关于圆锥曲线中点差法的总结概括与推广

点差法拓展的常考结论点差法拓展的结论有四个，但是推导的方法都是高度一致的。

如下结论1：如下图，直线l 为任意直线，与椭圆22221x y a b+=有两个交点A 、B ，M 为线段AB的中点，则有结论22OM ABb k k a=-推导：根据点差法，设()11,A x y 和()22,B x y ，则1212,22x x y y M ++⎛⎫⎪⎝⎭则2212121222121212OM ABy y y y y y k k x x x x x x +--==+-- 又因为2211221x y a b +=和2222221x y a b +=，二者做差可得22221212220x x y y a b--+= 整理得2221222212y y b x x a-=--，即22OM AB b k k a =- 结论2：如下图，直线l 过原点，交椭圆22221x y a b+=于A 、B 两点，C 为椭圆上任意一点，则有结论22CA CBb k k a=-推导：因为直线过原点，所以必有点A 和点B 关于原点对称，因为可设()11,A x y 和()11,B x y --，设()22,C x y则2221212122212121CA CBy y y y y y k k x x x x x x -+-==-+- 剩下的就跟结论1的推导一模一样的，如下又因为2211221x y a b +=和2222221x y a b +=，二者做差可得22221212220x x y y a b--+= 整理得2221222212y y b x x a-=--，即22CA CB b k k a =- 结论3：如下图，l 为任意直线，交双曲线22221x y a b-=于A 、B 两点，M 为AB 的中点，则有结论22OM ABb k k a=推导：与结论1的过程一样。

根据点差法，设()11,A x y 和()22,B x y ，则1212,22x x y y M ++⎛⎫⎪⎝⎭则2212121222121212OM ABy y y y y y k k x x x x x x +--==+-- 又因为2211221x y a b -=和2222221x y a b -=，二者做差可得22221212220x x y y a b---= 整理得2221222212y y b x x a-=-，即22OM AB b k k a = 结论4：如下图，直线l 过原点，交双曲线22221x y a b-=于A 、B 两点，点C 为双曲线上任意一点，则有结论22CA CBb k k a=推导：推导与结论2一样。

《圆锥曲线》知识要点及重要结论一、椭圆1定义 平面内到两定点 F 「F 2的距离的和等于常数 2a(2^|F^2)的点P 的轨迹叫做椭 圆•若2a = F ,F 2，点P 的轨迹是线段F I F 2・若0 ：：： 2a ：：： F ,F 2，点P 不存在•2 2务 与=1(a b 0)，两焦点为 R (_c,0), F 2(c,0). a b2 2=1(a b ■ 0)，两焦点为 F i (0,_c), F 2(0,C ).其中 a 2"2 cla b3几何性质椭圆是轴对称图形，有两条对称轴 .椭圆是中心对称图形，对称中心是椭圆的中心椭圆的顶点有四个，长轴长为2a ，短轴长为2b ，椭圆的焦点在长轴上•2 2若椭圆的标准方程为 务•与=1(a b ■ 0)，则- a 空x 空a, -b 曲乞b ； a b2 2若椭圆的标准方程为=1(a b 0)，则-b 辽x 乞b,-a y 乞a .a 2b 2二、双曲线1定义 平面内到两定点 F 1, F 2的距离之差的绝对值等于常数 2a(0 ：：： 2a ：：：R F ?)的点的轨迹叫做双曲线.若2^|F 1F 2，点P 的轨迹是两条射线.若2^|F 1F 2，点P 不存在.2 22 标准方程 务—£=1(a ■ 0,b0)，两焦点为 F 1(-c,0), F 2(C ,0).a b2 2令…占二“ 0,b 0)，两焦点为 F 1 (0^c ), F 2(0, c ).其中 c 2 二 a 2 b 2. a b3几何性质双曲线是轴对称图形，有两条对称轴；双曲线是中心对称图形，对称中心是双曲线的中心 双曲线的顶点有两个 A 1, A 2，实轴长为2a ，虚轴长为2b ，双曲线的焦点在实轴上2 2J 壬-1(a 0,b 0)，则 x 乞-a 或x — a, y R ；a b2-牛=1(a 0,b 0)，则 y — -a 或 y — a, x R .b 22标准方程 若双曲线的标准方程为 若双曲线的标准方程为2a4渐近线双曲线的渐进线是它的重要几何特征， 每一双曲线都对应确定双曲线的渐进线, 组渐进线却对应无数条双曲线 .2 2 2 2与双曲线 笃-与 "(a 0,b ■ 0)共渐进线的双曲线可表示为笃-笃二a ba b定要“消元后的方程的二次项系数=0”和“ .0”同时成5等轴双曲线：实轴长等于虚轴长的双曲线叫做等轴双曲线2 2 2 2等轴双曲线的标准方程为 笃一爲=1(a . 0)或爲-笃=1(a .0).a aa a等轴双曲线的渐近线方程为 y= x .6共轭双曲线：实轴为虚轴，虚轴为实轴的双曲线互为共轭双曲线2 2 2 2如：笃-Xr =1(a 0,b - 0)的共轭双曲线为 Xr =1(a 0,b - 0)，它们的焦点到 a b b ax 禾廿y = _ a三、抛物线1定义 平面内与一个定点 F 和一条定直线l(F 不在I 上)的距离相等的点的轨迹叫做抛物 线•定点F 叫做抛物线的焦点，定直线 I 叫做抛物线的准线• 2标准方程(1) y 2=2px(p>0)，焦点为(#,0)，准线方程为x =—号，抛物线张口向右.⑵ y 2- -2px(p0)，焦点为(-号,0)，准线方程为x =号，抛物线张口向左•⑶x 2=2py(p0)，焦点为 硝) ，准线方程为y = 一号，抛物线张口向上.⑷X 2 = -2 py (p 0)，焦点为 (0,诗) ，准线方程为y 二号，抛物线张口向下. 其中p 表示焦点到准线的距离. 3几何性质2 2 双曲线x y2-.2ab2 2yx 2.2 a b=1( a 0, b 0)有两条渐近线y=1( a 0, b 0)有两条渐近线y a a x 和yx .即b b 2 2 x y=02■ 2ab22yx2.2ab但对于同直线与双曲线有两个交点的条件,原点的距离相等，因而在以原点为圆心,..a 2 b 2为半径的圆上•且它们的渐近线都是双曲线抛物线是轴对称图形，有一条对称轴.若方程为『=2px(p .0)或y = _2px(p ■ 0),则对称轴是x 轴，若方程为x 2 =2py(p . 0)或x 2 =_2py(p 0)，则对称轴是y 轴.若抛物线方程为 2y = 2 px( p . 0)，则 x _ 0, y R . 若抛物线方程为 2y - -2 px( p - 0)，则 x _ 0, y R . 若抛物线方程为 x = 2 py( p . 0)，则 y _ 0,x R .若抛物线方程为 x = -2py (p 0)，则 y _ 0, x R .圆锥曲线的一些重要结论【几个重要结论】2 21已知椭圆 笃•与 "(a b 0)的两焦点为Fj-cQEgO)，P(x 0,y 0)为椭圆上一a b点，则 PF 」=J(x ° +c)2 +y ； = J(x ° +c)2 +b 2(1 —爭)ms 丿 丿cx 0 cx 0因为 一a 乞 x 0 乞 a ， -c 0 _ c,0 ：：： a -c 0a c ，aa所以 PF^-cx°+a .同理，PF 2 =2a — PF,| =a —绝.aa2 2已知双曲线 务-占-1(a 0,b 0)的左、右焦点分别为Fj-cQ), F 2(C ,0) ,P(x 0,y 0)为a b双曲线上一点，则PF 1， PF 2 = 也—aaa2 22椭圆 J 七=1(a b 0)的两焦点为F I ,F 2，P 为椭圆上一点，若• F 1PF 2 7，则 a bb 2 sin ： ’ 2 丄 b tan 1 cos ： 2解：根据椭圆的定义可得 PR + PF 2 =2a ①c X 。

圆锥曲线中点差法的应用一、知识点归纳：1、若椭圆的方程为，即焦点在轴上，若直线与椭圆相交，被椭22221(0)x y a b a b+=>>x l 圆所截得弦为，其中点设为，则该直线的斜率与该弦的中点与原点的斜率之积为AB P 常数，即；22l PO b k k a=-A 若椭圆的方程为，即焦点在轴上，若直线与椭圆相交，被椭22221(0)y x a b a b+=>>y l 圆所截得弦为，其中点设为，则该直线的斜率与该弦的中点与原点的斜率之积为AB P 常数，即；22l PO a k k b=-A 2、若双曲线的方程为，即焦点在轴上，若直线与椭圆相交，22221(0,0)x y a b a b-=>>x l 被椭圆所截得弦为，其中点设为，则该直线的斜率与该弦的中点与原点的斜率之AB P 积为常数，即；22l PO b k k a=A 若双曲线的方程为，即焦点在轴上，若直线与椭圆相交，22221(0,0)y x a b a b-=>>y l 被椭圆所截得弦为，其中点设为，则该直线的斜率与该弦的中点与原点的斜率之AB P 积为常数，即；22l PO a k k b=A 二、练习题1、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E (3,0)P E l E 点，且AB 的中点为,则的方程式为(12,15)N --E (A) (B) (C) (D) 22136x y -=22145x y -=22163x y -=22154x y -=2、已知椭圆：的右焦点为（3,0），过点的直线交于，E )0(12222>>=+b a by a x F F E A两点.若的中点坐标为（1，-1），则的方程为B A B E （A ） （B ） （C ） （D ）1364522=+y x 1273622=+y x 1182722=+y x 191822=+y x 3、设已知抛物线C 的顶点在坐标原点，焦点为F(1，0)，直线l 与抛物线C 相交于A ，B 两点。

教学篇•方法展示一、点差法在椭圆中的应用例1.已知点P （4，2）是直线l ：x +2y -8=0被焦点在x 轴上的椭圆所截得的线段的中点，求该椭圆的离心率。

解：设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1（a >b >0），直线x +2y -8=0与椭圆交于A ，B 两点，且A （x 1，y 1），B （x 2，y 2），则x 12a 2+y 12b 2=1x 22a 2+y 22b 2=1⎧⎩⏐⏐⏐⏐⏐⎨⏐⏐⏐⏐⏐。

两式相减，得（x 1-x 2）（x 1+x 2）a 2+（y 1-y 2）（y 1+y 2）b 2=0，即y 1-y 2x 1-x 2=-b 2a 2x 1+x 2y 1+y 2。

因为k AB =-12，AB 中点为（x 0，y 0），x 0=4，y 0=2，所以-12=-2b 2a2，即a 2=4b 2。

所以该椭圆的离心率为e =1-b 2a 2√=3√2。

点评：本题在利用“点差法”解决中点弦问题时，运用“设而不求”的方式，降低解题的运算量，优化解题过程，此为本题的亮点一。

亮点二：通过“点差法”建立直线的斜率与弦中点的联系，消去未知量，从而求解。

二、点差法在双曲线中的应用例2.已知双曲线C :2x 2-y 2=2与点P （1，2）。

（1）斜率为k 且过点P 的直线l 与C 有两个公共点，求k 的取值范围；（2）是否存在过点P 的弦AB ，使得AB 的中点为P ？解：（1）直线l 的方程为y -2=k （x -1），即y =kx +2-k 。

由y =kx +2-k2x 2-y 2=2{，得（k 2-2）x 2-2（k 2-2k ）x +k 2-4k +6=0。

因为直线l 与C 有两个公共点，所以得k 2-2≠0Δ=4（k 2-2k ）2-4（k 2-2）（k 2-4k +6）>0{解之得：k <32且k ≠±2√，∴k 的取值范围是（-∞，-2√）∪（-2√，2√）∪（2√，32）。

浅谈“点差法”在求圆锥曲线范围问题中的应用作者：张伟建来源：《中学教学参考·理科版》2012年第11期圆锥曲线问题是高中数学的难点之一，圆锥曲线的弦的中点有关问题是常考查的内容.解圆锥曲线的中点弦问题的一般方法是：联立直线和圆锥曲线的方程，借助于一元二次方程的根的判别式、根与系数的关系、中点坐标公式及参数法求解，过程繁琐，计算量大.“点差法”是由弦的两端点坐标代入圆锥曲线的方程，得到两个等式相减，可得一个与弦的斜率及中点相关的式子，再结合有关条件来求解.当题目涉及弦的中点、斜率，或借助曲线方程中变量的取值范围求其他变量的范围时，一般都可以用“点差法”来求解.这种方法对有关点的坐标设而不求，充分发挥整体思想在解题中的应用，起到简化和优化解题过程的作用.【例1】已知椭圆x2a2+y2b2=1（a>b>0）的一个顶点A的坐标为（0，-1），且右焦点到直线x-y+22=0的距离为3.（1）求a、b的值；（2）若存在斜率为k的直线l，使l与已知椭圆交于不同两点M、N，且满足|AM|=|AN|，求k的取值范围.解析：由于篇幅有限，常规解法不再赘述.下面使用点差法求解.设M（，），N（，），P（，）.当k≠0时，由|AM|=|AN|知：；①；②；③；④---；⑤由①-②得（）（-）+3（）（-）=0.⑦将③④代入⑦，得-k；⑧将⑧和⑤联立得，-32k，将它们代入⑥得94k2+34解得k∈（-1，1）且k≠0.当k=0时显然成立.故k∈（-1，1）.【例2】如图2所示，某椭圆的焦点是（-4，0）、（4，0），过点并垂直于x轴的直线与椭圆的一个交点为B，且，椭圆上不同的两点A（，）、C（，）满足条件：、、成等差数列.（1）求该椭圆方程；（2）求弦AC中点的横坐标；（3）设弦AC的垂直平分线的方程为y=kx+m，求m的取值范围.解析：（1）由椭圆定义及条件得，∴a=5.又c=4，∴b2=a2-c2=9.故椭圆方程为x25+y29=1.（2）由a=5，c=4知离心率e=ca=45，-，-依焦半径公式：由、、成等差数列，得5--，解得，∴故弦AC中点的横坐标为4.（3）由第（2）问可知弦AC中点的横坐标，再由弦AC的垂直平分线方程，可表示出AC的方程，然后与椭圆方程联立可将k用AC中点坐标表示，再由中点在y=kx+m上，可将m用弦AC中点的纵坐标表示，然后结合弦AC中点在线段BB′上这一条件，求出m的取值范围.故设弦AC中点为P（4，），所以直线AC的方程为：y--1k（x-4）（x≠0）.将上式代入椭圆方程得（9k2+25）x2-50（）x+25（）2-25×9k2=0，∴（）9k2+25=8，解得（当k=0时也成立），∵点P（4，）在弦AC的垂直平分线上，∴，∴---∵点P（4，）在线段BB′的内部，于是有-95这道题表面上看与“点差法”没多大联系，第（2）问中既然出现了线段的垂直平分线，当然也就有了弦的中点，“点差法”也就有了用武之地.下面使用点差法求解.设弦AC中点为P（4，），由A（，）、C（，）知；①；②；③；④--；⑤；⑥-95由①-②得（）（-）25-（）（-）9=0，将③④代入上式得：---2=-1k，解得（）.又由-95且得-165（注：当k=0时，AC中点为（4，0），此时）综上，m∈（-165，165）.圆锥曲线求参数取值范围问题，常有两种解题思路：1.先求出直线的斜率的变化范围，进而求参数的取值范围.2.借助曲线中变量的取值范围求参数的取值范围在椭圆中，直线与椭圆如果有两个交点，则等价于弦的中点在椭圆内部，换句话说，某点在圆锥曲线的内部，则被该点平分的弦一般存在.本题即根据AC的中点P在椭圆内部，求出的取值范围，进一步求出m的范围.由此可见，中点弦问题中判断“中点”的位置非常重要，而“点差法”是解决此类问题当之无愧的“利剑”.参考文献邵丽云.高中数学疑难全解放入书架[M].南京：南京师范大学出版社，2006.[2]曹兵.高中数学难题新题精讲精练300例[M].上海：上海交通大学出版社，2008.。

点差法的解题方法和技巧
点差法是解决圆锥曲线中点弦问题的一种常用方法。

它的主要思路是将直线和圆锥曲线的交点坐标代入圆锥曲线的方程中，通过对所得两式作差，得到一个与弦的中点和斜率有关的式子。

通过这个式子，可以大大减少运算量，快速地求解问题。

点差法的解题技巧主要包括以下几个方面:
1. 熟悉点差法的基本思想，理解如何将直线和圆锥曲线的交点坐标代入圆锥曲线的方程中。

2. 掌握点差法推导出的公式，特别是弦的中点和斜率之间的关系。

3. 在实际应用中，要学会选择合适的条件，利用点差法来解决圆锥曲线中点弦问题。

4. 加强对点差法的变形和应用，例如将点差法应用于弦长问题、中点位置问题等。

点差法是解决圆锥曲线中点弦问题的一种有效方法，它的技巧性较强，需要同学们在学习中认真掌握。

高考专题——点差法在圆锥曲线中的应用
圆锥曲线在高考中的地位是不言而喻的,而与椭圆弦的中点相关的问题，即中点弦问题是高考的热点，而点差法在解决中点弦问题的时候往往有不错的效果，这次我们就专门就点差法和大家一起来进行复习。

其他有关圆锥曲线的总结，可查阅我的头条号。

点差法：当一条直线与圆锥曲线相交，会产生两个交点，我们将这两个点的坐标(一般是设而不求)带入圆锥曲线方程，并将两个方程做差，可以得到直线的斜率和弦的中点的斜率关系。

中点弦斜率公式
一、点差法解决中点弦轨迹问题
二、点差法解决相交弦中点轨迹问题
三、点差法求曲线轨迹方程
真题巩固
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解圆锥曲线问题常用方法+椭圆与双曲线的经典结论+椭圆与双曲线的对偶性质总结解圆锥曲线问题常用以下方法：1、定义法（1）椭圆有两种定义。

第一定义中，r 1+r 2=2a 。

第二定义中，r 1=ed 1 r 2=ed 2。

（2）双曲线有两种定义。

第一定义中，a r r 221=-，当r 1>r 2时，注意r 2的最小值为c-a ：第二定义中，r 1=ed 1，r 2=ed 2，尤其应注意第二定义的应用，常常将 半径与“点到准线距离”互相转化。

（3）抛物线只有一种定义，而此定义的作用较椭圆、双曲线更大，很多抛物线问题用定义解决更直接简明。

2、韦达定理法因直线的方程是一次的，圆锥曲线的方程是二次的，故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题，最终转化为一元二次方程问题，故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一，尤其是弦中点问题，弦长问题，可用韦达定理直接解决，但应注意不要忽视判别式的作用。

3、解析几何的运算中，常设一些量而并不解解出这些量，利用这些量过渡使问题得以解决，这种方法称为“设而不求法”。

设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题，常用“点差法”，即设弦的两个端点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),弦AB 中点为M(x 0,y 0)，将点A 、B 坐标代入圆锥曲线方程，作差后，产生弦中点与弦斜率的关系，这是一种常见的“设而不求”法，具体有：（1）)0(12222>>=+b a b y a x 与直线相交于A 、B ，设弦AB 中点为M(x 0,y 0)，则有02020=+k b y a x 。

（2）)0,0(12222>>=-b a b y a x 与直线l 相交于A 、B ，设弦AB 中点为M(x 0,y 0)则有02020=-k by a x （3）y 2=2px （p>0）与直线l 相交于A 、B 设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有2y 0k=2p,即y 0k=p.椭圆与双曲线的对偶性质总结椭 圆1. 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角.2. PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角，则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆，除去长轴的两个端点.3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离.4. 以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.5. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=上，则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y ya b +=.6. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=外 ，则过Po 作椭圆的两条切线切点为P 1、P 2，则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y y a b +=. 7. 椭圆22221x y a b+= (a ＞b ＞0)的左右焦点分别为F 1，F 2，点P 为椭圆上任意一点12F PF γ∠=，则椭圆的焦点角形的面积为122tan2F PF S b γ∆=.8. 椭圆22221x y a b+=（a ＞b ＞0）的焦半径公式：10||MF a ex =+,20||MF a ex =-(1(,0)F c - , 2(,0)F c 00(,)M x y ).9. 设过椭圆焦点F 作直线与椭圆相交 P 、Q 两点，A 为椭圆长轴上一个顶点，连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的椭圆准线于M 、N 两点，则MF ⊥NF.10. 过椭圆一个焦点F 的直线与椭圆交于两点P 、Q, A 1、A 2为椭圆长轴上的顶点，A 1P 和A 2Q 交于点M ，A 2P和A 1Q 交于点N ，则MF ⊥NF.11. AB 是椭圆22221x y a b +=的不平行于对称轴的弦，M ),(00y x 为AB 的中点，则22OM AB b k k a ⋅=-，即0202y a x b K AB -=。