秒杀题型09 圆锥曲线中的中点弦(原卷版)

可得(1＋2k2)x2－4k2x＋2k2－2
＝0，Δ＝(－4k2)2－4(1＋2k2)·(2k2－2)＝8k2＋8>0，x1＋x2＝1＋4k22k2，
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
解析
2k2－2 x1x2＝1＋2k2，所以|AB|＝
1＋k2|x1－x2|＝
1＋k2· （x1＋x2）2－4x1x2＝
答案
解析 因为双曲线 C：ax22－by22＝1(a>0，b>0)的渐近线方程为 y＝± 2 x，所以 b＝ 2a，则双曲线 C 的方程为ax22－2ya22＝1(a>0)，F1(－ 3a，0)，
F2( 3a，0)，所以直线 l 的方程为 y＝ 3(x－ 3a)，设 M(x1，y1)，N(x2，
y2)，由ax22－2ya22＝1，
A.8
3
3，3
3
C.8
3
2，3
2
B.8
3
2，3
3
D.3
2，8
3
3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案
解析 当直线 l1，l2 有一条斜率不存在时，不妨设直线 l1 的斜率不存 在，则直线 l2 的斜率为 0，此时|AB|＝2ab2＝ 22＝ 2，|CD|＝2 2，所以|AB|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
解析
所以 A 正确，B 错误；对于 C，设 P(x1，y1)，H(x2，y2)，M(x，y)，因为 P，H 在双曲线 E 上，所以y421－x21＝1 ①，y422－x22＝1 ②，由①－②并整
理，得yx11＋＋yx22·yx11－－yx22＝4，因为 kPH＝xy11－－xy22，kOM＝yx＝xy11＋＋xy22，所以 kOMkPH ＝4，所以 C 错误；对于 D，y421－x21＝1，即 y21－4x21＝4，所以点 P 到两条 渐近线的距离之积为|2x1＋y1|·5 |2x1－y1|＝|4x21－5 y21|＝45，所以 D 正确．故 选 AD曲线

第3讲 中心弦与中点弦知识与方法圆锥曲线的中心弦、中点弦是圆锥曲线的重要内容,因其性质丰富,处理方式独特、灵活,是高考命题的重要素材.中点弦问题,常运用点差法、韦达定理来构建中点坐标与斜率之间的代数关系,在等腰三角形、平行四边形、对称问题、两个向量的加法中都隐含了中点弦问题. 1.中心弦(1)椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上任一条经过原点的弦的两个端点与椭圆上任一点(除这两个顶点)连线的斜率之积是定值22b a -.(2)双曲线22221(,0)x y a b a b-=>上任一条经过原点的弦的两个端点与双曲线上任一点(除这两个端点)连线的斜率之积是定值22b a.2.中点弦(1)中点弦设直线l 与椭圆22221(0)x y a b a b+=>>交于,A B 两点,弦AB 的中点为M ,则22AB OM b k k a ⋅=-.(2)中点弦设直线l 与双曲线22221(0)x y a b a b-=>>交于,A B 两点,弦AB 的中点为M ,则22AB OM b k k a⋅=.(3)设抛物线22(0)y px p =>的弦AB ,记点()()1122,,,A x y B x y ,弦AB 的中点(0C x ,)0y ,则0AB p k y =, 3.圆、椭圆、双曲线的切线性质如图,已知直线l 是各曲线在点M 处的切线,若将圆看作离心率0e =的特殊的椭圆,则有21l OM k k e ⋅=-.下面仅给出椭圆的中心弦、中点弦的性质推导.命题1试证椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上任一条经过原点的弦的两个端点与椭圆上任一点(除这两个顶点)连线的斜率之积为定值.证明设点()00,M x y .点()()1111,,,A x y B x y --. 所以直线AB 的斜率()()010*********,AM BM y y y yk x x k x x x x x x -+=≠=≠--+, 所以22222201002222222201,1,1AM BMy y x y x y k k x x a a a a-⋅=+=+=-,所以()()2222220122122,b x a b x a y ya a --=-=-,所以,()22222210201222220101AM BMb x x y y b a k k x x x x a--⋅===---. 命题2已知直线l 与椭圆22221(0)x y a b a b+=>>交于,A B 两点,弦AB 的中点为M .试证明22AB OM b k k a⋅=-.证明设点()()1122,,,A x y B x y ,线段AB 的中点()00,M x y ,则2222222222221122,b x a y a b b x a y a b +=+=,所以()()2222222212121212121200y y y y b x x a y y b a x x x x -+-+-=⇒+⋅=-+, 2121221212y y y y b x x x x a-+⋅=--+.则22AB OM b k k a ⋅=-.典型例题【例1】 已知 ,A B 是椭圆 22221(0)x y a b a b+=>> 长轴的两个端点, ,M N 是椭圆上关于 x 轴对称的两点,直线,AM BN 的斜率分别为()1212,0k k k k ≠.若椭圆则12k k +的最小值为（ ） A.1B.C.2【例2】 若 D 是椭圆 22142x y += 的右顶点, 直线 ,AD PD 分别与直线 3x = 相交于 ,E F , 则EF 的最小值为（ ）【例3】已知椭圆221,4x y P +=是椭圆的上顶点,过点P 作斜率为()0k k ≠的直线l交椭圆于另一点A ,设点A 关于原点的对称点为B .设线段PB 的中垂线与y 轴交于点N ,若点N 在椭圆内部,则斜率k 的取值范围为（ ）【例4】已知椭圆2222:1(0)x y T a b a b+=>>内有一定点()1,1P ,过点P 的两条直线12,l l 分别与椭圆T 交于点,A C 和点,B D ,且满足,AP PC BP PD λλ==.若λ变化时,直线CD 的斜率总为14-,则椭圆T 的离心率为（ ）B.12C.2 【例5】 已知 ,A B 是椭圆 22:1164x y C += 的左、右顶点, P 是椭圆 C 上异于点 ,A B 的一点,M 是平面上一动点.当点,A B 在以MP 为直径的圆上时,则AM 的最大值是（ ）【例6】已知椭圆2222:1(0)x yC a ba b+=>>的左焦点为F,过点F作直线l与椭圆C交于A,B两点,P是椭圆C上一点.若存在l和点P使四边形OAPB为平行四边形,则椭圆C的离心率的取值范围为（）【例7】如图,已知椭圆2222:1(0),x yC a b Oa b+=>>为坐标原点,()2,0C为椭圆的右顶点,点,A B在椭圆上,且四边形OACB是正方形.(1)求椭圆的方程;(2)斜率为k的直线l与椭圆相交于,P Q两点,且线段PQ的中点M恰在线段AB上,求k的取值范围.【例8】已知点()()2,0,2,0A B-, 动点(),M x y满足直线AM与BM的斜率之积为12-.记点M的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过坐标原点的直线交曲线C于,P Q两点,点P在第一象限,PE x⊥轴,垂足为E,连结QE并延长交曲线C于点G.求PQG面积的最大值.【例9】 已知 221:(3)27F x y ++= 与 222:(3)3F x y -+=, 以 12,F F 分别为左、右焦点的椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>经过两圆的交点.(1)求椭圆C 的方程;(2),A B 分别为椭圆C 的左、右顶点,,,M N P 是椭圆C 上非顶点的三点,若//,//OM AP ON BP ,试问OMN 的面积是否为定值?若是,求出这个定值,若不是,请说明理由.【例10】已知椭圆221:12x C y +=,抛物线22:2(0),C y px p A =>是椭圆1C 与抛物线2C 的交点,过点A 的直线l 交椭圆1C 于点B ,交抛物线2C 于点M (点,B M 不同于点A ). (1)若116p =,求抛物线2C 的焦点坐标; (2)若存在不过原点的直线l 使得M 为AB 的中点,求p 的最大值.第3讲 中心弦与中点弦知识与方法圆锥曲线的中心弦、中点弦是圆锥曲线的重要内容,因其性质丰富,处理方式独特、灵活,是高考命题的重要素材.中点弦问题,常运用点差法、韦达定理来构建中点坐标与斜率之间的代数关系,在等腰三角形、平行四边形、对称问题、两个向量的加法中都隐含了中点弦问题. 1.中心弦(1)椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上任一条经过原点的弦的两个端点与椭圆上任一点(除这两个顶点)连线的斜率之积是定值22b a -.(2)双曲线22221(,0)x y a b a b-=>上任一条经过原点的弦的两个端点与双曲线上任一点(除这两个端点)连线的斜率之积是定值22b a.2.中点弦(1)中点弦设直线l 与椭圆22221(0)x y a b a b+=>>交于,A B 两点,弦AB 的中点为M ,则22AB OM b k k a ⋅=-.(2)中点弦设直线l 与双曲线22221(0)x y a b a b-=>>交于,A B 两点,弦AB 的中点为M ,则22AB OM b k k a⋅=.(3)设抛物线22(0)y px p =>的弦AB ,记点()()1122,,,A x y B x y ,弦AB 的中点(0C x ,)0y ,则0AB p k y =, 3.圆、椭圆、双曲线的切线性质如图,已知直线l 是各曲线在点M 处的切线,若将圆看作离心率0e =的特殊的椭圆,则有21l OM k k e ⋅=-.下面仅给出椭圆的中心弦、中点弦的性质推导.命题1试证椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上任一条经过原点的弦的两个端点与椭圆上任一点(除这两个顶点)连线的斜率之积为定值.证明设点()00,M x y .点()()1111,,,A x y B x y --. 所以直线AB 的斜率()()010101010101,AM BM y y y y k x x k x x x x x x -+=≠=≠--+,所以22222201002222222201,1,1AM BMy y x y x y k k x x a a a a-⋅=+=+=-,所以()()2222220122122,b x a b x a y ya a --=-=-,所以,()22222210201222220101AM BMb x x y y b a k k x x x x a--⋅===---. 命题2已知直线l 与椭圆22221(0)x y a b a b+=>>交于,A B 两点,弦AB 的中点为M .试证明22AB OM b k k a⋅=-.证明设点()()1122,,,A x y B x y ,线段AB 的中点()00,M x y ,则2222222222221122,b x a y a b b x a y a b +=+=,所以()()2222222212121212121200y y y y b x x a y y b a x x x x -+-+-=⇒+⋅=-+, 2121221212y y y y b x x x x a-+⋅=--+.则22AB OM b k k a ⋅=-.典型例题【例1】 已知 ,A B 是椭圆 22221(0)x y a b a b+=>> 长轴的两个端点, ,M N 是椭圆上关于 x 轴对称的两点,直线,AM BN 的斜率分别为()1212,0k k k k ≠.若椭圆则12k k +的最小值为（ ） A.1B.C.2【分析】由中心弦的性质知,222114MA MB b k k e a ⋅=-=-=-,而BN BM k k =,结合基本不等式可求得12k k +的最小值.【解析】解法1:由点M 与点N 关于x 轴对称,可知2BN BM k k k ==-.又22221114MA MBb k k e a ⋅=-=-=-=-⎝⎭,即1214k k ⋅=, 所以121221k k k k +⋅=,当且仅当12k k =时取得等号,即12k k +的最小值为1.故选A.解法2：设点()()1111,,,()M x y N x y a x a --<<,则111211,y y k k x a x a-==+-.因为椭圆的离心率为2,所以12b a ==,所以211112211221y y y b k k x aa x a x a+=+===+--.故选A. 【点睛】本题主要考查椭圆的中心弦性质,即21MA MB k k e ⋅=-.【例2】 若 D 是椭圆 22142x y += 的右顶点, 直线 ,AD PD 分别与直线 3x = 相交于 ,E F , 则EF 的最小值为（ ）【分析】 通过观察发现,AP 是椭圆的中心弦,于是思考如何用斜率k 表示点,E F 的纵坐标.【解析】 设点()00,P x y ,则点()()00,,2,0A x y D --. 由中心弦性质得2212DA DPb k k a ⋅=-=-,于是设直线DP 的斜率为k ,则直线DA 的斜率为12k-. 所以直线DP 的方程为()2y k x =-,直线DA 的方程为()122y x k=--. 令3x =,得点()13,,3,2E F k k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以11222EF k k k k=+=+,当且仅当2k =±时取得等号,所以EF .【点睛】 由于AP 是椭圆的中心弦,引入直线DP 的斜率为k ,将EF 表示为k 的函数,是求解问题的自然的想法.【例3】已知椭圆221,4x y P +=是椭圆的上顶点,过点P 作斜率为()0k k ≠的直线l交椭圆于另一点A ,设点A 关于原点的对称点为B .设线段PB 的中垂线与y 轴交于点N ,若点N 在椭圆内部,则斜率k 的取值范围为（ ）【分析】 先考虑求出线段PB 的中垂线,然后得到点N 的纵坐标;通过“设直联曲”求出点A 的坐标,继而得到PB 的中点M 的坐标;也可运用中心弦的性质,求出PB 的方程,与直线OM 联立,得到中点M 的坐标,从而得到线段PB 的中垂线方程. 【解析】解法1:椭圆中心弦性质 依题意得2214PA PBb k k a ⋅=-=-.又()0PA k k k =≠,所以14PB k k =-,得1:14PB l y x k=-+. 设PB 中点为()00,M x y ,则OM PA k k k ==,得:OM l y kx =.由,114y kx y x k =⎧⎪⎨=-+⎪⎩得022024,414.41k x k k y k ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩线段PB 的中垂线方程为()00:4MN l y y k x x -=-.令0x =,得221241N k y k -=+.因为点N 在椭圆内部,所以1N y <,于是2212141k k <+且0k ≠,解得,044k k -<<≠. 解法2由题意可设直线l 的方程1y kx =+, 代人椭圆方程,整理得()221480k x kx ++=,所以2814A kx k-=+,得221414A k y k -=+. 可得点222814,1414k k A k k ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭,则点222841,1414k k B k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,于是2224111148414PBk k k k k k--+==-+,且PB 的中点坐标22244,1414k k k k ⎛⎫ ⎪++⎝⎭, 所以线段PB 的中垂线方程为2224441414k k y k x k k ⎛⎫-=- ⎪++⎝⎭.令0x =,得221214k y k=-+.由题意得1y <,所以2212114k k <+,解得k <<且0k ≠,所以斜率k 的取值范围为0,44⎛⎫⎛-⋃ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭.【点睛】从知识的层面,本题主要背景是中心弦的性质;从方法的层面,其关键是求出中点M 的坐标,进而表示出PB 的中垂线方程,通过联立直线,PB OM 的方程,求解点M 的坐标更显巧妙.【例4】已知椭圆2222:1(0)x y T a b a b+=>>内有一定点()1,1P ,过点P 的两条直线12,l l 分别与椭圆T 交于点,A C 和点,B D ,且满足,AP PC BP PD λλ==.若λ变化时,直线CD 的斜率总为14-,则椭圆T 的离心率为（ ）B.12C.2 【分析】由,AP PC BP PD λλ==,可得弦//AB CD ,于是可依据平行弦的中点轨迹是过中心的一条线段,由中点弦性质列出方程.【解析】解法1由,AP PC BP PD λλ==,则//AB CD . 取,AB DC 的中点,E F ,根据椭圆的垂径定理 所以2222,OE ABOF CD b b k k k k a a⋅=-⋅=-.因为AB CD k k =,所以OE OF k k =,所以,,O E F 三点共线,即,,,F O P E 四点共线.于是21CD OP k k e ⋅=-,所以e =【解析】解法2取临界状态,当,AB CD 为椭圆的切线时,则椭圆在,C A 点处的切线斜率为14k =-,故2114OP k k e ⋅=-=-,所以2e =. 【点睛】椭圆中的平行弦的中点的轨迹是过原点的一条线段,故当//AB CD 时,,,E O F ≡点共线.【例5】 已知 ,A B 是椭圆 22:1164x y C += 的左、右顶点, P 是椭圆 C 上异于点 ,A B 的一点,M 是平面上一动点.当点,A B 在以MP 为直径的圆上时,则AM 的最大值是（ ）【分析】 首先研究点M 的轨迹,注意到41164PA PB k k ⋅=-=-.1,1AP MA BP MB k k k k ⋅=-⋅=-,可得4MA MBk k ⋅=-,于是得点M 的轨迹是椭圆.【解析】 由中心弦性质知41164PA PB k k ⋅=-=-. 因为1,1AP AM BP BM k k k k ⋅=-⋅=-,所以1111444PA PB MA MB AM BM k k k k k k ⋅=-⇒⋅=-⇒⋅=-. 设点()()(),,4,0,4,0M x y A B -,代人上式得444y yx x ⋅=--+.所以22644y x =-,即221616y x +=为动点M 的轨迹方程.又点()4,0A -,所以222222||(4)(4)6443880AM x y x x x x =++=++-=-++. 当44x -时，易得max ||AM ==【点睛】 对于"一动两定”的模型,要探寻定点与两动点的连线段的和差关系或斜率关系,确定动点的轨迹.【例6】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 作直线l 与椭圆C交于A ,B 两点,P 是椭圆C 上一点.若存在l 和点P 使四边形OAPB 为平行四边形,则椭圆C 的离心率的取值范围为（ ）【分析】根据平行四边形OAPB ,说明是粗圆的中点弦问题.通过韦达定理或中点弦性质,构建点P 坐标所满足的方程.【解析】解法1设点()00,P x y ,则OP 的中点00,22x y M ⎛⎫⎪⎝⎭.由中心弦性质得22AB OMMF OM b k k k k a⋅=-=⋅,即()22222220000200202y b a y b x b cx x c x a=-⇒++=+. 所以222020a b b cx +=,所以[]20,2a x a a c =-∈-,解得12e .所以1,12e ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭.解法2由于OAPB 为平行四边形,则OP OA OB =+.设点()()()112200,,,,,A x y B x y P x y ,则012012,.x x x y y y =+⎧⎨=+⎩设直线:l x my c =-.由()222222222224,20,b x a y a b b m a y b mcy b x myc ⎧+=⇒+--=⎨=-⎩.所以220120022222222,b mc a cy y y x my c b m a b m a =+==-=-++.由2200221x y a b+=,所以222240b m a c +-=,所以222240a c b m -=-. 即2240c a -解得12e.所以1,12e ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭. 解法3设点()cos ,sin P a b θθ,则中点cos sin ,22a b M θθ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 由中点弦性质得22AB OMMF OM b k k k k a⋅=-=⋅,即22sin 0sin 22cos 0cos cos 2b b b a c a a a c θθθθθ-⋅=-⇒+=+,所以1cos 122a ecθ=--⇒.所以1,12e ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭. 【点睛】 对于平行四边形、等腰三角形、菱形等平面图形,通常转化为中点问题.对于中点的处理方法之一是应用中点弦的性质,其二是设而不求,结合韦达定理求出中点坐标,然后利用中点“算两次”得到相应的等量关系,进而求出离心率.【例7】如图,已知椭圆2222:1(0),x y C a b O a b+=>>为坐标原点,()2,0C 为椭圆的右顶点,点,A B 在椭圆上,且四边形OACB 是正方形.(1)求椭圆的方程;(2)斜率为k 的直线l 与椭圆相交于,P Q 两点,且线段PQ 的中点M 恰在线段AB 上,求k 的取值范围.【分析】从问题目例标出发分析.由线段PQ 的中点M 在椭圆内部可以得到k 的不等关系,于是求出中点M 的坐标即可构建目标不等式,可采用韦达定理或点差法求出.【解析】 (1)因为()2,0C 为椭圆的右顶点,故2a =. 因为四边形OACB 是正方形,所以点()1,1在椭圆上,得21114b +=,即243b =.所以椭圆的方程为221443x y +=. (2)方法1设点()()()112200,,,,,P x y Q x y M x y .()222222111212222234,3034,x y x x y y x y ⎧+=⇒-+-=⎨+=⎩,即003x k y =-. 因为点M 在1x =上,所以()001,1,1x y =∈-, 所以013k y =-,即013y k =-,即1113k -<-<,解得11,,33k ∞∞⎛⎫⎛⎫∈--⋃+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 方法2设点()()()112200,,,,,P x y Q x y M x y ,直线l 的方程为y kx m =+.()2222234,136340,x y k x kmx m y kx m ⎧+=⇒+++-=⎨=+⎩, ()()2222Δ36431340k m k m =-+->,即2212340k m -+>.12000223,23131x x km mx y kx m k k +==-=+=++. 因为PQ 的中点恰在线段AB 上,所以23131kmk -=+, 即202311,3313k m m y k k k+=-==-+. 由()01,1y ∈-得1113k -<-<,解得11,,33k ∞∞⎛⎫⎛⎫∈--⋃+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.【点睛】 利用弦中点在椭圆内部的条件,是构建变量k 的不等关系的常用且高效的方法.【例8】 已知点 ()()2,0,2,0A B -, 动点 (),M x y 满足直线 AM 与 BM 的斜率之积为 12-.记点M 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)过坐标原点的直线交曲线C 于,P Q 两点,点P 在第一象限,PE x ⊥轴,垂足为E ,连结QE 并延长交曲线C 于点G .求PQG 面积的最大值.【分析】 注意到PE x ⊥轴,所以线段PE 分割PQG ,则12PQGG Q S PE x x =⋅-;由中心弦的性质,探寻直线,,PQ GP GQ 的斜率关系,确定三角形的形状,从而求解面积.【解析】(1)因为1222y y x x ⋅=-+-,所以曲线()22:1242x y C x +=≠±. (2)方法1设:PQ y kx =.2222,4(0),121,42P Q y kx x k x x x y k =⎧⎪⇒=>==⎨++=⎪⎩, 记点()()()00000,,,,,0P x y Q x y E x --,所以0022QE y k k x ==. 又由椭圆的中心弦性质知,12GQ GP k k ⋅=-,所以1GP k k=-.所以PQ PG ⊥.故21||tan 2PQGSPQ PQG ∠=⋅. 由两条直线的夹角公式得2tan 2kPQG k ∠=+,()()()()2022812212k k PQ x k k +==++.所以()()()222221881112225PQGk k kk Sk k k k ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭==⎛⎫++++ ⎪⎝⎭. 令12t k k=+,所以()28816192252PQGt S t t t==-++. 方法2设点()()()()00000000,,,,,0,:2y P x y Q x y E xQE y x x x --=-. 设2222,4:,121,42P Q y kx PQ y kx x x x x y k =⎧⎪=⋅⇒===⎨++=⎪⎩()()020*******,122,341,42G y y x x x x x x x x y ⎧=-⎪+⎪⇒=⎨+⎪+=⎪⎩()22000020244161211242343412PQGx x k Sy x x k ⋅+++=⋅+=+⋅++ ()()()()22228181169122k k k kk k++=++当且仅当1k =±时取得最大值. 方法3设点()()()()00000000,,,,,0,:2y P x y Q x y E x QE y x x x --=-. ()0020000222200,2221,42G y y x x x x y x x x y x y ⎧=-⎪⎪⇒=+⎨+⎪+=⎪⎩.所以3200002200442G x x y x x x y ++=+, 所以()()()330000002222000018222PQGG x y x y Sy x x x y x y +=+=++.令00y k x =,则同除以40x ,所以()()()300300222200088212212PQGy y k k x x S k k y y x x ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭==⎡⎤⎡⎤++⎛⎫⎛⎫⎢⎥⎢⎥++ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦. 所以()()()222221881112225PQGk k kk Sk k k k ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭==⎛⎫++++ ⎪⎝⎭,所以12t k k =+,所以()28816192252PQGt St t t==-++. 【点睛】问题的核心是根据中心弦的性质,发现直线,,PQ PG QG 的斜率关系. 注若两条直线12,l l 的斜率分别为12,k k ,两条直线的夹角为θ,则()121212tan 11k k k k k k θ-=≠-+.【例9】 已知 221:(3)27F x y ++= 与 222:(3)3F x y -+=, 以 12,F F 分别为左、右焦点的椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>经过两圆的交点.(1)求椭圆C 的方程;(2),A B 分别为椭圆C 的左、右顶点,,,M N P 是椭圆C 上非顶点的三点,若//,//OM AP ON BP ,试问OMN 的面积是否为定值?若是,求出这个定值,若不是,请说明理由.【分析】 由已知条件分析可得21OM ON AP BP k k k k e ⋅=⋅=-,故考虑引入参量()OM k k k =表示点,M N 的坐标,得到OMN 面积关系式.【解析】(1)设两圆交点为Q ,则12QF QF +==,所以2a a ==又因为222a b c -=,所以23b =.故椭圆方程为221123x y +=. (2)方法1由(1)可得点()(),A B -. 设点()()()112233,,,,,M x y P x y N x y .因为//,//OM AP ON BP ,所以14PA PB OM ON k k k k ⋅=⋅=-,即()13131313140.*4y y x x y y x x =-⇒+=设直线MN 的方程为y kx t =+. ()2222214841201,123y kx t k x ktx t x y =+⎧⎪⇒+++-=⎨+=⎪⎩, 则()()2222Δ644144120k t k t =-+->,即22312t k <+.且21313228412,1414kt t x x x x k k --+==++,()222222222221313132222412841214141414t k t t k t t k y y k x x kt x x t k k k k k -+-=+++=⋅-+=++++,代人()*得222224121241414t t k k k--=-⋅++,可得()22222312,2314t k t k =+=+.于是有13MN x x =-=,点O 到直线MN 的距离d =,即22323t tS t ⋅===为定值.所以OMN 的面积为定值3.方法2依题意知,14PA PB OM ON k k k k ⋅=⋅=-.设直线:OM y kx =,则直线1:4ON y x k=-.设点()()1122,,,M x y N x y . 由22,312y kx x y =⎧⎨+=⎩得221214x k =+,即2121214x k =+. 同理可得222221248411144k x k k ==+⎛⎫+- ⎪⎝⎭. 所以212211221121111114132242424OMNk S x y x y x x x kx k x x k k k +⎛⎫=-=⋅--⋅=+⋅== ⎪⎝⎭故OMN 的面积为定值3.【点睛】 从知识层面,本题直接运用中心弦的性质得到,OM ON 的斜率关系;从面积关系的构建上,本题运用122112OMN S x y x y =-表示面积,这也是常用方法,可以避开传统的底、高的认定与弦长求解.【例10】已知椭圆221:12x C y +=,抛物线22:2(0),C y px p A =>是椭圆1C 与抛物线2C 的交点,过点A 的直线l 交椭圆1C 于点B ,交抛物线2C 于点M (点,B M 不同于点A ). (1)若116p =,求抛物线2C 的焦点坐标; (2)若存在不过原点的直线l 使得M 为AB 的中点,求p 的最大值.【分析】M 既是椭圆弦AB 的中点,也是抛物线上的点,所以设点()()222,2,2,2A pa pa M pm pm ,运用椭圆的中心弦性质得到,m a 之间的关系,由点A 在椭圆上得到,p a 之间的关系,从而得到p 的最大值.【解析】(1)当116p =时,拋物线2C 的焦点坐标为1,032⎛⎫ ⎪⎝⎭. (2)方法1设点()()222,2,2,2A pa pa M pm pm , 所以()2222221222AM OM pa pm pm k k pa pm pm m m a -⋅=⋅=-+.又由中点弦性质知,12AM OM k k ⋅=-,所以220m am ++=,所以22808a a -⇒.思路一因为点()22,2A pa pa 在椭圆1C 上,所以()2222(2)12pa pa +=,所以2421124160p a a =+,当且仅当28a =时,max 40p =.思路二由222222,4202,A A A A A A x y x px y px ⎧+=⇒+-=⎨=⎩,所以2A x p =.又因为2216A xpa p =,216p p , 所以21160p,所以max p =方法2由题意可设直线():0,0l x my t m t =+≠≠,点()00,A x y .将直线l 的方程代入椭圆221:12x C y +=,得()2222220m y mty t +++-=.所以22M mty m =-+. 将直线l 的方程代人抛物线22:2C y px =,得2220y pmy pt --=,所以()()222000222222,,M p m p m y y pt y xmm++=-==.故由点()00,A x y 在椭圆1C 上即220012x y +=, 所以24212242160m m p m m ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当m =,且max 40p =. 【点睛】 本题主要考查中点弦问题,可从设线视角,运用韦达定理沟通变量之间的关系;也可从设点视角,结合点差法,沟通变量之间的关系,体现数学运算中“算两次”的思想.相对而言,比硬解交点容易.。

第九章 圆锥曲线一．基础题组1. 【2012全国，理3】椭圆的中心在原点，焦距为4，一条准线为x ＝－4，则该椭圆的方程为()A ．2211612x y +=B ．221128x y +=C ．22184x y +=D ．221124x y +=2. 【2006全国2，理5】已知△ABC 的顶点B , C 在椭圆32x +y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是（ ）A.23B.6C.43D.123. 已知双曲线12222=-b y a x 的一条渐近线方程为y =34x ,则双曲线的离心率为（A.35B.34 C.45 D.234. 【2005全国2，理6】已知双曲线22163x y -=的焦点为1F 、2F ，点M 在双曲线上且1MF x ⊥轴，则1F 到直线2F M 的距离为（ ）(C)65(D)565. 【2011新课标，理14】在平面直角坐标系xOy 中，椭圆C 的中心为原点，焦点F 1，F 2在x 轴上，离.过F 1的直线l 交C 于A ，B 两点，且△ABF 2的周长为16，那么C 的方程为__________． 6. 【2005全国2，理21】(本小题满分14分)P 、Q 、M 、N 四点都在椭圆2212y x +=上，F 为椭圆在y 轴正半轴上的焦点．已知PF 与FQ 共线，MF 与FN 共线，且0PF MF ⋅=．求四边形PMQN 的面积的最小值和最大值．二．能力题组1. 【2014新课标，理10】设F 为抛物线C:23y x =的焦点，过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A,B 两点，O 为坐标原点，则 △OAB 的面积为（ ）A.B.C. 6332D. 942. 【2012全国，理8】已知F 1，F 2为双曲线C ：x 2－y 2＝2的左、右焦点，点P 在C 上，|PF 1|＝2|PF 2|，则cos ∠F 1PF 2＝( ) A ．14 B ．35 C ．34 D ．453. 【2011新课标，理7】设直线l 过双曲线C 的一个焦点，且与C 的一条对称轴垂直，l 与C 交于A ，B两点，|AB |为C 的实轴长的2倍，则C 的离心率为( )A ．BC ． 2D ． 34. 【2005全国3，理9】已知双曲线1222=-y x 的焦点为F 1、F 2，点M 在双曲线上且120,MF MF ⋅=则点M 到x 轴的距离为（ ）A ．43B ．53C D5.【2010全国2，理15】已知抛物线C ：y 2＝2px (p ＞0)的准线为l ，过M (1,0)l相交于点A ，与C 的一个交点为B ，若AM ＝MB ，则p ＝________.6. 【2014全国2，理20】设1F ,2F 分别是椭圆()222210y x a b a b+=>>的左右焦点，M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直，直线1MF 与C 的另一个交点为N.（Ⅰ）若直线MN 的斜率为34，求C 的离心率；（Ⅱ）若直线MN 在y 轴上的截距为2，且15MN F N =，求a,b .7. 【2013课标全国Ⅱ，理20】(本小题满分12分)平面直角坐标系xOy 中，过椭圆M ：2222=1x y a b+(a ＞b＞0)右焦点的直线0x y +-=交M 于A ，B 两点，P 为AB 的中点，且OP 的斜率为12. (1)求M 的方程；(2)C ，D 为M 上两点，若四边形ACBD 的对角线CD ⊥AB ，求四边形ACBD 面积的最大值．8. 【2011新课标，理20】在平面直角坐标系xOy 中，已知点A (0，－1)，B 点在直线y ＝－3上，M 点满足MB ∥OA ，MA AB MB BA ⋅=⋅，M 点的轨迹为曲线C ． (1)求C 的方程；(2)P 为C 上的动点，l 为C 在P 点处的切线，求O 点到l 距离的最小值9. 【2010全国2，理21】已知斜率为1的直线l 与双曲线C ：22x a －22y b＝1(a ＞0，b ＞0)相交于B 、D 两点，且BD 的中点为M (1,3)． (1)求C 的离心率；(2)设C 的右顶点为A ，右焦点为F ，|DF |·|BF |＝17，证明过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切．10. 【2005全国3，理21】（本小题满分14分）设),(),,(2211y x B y x A 两点在抛物线22x y =上，l 是AB 的垂直平分线.（Ⅰ）当且仅当21x x +取何值时，直线l 经过抛物线的焦点F ？证明你的结论； （Ⅱ）当直线l 的斜率为2时，求l 在y 轴上截距的取值范围.三．拔高题组1. 【2013课标全国Ⅱ，理11】设抛物线C ：y 2＝2px (p ＞0)的焦点为F ，点M 在C 上，|MF |＝5，若以MF为直径的圆过点(0,2)，则C 的方程为( )．A ．y 2＝4x 或y 2＝8x B ．y 2＝2x 或y 2＝8x C ．y 2＝4x 或y 2＝16x D ．y 2＝2x 或y 2＝16x2. 【2013课标全国Ⅱ，理12】已知点A (－1,0)，B (1,0)，C (0,1)，直线y ＝ax ＋b (a ＞0)将△ABC 分割为面积相等的两部分，则b 的取值范围是( )．A ．(0,1)B ．112⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭ C ．113⎛⎤- ⎥ ⎝⎦ D ．11,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭3. 【2010全国2，理12】已知椭圆C ：22x a ＋22y b ＝1(a ＞b ＞0)，过右焦点F 且斜率为k (k＞0)的直线与C 相交于A 、B 两点，若AF ＝3FB ，则k 等于( )A ．．24. 【2005全国3，理10】设椭圆的两个焦点分别为F1、、F 2，过F 2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ，若△F 1PF 2为等腰直角三角形，则椭圆的离心率（ ）A B ．2D 15. 【2012全国，理21】已知抛物线C ：y ＝(x ＋1)2与圆M ：(x －1)2＋(y －12)2＝r 2(r ＞0)有一个公共点A ，且在A 处两曲线的切线为同一直线l . (1)求r ；(2)设m ，n 是异于l 且与C 及M 都相切的两条直线，m ，n 的交点为D ，求D 到l 的距离．6. 【2006全国2，理21】已知抛物线x 2=4y 的焦点为F ,A ,B 是抛物线上的两动点,且AF =λFB (λ>0).过A ,B 两点分别作抛物线的切线,设其交点为M .(1)证明·为定值;(2)设△ABM 的面积为S ,写出S =f (λ)的表达式,并求S 的最小值.7. 【2015高考新课标2，理11】已知A ，B 为双曲线E 的左，右顶点，点M 在E 上，∆ABM 为等腰三角形，且顶角为120°，则E 的离心率为（ ）A B ．2 C D8. 【2015高考新课标2，理20】（本题满分12分）已知椭圆222:9(0)C x y m m +=>,直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴，l 与C 有两个交点A ，B ，线段AB 的中点为M ．(Ⅰ)证明：直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值； （Ⅱ）若l 过点(,)3mm ，延长线段OM 与C 交于点P ，四边形OAPB 能否为平行四边形？若能，求此时l 的斜率，若不能，说明理由．。

关于圆锥曲线的中点弦问题直线与圆锥曲线相交所得弦中点问题, 是解析几何中的重要内容之一,也是高考的一个热点问题.这类问题一般有以下三种类型：(1)求中点弦所在直线方程问题； (2)求弦中点的轨迹方程问题；(3)求弦中点的坐标问题.其解法有代点相减法、设而不求法、参数法、待定系数法 及中央对称变换法等.一、求中点弦所在直线方程问题在的直线方程. 解法一：设所求直线方程为 y-1=k(x-2)22 _ _ 2(4k1)x8( 2k k)x又设直线与椭圆的交点为 A(x 1,y 1),B (x 2,y 2),那么x 1,x 2是方程的两个根,于是8(2k 2 k)x 1 x2—TT~2一"一,4k 1 2又M 为AB 的中点,所以 工一9 4^2一s 2 ,2 4k 1-1解得k-, 2故所求直线方程为 x 2y 4 0.2 2x y 例2过椭圆—— —1上一点P (-8, 0)作直线交椭圆于 Q 点,求PQ 中点的轨迹万 6436x 2例1过椭圆一 16 2y-1 内一点 M (2, 41)引一条弦,使弦被点 M 平分,求这条弦所,代入椭圆方程并整理得: _ 2 一4(2k 1)16 0解法二：设直线与椭圆的交点为 A(x 1, 所以 x 1 x 2 4 , y 1 y 2 2,22又A 、B 两点在椭圆上,那么 x 1 4 y l.... 1 . (2)222两式相减得(x 1 x 2 ) 4( y 1 y 2 )所以Li- X21,即x 〔 x 2 4( y 〔 y 2) 2故所求直线方程为 x 2y 4 0. 解法三：设所求直线与椭圆的一个交点为 那么另一个交点为 B(4- x ,2 y ), 由于A 、B 两点在椭圆上,所以有(4两式相减得x 2y 4 0, 由于过A 、B 的直线只有一条, 故所求直线方程为 x 2y 4 0.、求弦中点的轨迹方程问题 %), B (x 2,y 2), M (2, 1)为 AB 的中点,22_16 , x 2 4 y 2 16 ,0 ,k1kAB八,2A( x , y ),由于中点为M (2, 1),22x 24y 216 2-2x)24(2 y)2 16程.解法一：设弦PQ中点M ( x, y),弦端点P ( Xi, yi) , Q ( X2, y2),2 2那么有9X1216y12576,两式相减得9(x12 x22)9X2 16y2 576三、弦中点的坐标问题例3求直线y x 1被抛物线y2 4x截得线段的中点坐标.解：解法一：设直线y x 1与抛物线y2 4x交于A(x1, y1), B(x2, y2),其中点y x 1P(x0,y o),由题意得2,y 4x消去y 得(x 1)2 4x,即x2 6x 1 0 ,所以x.六3, y. x. 1 2,即中点坐标为(3,2).解法二：设直线y x 1与抛物线y2 4x交于人(为」),B(x2,y2),其中点P(x0,y0),由题意得"24",两式相减得y22 y： 4(x2 x1),y2 4x2所以(y2 y1)(y2 y1)416(y：2、y2 ) 0,又由于x1 x2 2x, y1 y22y,所以9 2x(x1x2) 16 2y(y1 y2) 0,y1y29x 工所以—————,而k PQx1x216y化简可得9x2 72x 16y2 0 (x 8).解法二：设弦中点M(x,y) , Q ( x1, y1),由x W 2y, x1 8 y1 广八八-一,y 工可得x1 2x 8 ,2 22 又由于Q在椭圆上,所以卫64 1 ,即4(x“ 36 64 鱼136所以PQ中点M的轨迹方程为(x 4)16x 8).所以y i y 24,即y o 2 , X 0 y 0 1 3,即中点坐标为〔3,2〕.上面我们给出了解决直线与圆锥曲线相交所得弦中点问题的一些根本解法.下面我们 看一个结论 2 2弓।理 设A 、B 是二次曲线C ：A X Cy D X Ey F弦AB 的中点,那么 0上的两点,p 〔X0,y0〕为 kAB E 0) 2 设 A (X I ,V I )、B (X 2, y 2)贝u Axi 2 AX 22Cy i 2Cy 2 D X I Ey i F 0……(i) DX 2 Ey 2 F ⑴(2)得 A(X i .2A X 0 (x i X 2 ) X 2)(X i X 2) C(y i y 2)(y i v2 D(X i X 2) 2) E(y i V2) 0 . (2AX 0 D)(x i •• 2Cy 0 〔说明：当A2A X 0 酝B D E ) 2推论i 设圆X 2X 0 D 2y 0 k AB 推论2b \X--- -• ----------k AB 设点 2Cy o (y i y 2)D(X 1 X 2) X 2) (2Cy ° E)(y i y ?) .X i X 2y i y X i X 2 时,上面的结论就是过二次曲线 〔假设点设椭圆a2・a y0.〔注：对丫？血2・a V .〕推论3 设双曲线bi?及 2 ■ E(y i y 2) 2AX 0 2Cy ° E 即 k AB2AX 0 D 2C V ^~~ED X Ey F 0的弦 P 在圆上时,那么过点 2匕b 2a< b C 上的点P 〔X0,y .〕的切线斜率公式, AB 的中点为 p 〔X0,y0〕〔y .0〕,那么 k P 的切线斜率2X 0 D2y .E为) i的弦AB也成立.假设点2y b 2a y 0.〔假设点p 在双曲线上,的中点为P〔X0,y.〕y 00),那么P 在椭圆上, 那么过点P 的切线斜率为i的弦AB 的中点为那么过 P 点的切线斜率为2推论4设抛物线y2Px 的弦AB 的中点为P 〔x0,y0〕〔k 卫〕P 在抛物线上,那么过点 P 的切线斜率为y0P (x 0 , y 0 ) y 00)那么y.bl?a 2 ■a V .)k AB0)那么P y0.(假我们可以直接应用上面这些结论解决有关问题,下面举例说明.例1、求椭圆252L 116 斜率为3的弦的中点轨迹方程.解：设P (x,V)是所求轨迹上的任一点,那么有c 16 cx3 — ?一25 y,故所示的轨迹方程为( 16x+75y=075,2412x；1)…,,一2例2、椭圆a2y 1(a b 0),A、2 ,2a bB是椭圆上两点,线段AB的垂直平分线l2 ,2a bP(x0,0),求证:证实：设AB的中点为T(x i,y i),由题设可知AB与x轴不垂直,,y i 0b2 a2 aQy i --- Z-■''.•.l的方程为：2ax1 ~ 1T2a b2 ,2a b -.l±AB2 土?〞(xb x1• . | x1 | ab2a2例3、抛物线C: y x ,直线在关于l对称的两点,k的取值范围是什么?解：设中点为C上两点A、P(x0 , y0 )(k AB 12y0令y=02*?t(x.x1)2a-2""ab-?x01l:y k(x 1) 1,要使抛物线C上存B两点关于l对称,AB的0)1k2 k(x0 1)•• P在抛物线内_ 2(k 2)( k1,1k24y0. PC1 kl y°k(x°J 1 1 I、P( ,- k)2 k 21) 1,k3» 0,4k与抛物线有关的弦的中点的问题〔1〕中点弦问题：y =3+ 1与/+_/+分-了= 1交于两点,且这两点关于直缥+ y = 0对称,那么笳+5 = 7〔上题麻烦了.是圆不用中点法〕争两交点是〔工1,乃、〔电1?都满足二i■太曲线方程.?〔1〕•㈡〕有〔局一/〕3 +/〕+〔＞[-M〕C X1+⑷土中.「占〕-〔＞-以〕=.小同时除出一々〕有区+引+33〔乃+打〕〞一"建二0」〔占一修〕〔七一刍〕空生就是直线的斜率E 〔西十两〕,乃〕就是交点中点坐标的两倍,由关于另〔占-%〕直线对称,所以逐=-1,且交点的中点就是两直线交点为〔」,当,所以, 2 2占十勺二1 j【十乃二1,所以又有1+ 〔1〕+匕・31〕=.得到g/p例1由点〔2,0〕向抛物线y2 4x弓|弦,求弦的中点的轨迹方程.分析：解决问题的关键是找到弦的端点A、B在直线上的性质和在抛物线上的性质的内在联系.解法1:利用点差法. 2 2设漏点为A〔x i,yj , B〔x2,y2〕,那么y i 4x i, y4x2,2 2 ., 、两式相减得y2y1 4〔 x2x1〕, ①①式两边同时除以x2 x1,得〔y2 y i〕 y—y1 4, ②x2x1设弦的中点坐标为〔x, y〕,那么x1 x2 2x, y1 y2 2y, ③又点〔x, y〕和点〔2,0〕在直线AB上,所以有」一 y 2y1. ④瓯'+短+㈣-乃= 1.〕*、婚+W+6电-打二1⑵2 x2x1y i y 22 2一代入(i)得 y 2 2(x 2)k2 2故得所求弦中点的轨迹万程是y 2(x 2)在抛物线y 4x 内部的局部.评注：(i )求点的轨迹方程即是求曲线上的点的横、纵坐标所满足的关系式,此题所给 (x, y)与条件的内在联系,列关于 x, y 的关系式,进而求出轨迹的方程.(2)弦中点轨迹问题与中点的关系,要学会推导,并能运用.将③、④代入②得2y y 4, x 22整理得y 2(x 2).故得中点的轨迹方程是 y 2 2(x 2)在抛物线y 2 4x 内部的局部. 解法2:设弦AB 所在直线的方程为y k(x 2),由方程组y k(x 2)4x消去x 并整理得ky 2 4y 8k 0, (3)(x i , y i )、 B (x 2,y 2)、 '\ ' (x, y),对于方程(3),由根与系数的关系,有y i V2 2出的两种方法,都是找动点 设抛物线y 22 Px (0)的弦 AB ,A (x i ,y i ) ,B(x 2,y 2),弦 AB 的中点 C (x o ,y 0),2,y i 那么有 2 y 22px i2 Px 2⑴(2)(i) — ( 2)2y i 2y 22p(x i x 2),.y i y 2x i x 22P y i y 2将 y i y 2y 1y 2q _yi 72,代入上式,并整理得x i x 2k AB—,这就是弦的斜率 y .例2抛物线y22x ,过点Q(2,i)作一条直线交抛物线于A,B两点,试求弦AB的中点轨迹方程.解：如图,设弦AB的中点为A、B、M点坐标分别为(x［,y i),2 -(x,y),根据题意设有y i2x 1 ,①2 -公y2 2x 2 ,② x 1 x 2 2x , ③ y iy 2 2y,④ rd,⑤x 1 x 2 x 2y i y 2i x 1 x 2, -------- -,x i X2y2-i 2 7 ⑥代入⑤得,y 丫*2,即(丫3)x -o2y 2 2x ,利用根与系数的关系,求出弦中点的轨迹方程.专题：直线与抛物线的位置关系及中点弦问题(1)位置关系：Q 直线/：, =必+皿用=0) r 抛物线y 2 = 2px(p>0)联立解CJ tky~ -2/?y + 2^ = 0 @假设k 二 (L 直战与抛物战的对称轴平行或重合,直线与抛物线相交于一点:假设k HU , △真线与抛物线相交,有阴个交点；A = 0n 亢浅与抛物浅相切,有一个交点；宜线与抛物线相离,无交点二(2)相交弦长：宜城与圆世曲线相交的茂长公式设直线圆锥曲线才Fi.r4)=O .它HI 的交点为Pi (xi»yi)- Pj 口?而,[Fix. v) = 0 且由1 ,Ti 消去了得到那苏十H.r+p=0『mHO), △=/ 一4川p*[,二心 + H设马・力3 那么弦长公式为；那么I AE 匕J1 +/那么 +//一4而/ 假设联立消去不得y 的一元二次方程：町/十fry + f/ = 0(m * 0)S 小阳,为yJ 『Ml AB 1= j + Jjbi +y 万 一4%力 {3)典洌分析：④代入①—②得,2 y(y iy 2) 2(x 1评注：此题还有其他解答方法,如设AB 的方程为y k(x 2) i ,将方程代入例1抛物线的方程为y2=4x,直线1过定点斜率为k,k为柯值时,直线1与抛物线y 2 = 4x ：只有一个公共点;有两个公共点;没有公共点？解：由题意,设直绷的方程为y-l = Ar(x+2)由方程组e；：：：(x+2)ffl ky2 - 4y + 4 (2k +1) - O (1)(1)当k = O时,由方程(1)得y = l将y = 1 代入y2 = 4x,得x =这时直线,与抛物线只有V个公共点g ,1)(2)当kHO时,方程⑴的判别式为©A = T6 冲+"I)⑴当A = 0时,即2k2 + k・l = 0,解得k = ・l,或k =；于是当k=-l,或k=T时,方程(1)只有一个解,从而方程组只有一个解.此时直线1与抛物线有一个交点.(2)当A>0时即2尸+J <0,解得—1<上< —2于是当时,方程⑴有两个解,从而方程组有两个解.此时直线1与抛物线有两个交点.(3)当A <0时,即+解得k<-l或幺>-于是当k<-l或k>不时,方程(1)没有肝,从而方程组没有解.此时直线I与制物线没有交点.绿上所述：当・l<k<g且k*0时,直缭口抛物线有网个交点；当k7或或k・0时,直蝴抛物线有一个交点;2当k<-l或k>:时,直缭口抛物线没有交点.例2、抛物线C：J=4x,设直线与抛物线两交点为A、B,且线段AB中点为M 〔2, 1〕,求直线/的方程.解由即意可知,亘线1斜率一定存在,故可设庆〔勺,?〕,13@2,%〕〔乂1工乂2〕,Mx l + x2 = 4,y1+y2 = 2曲[曰=4% =2!L^=_1_=2 gp k = 2I月=4七3一出乂+»2 2止匕由f直线/的方程为y-l = 2〔x-2〕,艮P2x-y-3 = 0由y - 4x 消x彳号y2・2y-6 = 0 n△ > 02x-y-3 = 0所以直线/的方程为y・l = 2〔x-2〕RU2x・y・3 = 0说明：中点弦问鹿的常见解决方法,点差法例3抛物线的顶点在原点,焦点在x釉的正半轴上,百线y = -4x + ]被抛物线所截得的弦AB的中点的纵坐标为- 2 .〔I〕求抛物线的方程：〔2〕是否存在异于原点的定点H,使得过〃的动直线与抛物线相交于A Q两点,且以PQ为直径的圆过原点？解〔1〕：由条件可设抛物线方程为：r =2px〔p>o〕联立直线y = -4x+l化简得：2y2+〃y - 〃 =〔〕设43],必〕,8〔/2,丫2〕那么?+〕'2 =-^ = -4.,./? = 8抛物纹方程为：y 2 =]6工〔2〕设存在满足条件的定点内.设动直线方程为〕& + 0〕联立抛物线方程化简得:02-16丁 + 161=0设.〔再,必〕,..2,/2〕那么有用/ + 丫.2 =〔〕即：b = -16k 故动电线方程为丁=6-164 = Z:〔x-16〕,恒过定点〔16. 0〕当直线斜率不存在时,设宜线方程为/ = %,易触得% = 16.粽匕存在异于原点的定止〃(16, 1J)满足条件0例4直线『过定点人43且与‘抛物线.：5'22#(2>0)交］子,Q两点,假设以PQ 为直径的阿枇过原点..求尸的伍解：可设直线/的方程为f = my+4代入« =2『工得y L-2/JW1V-8/J = 0»设代百,X )◎0,%)•那么九力=—8/,斯与=?- * =竽匕=16+2P 2p 4p由题总如,OPLOQ. Wl OP OQ = 0即丹马+耳为= 16 —8p = 0; p 二2此时,抛物线的方程为f = 4K.例5在抛物战y? = 64十上求一点,使到电战4K十3y+46 = 0的距嘉最短,并求出最短距瓦解；设与百线4#+ 3y +用=0平行且与楠制相切的直建方程为：x-y + m = 0联立化筒群/ +48v-48w = 0 L)由A = 0解得旧=-12,故切线方程为：4工+ 3, —12 = 0代人双曲线方程解得f 9-24 )最短师离d = 2例6求直线y x 1被抛物线y2 4x截得线段的中点坐标.解：解法一：设直线y x 1与抛物线y2 4x交于A(x1,y1), B(x2,y2),其中点y x 1P(x0,y0),由题意得2,y 4x消去y 得(x 1)2 4x,即x2 6x 1 0,所以x.3, y0 x. 1 2,即中点坐标为(3,2).解法二：设直线y x 1与抛物线y2 4x交于A(x1,y) , B(x2,y2),其中点2P(x0,y0),由题意得y124x1,两式相减得\2 y： 43x1), y2 4x2所以(y2 y1)(y2 y1)4,所以y〔y2 4,即y0 2 , x0y 1 3,即中点坐标为(3,2).。