当前位置:首页>文档>第11讲圆锥曲线中的中点弦问题(高阶拓展、竞赛适用)(学生版)_02高考数学_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考数学一轮复习考点帮_第二部分专项讲义_第八章平面解析几何

第11讲圆锥曲线中的中点弦问题(高阶拓展、竞赛适用)(学生版)_02高考数学_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考数学一轮复习考点帮_第二部分专项讲义_第八章平面解析几何

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第11讲圆锥曲线中的中点弦问题(高阶拓展、竞赛适用)(学生版)_02高考数学_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考数学一轮复习考点帮_第二部分专项讲义_第八章平面解析几何
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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