圆锥曲线三种弦长问题的探究

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圆锥曲线三种弦长问题的探究
在高考中,圆锥曲线的综合问题,常以直线与圆锥曲线的性质及其位置关系的有关知识
为主体,而直线与圆锥曲线的弦长问题,是在圆锥曲线中常见一个重要方面,下面对圆锥曲
线中出现的有关弦长问题作简单的探究:
一、一般弦长计算问题:

例1、已知椭圆2222:10xyCabab,直线1:1xylab被椭圆C截得的弦长为22,

且63e,过椭圆C的右焦点且斜率为3的直线2l被椭圆C截的弦长AB,
⑴求椭圆的方程;⑵弦AB的长度.
思路分析:把直线2l的方程代入椭圆方程,利用韦达定理和弦长公式求解.

解析:⑴由1l被椭圆C截得的弦长为22,得228ab,………①

又63e,即2223ca,所以223ab………………………….②
联立①②得226,2ab,所以所求的椭圆的方程为22162xy.
⑵∴椭圆的右焦点2,0F,∴2l的方程为:32yx,
代入椭圆C的方程,化简得,251860xx
由韦达定理知,1212186,55xxxx

从而21212122645xxxxxx,
由弦长公式,得2212264611355ABkxx,
即弦AB的长度为465
点评:本题抓住1l的特点简便地得出方程①,再根据e得方程②,从而求得待定系数22,ab,
得出椭圆的方程,解决直线与圆锥曲线的弦长问题时,常用韦达定理与弦长公式。
二、中点弦长问题:
例2、过点4,1P作抛物线28yx的弦AB,恰被点P平分,求AB的所在直线方程及弦
AB的长度。
思路分析:因为所求弦通过定点P,所以弦AB所在直线方程关键是求出斜率k,有P是弦
的中点,所以可用作差或韦达定理求得,然后套用弦长公式可求解弦长.

解法1:设以P为中点的弦AB端点坐标为1122,,,AxyBxy,

则有2211228,8yxyx,两式相减,得1212128yyyyxx
又12128,2xxyy

则21214yykxx,所以所求直线AB的方程为144yx,即4150xy.
解法2:设AB所在的直线方程为41ykx
由2418ykxyx,整理得283280kyyk.
设1122,,,AxyBxy,由韦达定理得128yyk,
又∵P是AB的中点,∴1212yy,∴824kk
所以所求直线AB的方程为4150xy.

由241508xyyx 整理得,22300yy,则12122,30yyyy

有弦长公式得,222111212125271142kkAByyyyyy.
点评:解决弦的中点有两种常用方法,一是利用韦达定理及中点坐标公式来构造条件;二是
利用端点在曲线上,坐标满足方程,作差构造中点坐标和斜率的关系求解,然后可套用
弦长公式求解弦长.
三、焦点弦长问题:
例3、(同例1、⑵)

另解:⑵∴椭圆的右焦点2,0F,∴2l的方程为: 32yx,

代入椭圆C的方程2232162yxxy,化简得,251860xx
由韦达定理知,1212186,55xxxx
由2l过右焦点,有焦半径公式的弦长为124625ABaexx.
即弦AB的长度为465
点评:在解决直线与圆锥曲线的弦长问题时,通常应用韦达定理与弦长公式,若涉及到焦点
弦长问题,则可利用焦半径公式求解,可大大简化运算过程.