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专题02圆锥曲线中的中点弦问题(点差法+联立法)(典型题型归类训练)(解析版)_02-数学-高考总复习_专项复习_2025年_2025年新高考数学复习解答题解题思路训练数列函数几何题

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专题02 圆锥曲线中的中点弦问题(点差法+联立法)
(典型题型归类训练)
一、必备秘籍
1、相交弦中点(点差法)
直线与曲线相交,涉及到交线中点的题型,多数用点差法。按下面方法整理出式子,然后根据实际情况处
理该式子。
主要有以下几种问题:
(1)求中点坐标;(2)求中点轨迹方程;(3)求直线方程;(4)求曲线;
中点M (x0, y0), x0= x1+x2
2
, y0= y1+ y2
2
2、点差法
设直线和曲线的两个交点A(x1, y1),B( x2, y2),代入椭圆方程,得
x
12
a2 +
y
12
b2 =1;  
x
22
a2 +
y
22
b2 =1;
将两式相减,可得
x
12−x
22
a2
+
y
12−y
22
b2
=0 ;( x1+x2)( x1−x2)
a2
=−( y1+ y2)( y1−y2)
b2
;
最后整理得:1=−a2( y1+ y2)( y1−y2)
b2( x1+x2)( x1−x2)      ⇒
     1=−k⋅a2
b2⋅y0
x0
同理,双曲线用点差法,式子可以整理成:1=a2( y1+ y2)( y1−y2)
b2( x1+x2)( x1−x2)  ⇒
  1=k⋅a2
b2⋅y0
x0
设直线和曲线的两个交点A(x1, y1),B( x2, y2),代入抛物线方程,得y
12=2 px 1;   y
22=2 px 2 ;
将两式相减,可得( y1−y2)( y1+ y2)=2 p( x1−x2);整理得:
y1−y2
x1−x2
=
2 p
y1+ y2
二、典型题型
题型一:求直线方程
1.(2024 上·江苏南通·高二统考期末)已知椭圆
,直线经过点
与
交于
两点.
若
是线段
的中点,则的方程为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【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.
1
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【详解】设点
、
,则
,
因为
,两式作差得
,即
,
即
,所以
,
因此直线的方程为
,即
.
故选:D.
2.(2024·全国·高二专题练习)已知双曲线
的一条渐近线与直线
垂直,
且右顶点
到该条渐近线的距离为
.
(1)求双曲线
的方程;
(2)若直线与双曲线
交于
两点,线段
的中点为
,求直线的斜率.
【答案】(1)
(2)6
【分析】(1)根据题意求出
即可;
(2)利用点差法求解即可.
【详解】(1)因为双曲线
的一条渐近线与直线
垂直,
且直线
的斜率为
,
且双曲线
的渐近线为
,则
,可得
,
所以,双曲线
的渐近线方程为
,即
,
因为右顶点
到该条渐近线的距离为
,所以
,
解得
,所以
,所以双曲线
的方程为
;
(2)设
、
,
2
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则
,
则
,所以
,
化简得
,
因为线段
的中点为
,所以
,
,
所以
,所以
,
即直线的斜率为,
经检验符合题意,
所以直线的斜率为.
3.(2024 上·河北保定·高二统考期末)一动圆经过点
且与直线
相切,设该动圆圆心的轨迹
为曲线C.
(1)求曲线C 的方程;
(2)若直线l 与C 交于A,B 两点,且线段AB 的中点坐标为
,求直线l 的方程.
【答案】(1)
(2)
.
【分析】(1)根据抛物线的定义和标准方程可以确定曲线C 的方程.
(2)利用点差法结合中点坐标公式和斜率公式求解.
【详解】(1)依题意得该动圆的圆心到点
的距离到直线
的距离相等.
又点
不在直线
上,
所以根据抛物线的定义可知该动圆圆心的轨迹是以
为焦点,
为准线的抛物线,所以曲线C 的方程为
.
3
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(2)设
,
,则
,
两式相减得
,即
.
因为线段AB 的中点坐标为
,所以
,
则
,即直线l 的斜率为
,
所以直线l 的方程为
,即
,
经检验,直线
与曲线
相交,满足题意,
所以直线l 的方程为
.
4.(2024·全国·高二专题练习)过点
的直线l 与双曲线
相交于A,B 两点,且P 为线段
AB 的中点,求直线l 的方程.
【答案】
【分析】由“点差法”求出直线的斜率,再由点斜式方程求解即可.
【详解】解:设
,
,则
,
,
两式相减得
.
∵P 为线段AB 的中点,∴
,
.
∴
,即所求直线l 的斜率为1,
∴直线l 的方程为
,即
.经检验符合题意.
题型二:求离心率
1.(2024 上·辽宁大连·高二校联考期末)椭圆
,
,
,
为椭圆
过点E 的一条弦,且
,直线
的斜率与
的斜率乘积为
,则椭圆
的离心率为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】取线段
的中点为
,可得
,进而借助点差法求解
的值,从而得解.
【详解】如图,取线段
的中点为
,连接
,
4
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因为
,所以
为
中点,又
为
中点,
所以
,
直线
的斜率与
的斜率乘积为
,所以
.
设
,则
,
两式相减可得
,
整理得
,即
,
所以
,所以
,则
.
故选:B.
2.(2024 上·山东枣庄·高三统考期末)斜率为
的直线分别与
轴,
轴交于
两点,且与椭圆
,在第一象限交于
两点,且
,则该椭圆的离心率为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】设
,
,根据题意得到
,即
,设直线的方程
为
,得
,得
,进而得
,再根据
求解即得.
【详解】设
,
,线段AB 的中点为E,
由
,
,两式相减可得
,
5
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即
,又由
,
,则
,
设直线的方程为
,(
),可得
,
,
又
,所以线段AB 的中点为E 也就是线段MN 的中点,得
,
所以
,所以
,即
,
得
,
故选:A
3.(2024 上·云南昭通·高二昭通市第一中学校联考期末)斜率为
的直线与椭圆
交于
A,B 两点,
为线段
的中点,则椭圆的离心率为        .
【答案】
/
【分析】令
,应用点差法及直线斜率、中点坐标得
,即可求离心率.
【详解】令
,则
,可得
,
所以
,又
为线段
的中点,且直线
斜率为
,
所以
,则
.
故答案为:
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4.(2024 上·河北石家庄·高二统考期末)已知过点
的直线与双曲线
:
交
于A、B 两点,若点P 是线段
的中点,则双曲线C 的离心率取值范围是            .
【答案】
【分析】利用点差法得到
,根据题意和渐近线方程得到
,故
,从而求出离心率的取
值范围.
【详解】设
,
则
,两式相减得
,
若
,则
的中点在
轴上,不合要求,
若
,则
的中点在
轴上,不合要求,
所以
,
因为
为
的中点,所以
,
故
,
因为
的渐近线方程为
,
要想直线与双曲线
:
交于A、B 两点,则
,
即
,解得
,
所以离心率
.
故答案为:
【点睛】直线与圆锥曲线相交涉及中点弦问题,常用点差法,该法计算量小,模式化强,易于掌握,若相
交弦涉及
的定比分点问题时,也可以用点差法的升级版—定比点差法,解法快捷.
题型三:求弦中点的轨迹方程
1.(2023 上·河南南阳·高二统考阶段练习)已知椭圆
.
(1)求过点
且被
点平分的弦所在直线的方程;
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(2)过点
引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)用“点差法”求出直线的斜率,利用点斜式求出直线方程,从而可得结论;
(2)设过点
的直线与椭圆截得的弦的中点
,交点为
,利用点差法分析
求解.
【详解】(1)因为
,
所以
在椭圆
的内部,则所求弦必然存在,
设这条弦与椭圆
交于点
,
由中点坐标公式知
,
把
代入
,则
,
作差整理得
,可得
,
所以这条弦所在的直线方程为
,即
.
(2)由题意可知:过点
引椭圆的割线的斜率存在且不为0,
设割线方程为
,
联立方程
,消去
得
,
则
,解得
,
设过点
的直线与椭圆截得的弦的中点
,交点为
,
根据椭圆性质可知
,则
,
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令
,则
,
可得
,
因为
在
上单调递减,在
上单调递增,
且
,可知
,
则
,所以
,
则
,可得
,
把
代入
,则
,
两式相减得
,整理得
,
即
,整理得
.
【点睛】方法点睛:弦中点问题的解决方法
(1)用“点差法”求解弦中点问题的解题步骤;
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(2)对于弦中点问题常用“根与系数的关系”或“点差法”求解,在使用根与系数的关系时,要注意使
用条件
,在用“点差法”时,要检验直线与圆锥曲线是否相交.
2.(2023 上·江西南昌·高三南昌市外国语学校校考阶段练习)已知拋物线
,过其焦点
作两条
相互垂直且不平行于
轴的直线,分别交抛物线
于点
和点
的中点分别为
.
(1)若直线
的斜率为2,求直线
的方程;
(2)求线段
的中点
的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)联立直线和抛物线方程,求得中点
坐标,即可求解直线
的方程;
(2)首先设直线
的方程为
,与抛物线方程联立,求得点
的坐标,并利用直线
与直线
的关系,求得点
的坐标,即可求解点
,再通过消参求得点
的轨迹方程.
【详解】(1)抛物线的焦点
,
,
直线
的方程为
,设
,
联立
,得
,
,
所以
中点的横坐标为
,中点的纵坐标为
,即
,
直线
的方程为
,设
,
联立
,得
,
,
所以
中点的横坐标为,中点的纵坐标为
,即
,
所以
,直线
的方程为
,
化简为直线
的方程为
;
(2)设直线
的方程为
,设
,
,
联立
,得
,
得
,
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所以
中点的横坐标为
,纵坐标为
,
即
,将
换成
得
,
得
的中点
的坐标为
,
即
,得
,
题型四:求曲线方程
1.(2023·全国·高一专题练习)已知椭圆方程为
,其右焦点为F(4,0),过点F 的
直线交椭圆与A,B 两点.若AB 的中点坐标为
,则椭圆的方程为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】设
,利用点差法求解即可.
【详解】设
,代入椭圆的方程可得
,
.
两式相减可得:
.
由
,
,代入上式可得:
=0,化为
.
又
,
,联立解得
.
∴椭圆的方程为:
.
故选:C.
2.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆G:
,斜率为
的直线l 交椭圆于A,B 两
点.若AB 的中点坐标为
,试写出椭圆G 的一个标准方程                .
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【答案】
(答案不唯一)
【分析】设点
,
,利用点差法可得答案.
【详解】设点
,
,
则
,
两个等式作差得
,
整理可得
,
因为线段AB 的中点为
,
可得
,
又
,
所以
,
所以
,故可设
,
此时椭圆G 的方程为
.
故答案为:
.(答案不唯一)
  
3.(2022 上·陕西铜川·高二校考期末)已知抛物线
的焦点为
,直线
交
抛物线C 于
两点,线段
的中点为
为坐标原点,且直线
的斜率为
.
(1)求抛物线C 的方程;
(2)求实数m 的值.
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【答案】(1)
(2)
或
【分析】(1)根据焦点坐标即可求解
,进而可得抛物线方程,
(2)联立直线与抛物线方程,得韦达定理,由中点坐标公式和斜率公式即可求解.
【详解】(1)
抛物线C 的焦点为
,
,即
.
∴抛物线C 的方程为
.
(2)由
消去
得
,此时
,
.
.
点M 坐标为
.
,解得
或
.
  
题型五:处理存在性问题
1.(2024 上·上海·高二上海市育才中学校考期末)已知双曲线
中,离心率为
,
且经过点
.
(1)求双曲线方程;
(2)若直线
与双曲线左支有两个交点,求
的取值范围;
(3)过点
是否能作直线
与双曲线交于
、
两点,且使得
是
的中点,若存在,求出直线
的方程,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
13
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(2)
(3)不存在,理由见解析
【分析】(1)根据已知条件可得出关于
、
、的值,即可得出双曲线的方程;
(2)将直线的方程与双曲线的方程联立,根据已知条件结合韦达定理、判别式可得出关于实数
的不等
式组,即可解得实数
的取值范围;
(3)利用点差法求出直线
的方程,再将直线
的方程与双曲线
的方程联立,计算
,即可得出结论.
【详解】(1)解:因为双曲线
中,离心率为
,且经过点
,
则
,解得
,所以,双曲线
的方程为
.
(2)解:设直线交双曲线于点
、
,
联立
可得
,
因为直线
与双曲线左支有两个交点,则
,
解得
,故实数
的取值范围是
.
(3)解:若直线
轴,则直线
与双曲线
相切,不合乎题意,
所以,直线
的斜率存在,
设点
、
,因为
为线段
的中点,则
,
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将点
、
的坐标代入双曲线的方程可得
,
作差可得
,即
,
即
,所以,直线
的斜率为
,
所以,直线
的方程为
,即
,
联立
可得
,则
,
因此,不存在满足题设条件的直线
.
2.(2023·广西南宁·南宁三中校考模拟预测)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.
【答案】(1)
;
(2)不能,证明见解析;
【分析】(1)由渐近线方程求得一个
关系,再代入点的坐标,可解得得双曲线方程;
(2)设出交点坐标,若
是线段
的中点,利用点差法求出直线l 方程,再联直线与双曲线查看是
否有解,即可判断.
【详解】(1)由题双曲线
(
)经过点
,其渐近线方程为
,
所以
,
,
解得
,
所以双曲线C 的方程为:
.
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(2)
当直线l 垂直x 轴时,直线l 的方程为
,此时直线l 与双曲线只有一个交点,不满足;
当直线l 不垂直x 轴时,斜率存在,
设
,
所以
,
两式作差得
,
即
,
若
是线段
的中点,则
,
则
,
所以直线l 的斜率
,
则直线l 的方程为
,
将直线l 与双曲线联立
,得
,
,方程无解,
所以这样的直线不存在,即点P 不能是线段
的中点.
3.(2023 上·四川遂宁·高二四川省蓬溪中学校校考阶段练习)已知
,
,动圆
与圆
和圆
都外切,圆心
的轨迹为曲线
.
(1)求曲线C 的方程;
(2)若过点
的直线交曲线C 于A,B 两点,点Q 能否为线段
的中点?为什么?
【答案】(1)
16
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(2)能,理由见解析
【分析】(1)画出图形,由圆的外切、圆心坐标、圆的半径以及双曲线的定义即可得解.
(2)画出图形,中点弦问题用到中点坐标公式以及点差法来做稍微方便一些.
【详解】(1)如图所示:
  
由题意
,
的圆心分别为
,
,
且动圆
与两定圆分别外切与
两点,所以
,
,解得
,
所以圆心
的轨迹是以
为焦点,
为实轴顶点的双曲线但不包括实轴顶点,
所以曲线C 的方程为
,(
且
).
(2)如图所示:
  
过点
的直线交曲线C 于A,B 两点,点Q 能为线段
的为中点,理由如下:
由题意设点
在双曲线
上,且点
为弦
的中点,
所以
,
又因为
,所以
,
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即
,
,
存在过点
且斜率为
的直线:
,即
,
且联立
,
消去
并整理得
,
,两根均小于
,满足题意,
综上所述:存在过点
且斜率为
的直线交曲线C 于A,B 两点,且点Q 为线段
的中点.
题型六:确定参数的取值范围
1.(2024 上·内蒙古锡林郭勒盟·高二统考期末)设椭圆C:
(
)的两个焦点是
和
(
),且椭圆C 与圆
有公共点.
(1)求实数a 的取值范围;
(2)若椭圆C 上的点到焦点的最长距离为
,求椭圆C 的方程;
(3)对(2)中的椭圆C,直线:
(
)与C 交于不同的两点M,N,若线段
的垂直平分线
恒过点
,求实数
的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由椭圆及圆的性质可得
,则
,结合
即可求得结果;
(2)由题可知
,又
,求解即可;
(3)设线段
的中点为
,由
结合点差法求得
的坐标,根据点P 在椭圆内部得
的
范围,又点P 在直线
上,代入得
的关系式,从而得实数
的取值范围.
【详解】(1)椭圆C 的短半轴
,圆
的圆心为原点,半径为,
∵椭圆C 与圆
有公共点,∴
,
,则
,
又
,从而解得
,
所以a 的取值范围为
.
18
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(2)由题可知
,又
,
联立解得
,
,
所以椭圆的方程为
.
(3)设线段
的中点为
,
∵
,∴
①,
设
,
,则
,
,
两式作差得
,即
,
即
,即
②,
联立①②解得
,即
,
因为点P 在椭圆内部,则
,
代入点P 坐标化简得
,
又点P 在直线
上,代入得
,
因此,实数
的取值范围是
.
  
2.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆
:
,A 为椭圆的下顶点,设椭圆
与直线
19
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相交于不同的两点
、
,
为弦
的中点,当
时,求
的取值范围.
【答案】
【分析】联立直线和椭圆的方程,由判别式大于0 可得
,以及可得根与系数的关系,根据
,可得
,结合根与系数的关系化简可得
,解不等式即可求得答案.
【详解】由题设,联立
,得
,
由题设知
,即
①,
设
,则
,
因为
为弦
的中点,
∴
,从而
,
又由题意知
,
,
∴
,
∵
,则
,即
②,
把②代入①得
,解得
,又
,
故
的取值范围是
.
3.(2023 上·河北邢台·高三邢台市第二中学校考期末)椭圆
,
,
,
,
四点中恰有三点在椭圆
上.
(1)求椭圆
的标准方程;
(2)椭圆
上两点
、
,若直线
过点
,且
,线段
的中点为
,求直线
的
斜率的取值范围.
【答案】(1)
20
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(2)
【分析】(1)根据已知条件求得
,从而求得椭圆
的标准方程.
(2)设出直线
的方程并与椭圆方程联立,化简写出根与系数关系,结合
以及点差法求得
直线
的斜率的取值范围.
【详解】(1)由于
,
,关于
轴对称,所以
经过
,
两点,故
不过
,所以
在
上.
由题意可得
,解得
,所以椭圆
的标准方程为
.
(2)由题意知,直线
的斜率存在且不为零,设其方程为
,
由
,得
,
由
,得
,
设
,
,则
,
,
所以
,
因为
,所以
,
得
,所以
,
设直线
的斜率为
,因为
,所以
,
化简得
,所以
,
所以
,解得
或
,
所以直线
的斜率的取值范围为
题型七:定值问题
21
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1.(2024 上·河北邯郸·高三磁县第一中学校考阶段练习)已知椭圆
的右焦点为
,
右顶点为
,上顶点为
,点
为坐标原点,线段
的中点恰好为
,点
到直线
的距离为
.
(1)求
的方程;
(2)设点
在直线
上,过
作
的垂线交椭圆
于
两点.记
与
面积分别为
,
求
的值.
【答案】(1)
(2)1
【分析】(1)根据题意可得
,又点
到直线
的距离为
列式计算求得
;
(2)设线段
的中点
,利用点差法可得
,
三点共线,即直线
过线段
的
中点
,得解.
【详解】(1)设
,则
,由线段
的中点恰好为
,得
,
所以
,整理得
,
由
得直线
方程为
,
所以点
到直线
的距离为
,
所以
,
椭圆
的方程为
.
(2)设
,线段
的中点
,
则
.
由(1)知
,直线
的斜率
,
当
时,直线
的斜率
.
22
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因为点
在椭圆
上,所以
,两式相减,
整理得
,
又
,
所以
,直线
的斜率为
,
因为直线
的斜率为
,
所以
三点共线,即直线
过线段
的中点
,
当
时,直线
也过线段
的中点
,
所以
到直线
的距离相等,即
与
等底等高.
所以
.
【点睛】思路点睛:设
,线段
的中点
,利用点差法可得
,
三点共线,即线段
的中点
在直线
上,得解.
2.(2023 上·山东青岛·高二青岛二中校考期中)已知
为坐标原点,
,
,直线
,
的斜率之积为4,记动点
的轨迹为
.
(1)求
的方程;
(2)直线经过点
,与
交于
,
两点,线段
中点
在第一象限,且纵坐标为4,求
.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设出动点坐标为
,根据斜率之积为4 列出等式,化简即可.
(2)首先直线斜率存在且经过点
,设出直线方程并将其与双曲线方程联立,由韦达定理结合已知
条件算出斜率,进而由弦长的计算公式直接计算即可.
23
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【详解】(1)设点
的坐标为
,因为
,
,所以
,
化简得:
.所以
的方程为
.
(2)当直线
的斜率不存在时,显然不符合题意;
  
设
,
,直线
方程为
,
与
联立得:
,
由
且
,解得
且
,
由韦达定理得
,
因为线段
中点
在第一象限,且纵坐标为
,
所以
,解得
或
(舍去),
所以直线
为
,所以
,
所以
.
3.(2022 上·陕西安康·高二校考期末)已知椭圆E 的中心在原点,焦点为
,且离心
率
.
(1)求椭圆E 的方程;
(2)过点
的直线l 与椭圆E 相交于A,B 两点且P 为AB 的中点求弦长
.
24
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【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由焦点坐标求出c,再根据离心率求出a,可得
,可得椭圆方程;
(2)设出A,B 坐标,代入椭圆方程,两式相减,利用平方差公式分解因式,转化为斜率与中点坐标的关
系式,可求出弦所在直线斜率和直线的方程,将直线方程代入椭圆方程,求出
,
坐标,求出弦长.
【详解】(1)由题意椭圆的焦点在
轴上,
,又
,
,
,
所以椭圆
的方程为
.
(2)由题知直线的斜率不为0,设
,
,
代入椭圆方程得
,作差得
,
即
,可得
,
所以直线的斜率
,
故直线的方程为
即
.
联立
,消去
得
,解得
或
,
所以
,
,
所以弦长
.
三、专项训练
一、单选题
1.(2024 上·山西太原·高二统考期末)在椭圆
中,以点
为中点的弦所在的直线方程为
(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】先确定点
在椭圆内部,设交点为
,代入椭圆方程做差,然后整理可得直线
25
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斜率,利用点斜式可得直线方程.
【详解】因为
,故点
在椭圆内部,过点
的直线恒与椭圆有两个交点,设交
点为
,则
,
又
,两式相减得
,
整理得
,
所以以点
为中点的弦所在的直线方程为
,
即
.
故选:C.
2.(2024 上·辽宁大连·高二校联考期末)椭圆
,
,
,
为椭圆
过点E 的一条弦,且
,直线
的斜率与
的斜率乘积为
,则椭圆
的离心率为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】取线段
的中点为
,可得
,进而借助点差法求解
的值,从而得解.
【详解】如图,取线段
的中点为
,连接
,
  
因为
,所以
为
中点,又
为
中点,
所以
,
直线
的斜率与
的斜率乘积为
,所以
.
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设
,则
,
两式相减可得
,
整理得
,即
,
所以
,所以
,则
.
故选:B.
3.(2024 上·湖南·高二校联考期末)过抛物线
的焦点的直线与抛物线C 相交于A,B 两
点,若线段
中点的坐标为
,则
(    )
A.4
B.3
C.2
D.1
【答案】A
【分析】利用点差法及中点与焦点坐标分别表示直线
的斜率,可建立关于
的方程,求解可得.
【详解】设
,
,则
,
两式作差得,
,
当
时,则
中点坐标为焦点
,不满足题意;
当
时,得
.
设线段
中点
,因为
坐标
,且过焦点
,
所以
,
则
的斜率
,
解得
.
故选:A.
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4.(2024 上·山东枣庄·高三统考期末)斜率为
的直线分别与
轴,
轴交于
两点,且与椭圆
,在第一象限交于
两点,且
,则该椭圆的离心率为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】设
,
,根据题意得到
,即
,设直线的方程
为
,得
,得
,进而得
,再根据
求解即得.
【详解】设
,
,线段AB 的中点为E,
由
,
,两式相减可得
,
即
,又由
,
,则
,
设直线的方程为
,(
),可得
,
,
又
,所以线段AB 的中点为E 也就是线段MN 的中点,得
,
所以
,所以
,即
,
得
,
故选:A
5.(2024 上·重庆·高二重庆八中校考期末)直线
经过椭圆
的左焦点
,且与椭圆交于 
两点,若
为线段
中点,
,则椭圆的离心率为(    )
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A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据
得到
,结合点差法相关知识计算求得
,进而求得离心率.
【详解】如图所示,
因为
,所以
,
所以
,
设
,
则
,两式相减得
,
则
,
因为直线
,
为线段
中点,
,
所以
,
,
代入上式得
,则
,
所以椭圆的离心率
.
故选:C.
6.(2024 上·湖北武汉·高三统考期末)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.
【答案】B
【分析】利用点差法结合选项得出
方程,再与双曲线方程联立一一验证是否有两个不同交点即可.
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【详解】设
的中点
,
所以
,
易知
,
由点差法可得
,
若
,此时
,
与双曲线联立
,
即
与双曲线只有一个交点,故A 错误;
若
,则此时
,
与双曲线联立
,
即
与双曲线有两个交点,故B 正确;
若
,则此时
,
与双曲线联立
,
即
与双曲线有一个交点,故C 错误;
若
,则此时
,
与双曲线联立
,显然无解,
即
与双曲线没有交点,故D 错误;
故选:B
7.(2024 上·内蒙古呼和浩特·高三统考开学考试)已知双曲线C:
,若双曲线C 的一条弦的中点
为
,则这条弦所在直线的斜率为(    )
30
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A.
B.
C.1
D.
【答案】D
【分析】运用点差法,结合一元二次方程根与系数的关系进行求解判断即可.
【详解】设该弦为
, 设
,
则有
,两式相减,得
,
因为双曲线C 的一条弦的中点为
,
所以
,
因此由
,
即这条弦所在直线的斜率为
,方程为
,
代入双曲线方程中,得
,
因为
,
所以该弦存在,
故选:D
8.(2023 上·山东枣庄·高二滕州市第一中学新校校考阶段练习)直线
与抛物线
交于
两点,
中点的横坐标为2,则
为(    )
A.
B.2
C.
或2
D.以上都不是
【答案】B
【分析】设
,得到
,求得
,再由
,两式相减,得到
,得出方程
,即可求解.
【详解】设
,因为
中点的横坐标为
,则
,
可得
,
又由
,两式相减得到
,可得
,
可得
,解得
或
,
联立方程组
,整理得
,
31
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由
,解得
,所以
.
故选:B.
二、解答题
9.(2023 上·湖北襄阳·高二襄阳市第一中学校考阶段练习)直线
与椭圆
相交于不同
的两点
,若
的中点的横坐标为
,求:
(1)
的值;
(2)弦长
的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用点差法构造关于
的方程,即可求得
的值;
(2)联立直线方程与椭圆方程,得出
和
的值,利用弦长公式代入计算即可.
【详解】(1)设
,
中点为
,
因为
在直线
上,
所以
,
由
,得:
,
所以
,即
,
解得
.
(2)由(1)得,直线方程为
,
由
,得
,则
,
,
所以
.
10.(2023 上·江西南昌·高三南昌市外国语学校校考阶段练习)已知拋物线
,过其焦点
作两
条相互垂直且不平行于
轴的直线,分别交抛物线
于点
和点
的中点分别为
.
(1)若直线
的斜率为2,求直线
的方程;
(2)求线段
的中点
的轨迹方程.
【答案】(1)
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(2)
【分析】(1)联立直线和抛物线方程,求得中点
坐标,即可求解直线
的方程;
(2)首先设直线
的方程为
,与抛物线方程联立,求得点
的坐标,并利用直线
与直线
的关系,求得点
的坐标,即可求解点
,再通过消参求得点
的轨迹方程.
【详解】(1)抛物线的焦点
,
,
直线
的方程为
,设
,
联立
,得
,
,
所以
中点的横坐标为
,中点的纵坐标为
,即
,
直线
的方程为
,设
,
联立
,得
,
,
所以
中点的横坐标为,中点的纵坐标为
,即
,
所以
,直线
的方程为
,
化简为直线
的方程为
;
(2)设直线
的方程为
,设
,
,
联立
,得
,
得
,
所以
中点的横坐标为
,纵坐标为
,
即
,将
换成
得
,
得
的中点
的坐标为
,
即
,得
,
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11.(2023 上·江苏南京·高二南京外国语学校校考阶段练习)以两条坐标轴为对称轴的椭圆
过点
和
,直线与椭圆
相交于
两点,
为线段
的中点.
(1)求椭圆
的方程;
(2)若点
的坐标为
,求直线的方程;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设椭圆
的方程为
,代入
点的坐标,得到方程组,求解即
可得出答案;
(2)设
,根据点差法结合已知得出直线的斜率,代入点斜式方程,整理即可得出答案.
【详解】(1)设椭圆
的方程为
,
由已知可得,
,解得
,
所以,椭圆的方程为
.
(2)设
,
则有
,
,
两式作差可得
,
所以有
.
又
,
所以有
,
所以直线的斜率
,
所以,直线的方程为
,整理可得,
.
34
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12.(2023 上·江西·高二校联考阶段练习)已知椭圆
:
的离心率为
,
是
椭圆
上一点.
(1)求椭圆
的方程;
(2)若
,
是椭圆
上两点,且线段
的中点坐标为
,求直线
的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)把点
代入椭圆方程, 结合离心率为
,列方程求出
,可得椭圆
的方程
(2)利用点差法求中点弦的斜率,再点斜式求直线方程.
【详解】(1)由题可知
解得
故椭圆
的方程为
.
(2)设
,
,则
  
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两式相减得
,即
.
因为线段
的中点坐标为
,所以
,
,所以
,
所以直线
的方程为
,即
.
13.(2022 上·陕西咸阳·高二咸阳市实验中学校考阶段练习)已知双曲线
的右焦点
为
,虚轴长为
.
(1)求双曲线
的方程;
(2)若直线与双曲线
交于
两点,且线段
的中点为
,求直线
的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件求出
,即可得双曲线的方程;
(2)将点
坐标代入双曲线方程后做差,再将中点坐标代入可得斜率,进而可得直线方程.
【详解】(1)
双曲线
的右焦点为
,虚轴长为
,
,解得
,
双曲线
的方程为
;
(2)
线段
的中点为
,
,
点
都在双曲线
上,
,即
,
.
直线
的方程为
,即
.
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联立
,消去
得
,该方程有解,
故直线
的方程为
.
14.(2023·四川成都·成都七中校考模拟预测)已知椭圆
,
,
为C 的左右焦点.
点
为椭圆上一点,且
.过P 作两直线与椭圆C 相交于相异的两点A,B,直线PA、
PB 的倾斜角互补,直线AB 与x,y 轴正半轴相交.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)点M 满足
,求M 的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用椭圆的定义,将点P 代入椭圆方程计算即可;
(2)设直线AB,联立椭圆方程结合直线
、
的倾斜角互补(即斜率之和为零),利用韦达定理计算出
直线AB 的斜率,再利用消参法求出动点M 的轨迹方程.
【详解】(1)因为
,所以
,即
,
把
代入
,得
,所以
,
故椭圆C 的方程为
;
(2)由题意,直线AB 斜率存在,不妨设其方程为
,
设点
,
联立椭圆方程
,得
,
其中
,则
,
所以
,
因为直线
、
的倾斜角互补,所以
,
所以
,化简得
,
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即
,
所以
,若
,此时直线AB 过点P,不合题意舍去;
故
,所以
,所以直线AB 方程为 
,
设
,因为
,所以M 为AB 的中点,
所以
,则
,
消去m 得
,又
,且
,所以
,
所以
,所以点M 的轨迹方程为
.
15.(2023 下·福建·高二福建师大附中校考开学考试)已知双曲线
.
(1)试问过点
能否作一条直线与双曲线交于,
两点,使
为线段
的中点,如果存在,求出其
方程;如果不存在,说明理由;
(2)直线:
与双曲线有唯一的公共点
,过点
且与垂直的直线分别交
轴、
轴于
,
两点.当点
运动时,求点
的轨迹方程.
【答案】(1)不能,理由见解析;
(2)
,
.
【分析】(1)设出直线
的方程,与双曲线方程联立,由判别式及给定中点坐标计算判断作答.
(2)联立直线与双曲线的方程,由给定条件得到
,求出
的坐标及过点
与直线垂直
的直线方程,即可求解作答.
【详解】(1)点
不能是线段
的中点,
假定过点
能作一条直线与双曲线交于,
两点,使
为线段
的中点,
显然,直线
的斜率存在,设直线
的方程为
,即
,
而双曲线
渐近线的斜率为
,即
,
38
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由
得
,则有
,解得
,
此时
,即方程组无解,
所以过点
不能作一条直线与双曲线交于,
两点,使
为线段
的中点.
(2)依题意,由
消去y 整理得
,
因为
,且
是双曲线与直线唯一的公共点,
则有
,即
,点M 的横坐标为
,
点
,
,过点
与直线垂直的直线为
,
因此
,
,
,
,
所以点
的轨迹方程为
,
.
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