1 2 2 a2 b2{
x2 y2
1+ 1=1
a2 b2
x 2 y 2
2 + 2 =1
a2 b2
(x +x )(x −x ) (y + y )(y −y )
(2) 作差: 两式相减得 1 2 1 2 + 1 2 1 2 =0,
a2 b2
(3)表斜率: y 1 −y 2 是直线 AB 的斜率 k, (x 1 +x 2, y 1 + y 2 ) 是线段 AB 的中点 (x ,y ),
x −x 2 2 0 0
1 2
y + y y −y b2 y b2
化简可得 1 2 ⋅ 1 2=− ⇒ 0 ⋅k=− , 此种方法为点差法。
x +x x −x a2 x a2
1 2 1 2 0
考点一、 椭圆中的中点弦问题
1.(2022·全国·高考真题)已知直线l与椭圆 在第一象限交于A,B两点,l与x轴,y轴分别交
于M,N两点,且 ,则l的方程为 .
2.(重庆·高考真题)直线 与圆 相交于两点 , ,弦 的中点为 ,
则直线 的方程为 .
3.(全国·高考真题)已知椭圆E: + =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
1.(2024高三·全国·专题练习)椭圆 上的两点A,B关于直线 对称,则弦AB的中
点坐标为( )
A. B. C. D.2.(2024高三·全国·专题练习)已知椭圆 + =1内有一点P(2,3),过点P的一条弦恰好以P为中点,
则这条弦所在的直线方程为 .
3.(2025·甘肃张掖·模拟预测)已知倾斜角为 的直线 与椭圆 交于 两点, 为 中点,
为坐标原点,则直线 的斜率为( )
A. B. C. D.
4.(2024·陕西铜川·三模)已知原点为 ,椭圆 与直线 交于 两点,
线段 的中点为 ,若直线 的斜率为 ,则椭圆 的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高三下·安徽六安·阶段练习)已知椭圆 : 的右焦点为 ,过点 的
直线交椭圆 于 两点,若 的中点坐标为 ,则椭圆 的方程为( )
A. B. C. D.
考点二、 双曲线中的中点弦问题
1.(2023·全国·高考真题)设A,B为双曲线 上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是
( )
A. B. C. D.
2.(全国·高考真题)已知双曲线 的中心为原点, 是 的焦点,过F的直线 与 相交于A,B
两点,且AB的中点为 ,则 的方程式为
A. B. C. D.
3.(全国·高考真题)已知双曲线的中心在原点且一个焦点为 ,直线 与其相交于 , 两
点,若 中点的横坐标为 ,则此双曲线的方程是A. B.
C. D.
1.(23-24高三上·湖北武汉·期末)已知A,B为双曲线 上不同两点,下列点中可为线段 的中
点的是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·天津和平·期末)直线l与双曲线 交于A,B两点,线段AB的中点为点
,则直线l的斜率为( )
A. B. C. D.
3.(2024·陕西宝鸡·模拟预测)已知直线 与双曲线 交于 两点,
点 是弦 的中点,则双曲线 的离心率为( )
A.2 B. C. D.3
4.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知直线l与双曲线 交于A、B两点,且弦AB的中点为
,则直线l的方程为 .
5.(2023·陕西宝鸡·模拟预测)已知双曲线 : 的右焦点为 ,过点 的直
线交双曲线E于A、B两点.若 的中点坐标为 ,则E的方程为( )
A. B.
C. D.
6.(2024高三下·全国·专题练习)已知双曲线 : 的左右顶点分别为 、 .
(1)求以 、 为焦点,离心率为 的椭圆的标准方程;(2)直线 过点 与双曲线 交于 两点,若点 恰为弦 的中点,求出直线 的方程;
7.(22-23高二上·内蒙古包头·期末)如图1、2,已知圆 方程为 ,点 .M是圆
上动点,线段 的垂直平分线交直线 于点 .
(1)求点 的轨迹方程;
(2)记点 的轨迹为曲线 ,过点 是否存在一条直线 ,使得直线 与曲线 交于两点 ,且
是线段 中点.
考点三、 抛物线中的中点弦问题
1.(四川·高考真题)已知抛物线 上存在关于直线 对称的相异两点 、 ,则 等于
( )
A.3 B.4 C. D.
2.(山东·高考真题)已知抛物线 ,过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于 两点,若
线段 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为
A. B.
C. D.
3.(北京·高考真题)已知点 在抛物线 上,ΔABC的重心与此抛物线的焦点 重合(如图).(1)写出该抛物线的方程和焦点 的坐标;
(2)求线段 中点 的坐标;
(3)求 所在直线的方程.
1.(2024·山西临汾·二模)已知抛物线 ,过点 的直线 与 相交于A,B两点,且
为弦AB的中点,则直线 的斜率为( )
A. B. C. D.−2
2.(2024·甘肃兰州·三模)过抛物线 焦点的直线 交抛物线于 两点,已知 ,线
段 的垂直平分线交 轴于点 ,则 ( )
A.2 B.4 C.6 D.8
3.(23-24高二上·湖北·期中)若抛物线 上两点 , 关于直线 对称,且
,则 中点坐标为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高三下·安徽·开学考试)已知抛物线 的准线为 ,点 在抛物线 上,
且线段 的中点为 ,则直线 的方程为( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高三下·安徽·阶段练习)已知抛物线 ,过C的焦点F且倾斜角为 的直线交C于A,B两点,线段AB的中点为W, ,则 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(23-24高三上·陕西安康·阶段练习)已知抛物线C: 的焦点为F,准线为 .过抛物线C顶点的
直线l与准线 交于点M,与抛物线C交于另一点N.若|MF|=|NF|,则点N的横坐标为( )
A. B. C. D.
一、单选题
1.(23-24高二上·山西太原·期末)在椭圆 中,以点 为中点的弦所在的直线方程为
( )
A. B. C. D.
2.(21-22高三上·贵州·阶段练习)已知双曲线 的离心率为2,过点 的直线与双
曲线C交于A,B两点,且点P恰好是弦 的中点,则直线 的方程为( )
A. B. C. D.
3.(21-22高二下·安徽·开学考试)已知点 , 是双曲线 上的两点,线段 的中点是
,则直线 的斜率为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高三下·内蒙古赤峰·开学考试)已知直线 交抛物线 于 两点,且 的中点为
,则直线 的斜率为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高三上·贵州·开学考试)已知直线 与椭圆 相交于 两点,椭
圆的两个焦点是 , ,线段 的中点为 ,则 的面积为( )
A. B. C. D.二、填空题
6.(23-24高二上·宁夏·期中)已知 为抛物线 上的两点,且线段AB中点的纵坐标为2,则直线
AB的斜率为 .
7.(2022高三上·全国·专题练习)已知椭圆 : 的中心为 , 为左焦点, 为椭
圆上顶点,直线 与椭圆的另一个交点为 ,线段AB的中点坐标为 ,则椭圆的离心率为
三、解答题
8.(2024高三·全国·专题练习)设直线l:y=x-1与抛物线y2=4x相交于A,B两点.求:
(1)线段AB的长;
(2)AB的中点M的坐标.
9.(2024·陕西西安·模拟预测)已知椭圆 的一个焦点与抛物线 的焦点重合,
离心率为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)过点 作斜率为 的直线交椭圆 于 两点,求弦 中点坐标.
10.(2021·湖南·模拟预测)已知双曲线 的其中一个焦点为 ,一条渐近线
方程为
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)已知倾斜角为 的直线 与双曲线 交于 两点,且线段 的中点的纵坐标为4,求直线 的方
程.
一、单选题
1.(2024·吉林白山·一模)不与坐标轴垂直的直线 过点 , ,椭圆
上存在两点 关于 对称,线段 的中点 的坐标为 .若 ,则 的离心率为( )
A. B. C. D.2.(2024·全国·模拟预测)已知斜率为 的直线 与椭圆 交于 , 两点, 为坐标原
点,以 , 为邻边作平行四边形 ,点 恰好在 上.若线段 的中点 在直线 上,则
直线 的方程为( )
A. B. C. D.
3.(2024·陕西安康·模拟预测)已知椭圆 ,过点 作倾斜角为 的直线与
交于 , 两点,当 为线段 的中点时,直线 ( 为坐标原点)的斜率为 ,则 的离心率为
( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(2024·全国·模拟预测)已知双曲线 ,直线l与双曲线C交于A,B两点,O为坐标原点,
若点P在直线l上,且直线OP把 分成面积相等的两部分,则下列能作为点P的坐标的是( )
A. B. C. D.
三、填空题
5.(23-24高三上·山东德州·期末)若直线 过抛物线 的焦点 且与抛物线交于 两点, 的
中垂线交 轴于点 ,则 .
6.(2022高三·全国·专题练习)设 是椭圆 上不关于坐标轴对称的两点, 是
线段 的中点, 是坐标原点,若直线 与直线 的斜率之积为 ,则椭圆 的离心率为 .
四、解答题
7.(2024·贵州黔南·二模)已知抛物线 : ( )的焦点为 ,过焦点 作直线 交抛物线
于 两点, 为抛物线 上的动点,且 的最小值为1.
(1)抛物线 的方程;
(2)若直线 交抛物线 的准线于点 ,求线段 的中点的坐标.
8.(2023·广西南宁·模拟预测)已知双曲线 ( )经过点 ,其渐近线方程为.
(1)求双曲线C的方程;
(2)过点 的直线l与双曲线C相交于A,B两点,P能否是线段AB的中点?请说明理由.
9.(22-23高二上·贵州贵阳·阶段练习)已知圆 ,圆 ,动圆 与圆
外切并且与圆 内切,圆心 的轨迹为曲线
(1)求 的方程;
(2)是否存在过点 的直线交曲线 于 两点,使得 为 中点?若存在,求该直线方程,若不存
在,请说明理由.
10.(2024高三·全国·专题练习)已知椭圆 ,椭圆的右焦点为 .
(1)求过点 且斜率为1的直线被椭圆截得的弦长;
(2)判断点 与椭圆的位置关系,并求以 为中点的椭圆的弦所在的直线方程.
1.(2020·浙江·高考真题)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).
1
(Ⅰ)若p= ,求抛物线 的焦点坐标;
16
(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.
2.(2018·全国·高考真题)已知斜率为 的直线 与椭圆 交于 , 两点,线段 的中点为
.
(1)证明: ;(2)设 为 的右焦点, 为 上一点,且 .证明: , , 成等差数列,并求
该数列的公差.
3.(陕西·高考真题)设椭圆C: 过点(0,4),离心率为
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)求过点(3,0)且斜率为 的直线被C所截线段的中点坐标.
4.(福建·高考真题)已知椭圆 的左焦点为 为坐标原点.
(1)求过点 ,并且与椭圆的左准线l相切的圆的方程;
(2)设过点F且不与坐标轴垂直的直线交椭圆于A、B两点,线段 的垂直平分线与x轴交于点G,求点G
横坐标的取值范围.
5.(上海·高考真题)已知椭圆C的焦点 ,且长轴长为6,设直线 交椭圆C
于A、B两点,求线段AB的中点坐标