专题03 中点弦问题(点差法)-【高考总复习】2023高考数学满分突破之解析几何篇(含解析)

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专题03 中点弦问题(点差法)-【高考总复习】2023高考数学满分突破之解析几何篇(含解析)

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专题02 中点弦问题(设而不求与点差法)
椭圆:
第一步:若,是椭圆上不重合的两点,则,
第二步:两式相减得,
第三步:是直线的斜率,是线段的中点,化简可得,此种方法为点差法。
特别提醒:
若是椭圆上不垂直于x轴的两点,是的中点,为椭圆的中心,则直线与的斜率之积为定值
考点一 直线与椭圆
例1.(1)、已知椭圆,点为左焦点,点为下顶点,平行于的直线交椭圆于两点,且的中点为,则椭圆的离心率为
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
设A(,),B(,),因为A、B在椭圆上将两式相减可得直线AB的斜率与直线OM的斜率的关系,建立关于a,b,c的方程,从而求出所求;
【详解】
设A(,),B(,),又的中点为,则
又因为A、B在椭圆上
所以
两式相减,得:
∵,
∴,∴,平方可得, ∴=,,
故选A.
【点睛】
本题主要考查了点差法求斜率,以及椭圆的几何性质,同时考查了运算求解的能力,属于中档题.
(2)、已知椭圆的左右焦点分别为,过左焦点作斜率为2的直线与椭圆交于两点,的中点是,为坐标原点,若直线的斜率为,则的值是
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】
设A(x1,y1),B(x2,y2),根据点差法和中点坐标公式和斜率公式可得 ,结合条件可得结果.
【详解】
设A(x1,y1),B(x2,y2),则,1,
两式相减可得(x1﹣x2)(x1+x2)(y1﹣y2)(y1+y2)=0,
∵P为线段AB的中点,
∴2xp=x1+x2,2yp=y1+y2,
∴ ,
又kAB=2,
∴,即,

故选D
【点睛】
本题考查了椭圆的简单性质,点差法,直线的斜率,考查了运算能力和转化能力,属于中档题.
(3)、椭圆与直线交于、两点,过原点与线段中点的直线的斜率为,则的值为
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
设出、两点的坐标,把直线方程和椭圆方程联立后利用根与系数关系得到、两点的横纵坐标的和,则、中点坐标可求,由斜率公式列式可得的值.
【详解】
设点,,联立,得:,
①.

=.
设是线段的中点,∴().∴直线的斜率为.
则,代入①满足△>0(>0,>0).
故选C.
【点睛】
本题考查了直线与圆锥曲线的关系,考查了一元二次方程的根与系数关系,考查了斜率公式的应用,属于中档题.
【小试牛刀1-1】.已知椭圆的左、右焦点分别为,过左焦点作斜率为-2的直线与椭圆交于A,B两点,P是AB的中点,O为坐标原点,若直线OP的斜率为,则a的值是______.
【答案】2
【分析】
由已知条件可知,AB的中点为P,所以使用点差法求得直线AB的斜率与中点的关系,利用OP的斜率为即可求得a的值.
【详解】
椭圆,所以焦点在x轴上
因为过左焦点作的直线斜率为-2, P是AB的中点,设,
将A、B坐标代入椭圆方程,可得 ,两式相减,化简得
,即
进一步化简得,代入
解得a=2
【点睛】
本题考查了直线与椭圆的位置关系,点差法在解决弦中点问题的应用,属于中档题.
【小试牛刀1-2】.已知椭圆的一个顶点为,离心率,直线交椭圆于两点,如果的重心恰好为椭圆的右焦点,直线方程为________.
【答案】
【解析】
由题意得,
又,解得.
∴椭圆的方程为.
∴椭圆右焦点的坐标为,
设线段的中点为,
由三角形重心的性质知,从而,
解得,
所以点Q的坐标为.
设,则,且,
以上两式相减得,
∴,
故直线的方程为,即.
答案:
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
①设点——设出弦的两端点坐标;
 ②代入——代入圆锥曲线方程;
 ③作差——两式相减,再用平方差公式把上式展开;
 ④整理——转化为斜率与中点坐标的关系式,然后求解.
(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Δ>0;在用“点差法”时,要检验直线与圆锥曲线是否相交.
【小试牛刀1-3】.已知为椭圆的右焦点,过点的直线与椭圆交于两点,为的中点,为坐标原点.若△是以为底边的等腰三角形,且△外接圆的面积为,则椭圆的长轴长为___________.
【答案】
【分析】
由外接圆面积求半径,应用正弦定理求△中的,结合已知有,根据中点弦,应用点差法有即可求椭圆的长轴长.
【详解】
由△外接圆的面积为,则其外接圆半径为.
∵△是以为底边的等腰三角形,设,则,
∴,得,
∴或.
不妨设点在轴下方,由△是以为底边的等腰三角形,知:或
又根据点差法可得,有,而此时焦点在轴上,舍去)
∵为椭圆的右焦点,
∴,故椭圆的长轴长为.
故答案为:.
【点睛】
关键点点睛:利用外接圆的面积求半径,由正弦定理、等腰三角形的性质求相关直线斜率,应用点差法列方程求椭圆参数a.
例2.如图,椭圆的离心率为,点是椭圆内一点,过点作两条斜率存在且互相垂直的动直线,设与椭圆相交于点,与椭圆相交于点.当点恰好为线段的中点时,.
(1)求椭圆的方程;
(2)求的最小值.
【答案】(1);(2).
【解析】
分析:(Ⅰ)根据离心率为和弦长|AB|=列一个方程组,解方程组即得a,b,c的值,即得椭圆的方程. (Ⅱ)先求出的表达式,再求函数的最小值即得的最小值.
详解:(Ⅰ)由题意设,即椭圆,

由作差得,
又∵,即,
∴AB斜率.
由.
消得,.
则.
解得,于是椭圆的方程为:.
(Ⅱ)设直线, 由消得,

于是.


同理可得.
∴,
, 当时取等号.
综上,的最小值为.
点睛:本题的难点在求得之后,如何求该函数的最小值.这里可以利用导数,也可以换元,但是最好的方法是利用基本不等式,,所以解题时要注意观察式子的特点,灵活选择方法解答,提高解题效率.
【小试牛刀2-1】.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上.
(1)若线段的中点坐标为,求直线的斜率;
(2)若三点共线,直线与椭圆交于两点,求面积的最大值,
【答案】(1);(2)
【分析】
(1)设,代入椭圆方程相减得到答案.
(2)设直线,联立方程得到,,得到,计算得到答案.
【详解】
(1)设,则,
两式相减,可得,
即,
解得,即直线的斜率为.
(2)显然直线的斜率不为0,设直线,
联立消去整理得,
显然,故,
故的面积,
令,其中,,
当且仅当,即时等号成立,即面积的最大值为.
【点睛】
本题考查直线与椭圆的关系、基本不等式,考查运算求解能力以及化归与转化思想.
考点二 直线与双曲线
例3.(1)、已知双曲线为该双曲线的右焦点,过的直线交该双曲线于两点,且的中点,则该双曲线的方程为 .
【答案】:.
【解析】解法一:中点弦问题一般采用点差法.,设两式作差得

,所以双曲线方程为.
解法二:设直线,消去,可得
所以,
所以双曲线方程为
(2)、(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线的左 右焦点分别为过左焦点作斜率为2的直线与双曲线交于A,B两点,P是AB的中点,O为坐标原点,若直线OP的斜率为,则b的值是( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】利用点差法设、,作差即可得到,再根据斜率公式,从而得到,即可得解;
【详解】解:设、,则,,
两式相减可得,
为线段的中点,,,
,又,,
,即,,
故选:D.
(3)、(2023·全国·高三专题练习)直线l交双曲线于A,B两点,且为AB的中点,则l的斜率为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用“点差法”求出l的斜率,再验证作答.
【详解】设点,,因为AB的中点,则有,
又点A,B在双曲线上,则,即,
则l的斜率,此时,直线l的方程:,
由消去y并整理得:,,即直线l与双曲线交于两点,
所以l的斜率为2.
故选:C
(4)、(2021·河南·襄城县实验高级中学高二阶段练习(理))已知斜率为的直线与双曲线相交于A,B两点,O为坐标原点,AB的中点为P,若直线OP的斜率为,则双曲线C的离心率为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】C
【分析】利用点差法,结合直线斜率公式、中点坐标公式、双曲线离心率公式进行求解即可.
【详解】设,,,则,
两式相减得,所以.
因为,,所以.
因为,,
所以,,故.
故选:C
【小试牛刀3-1】.(2023·全国·高三专题练习)双曲线:被斜率为的直线截得的弦的中点为则双曲线的离心率为 ______.
【答案】
【分析】设,由条件可得,,由点差法可求出的值,从而得出离心率.
【详解】设,则,
将两点坐标代入双曲线方程得:;
将上述两式相减可得:
即,也即
所以,即
故答案为:
【小试牛刀3-2】.(2021·河南·襄城县实验高级中学高二阶段练习(文))已知斜率为的直线与双曲线相交于A,B两点,O为坐标原点,AB的中点为P,若直线OP的斜率为,则双曲线C的离心率为___________.
【答案】
【分析】设,,,两点坐标代入双曲线方程相减可得直线与直线斜率的关系,从而得出齐次式,变形后可得离心率.
【详解】设,,,则,
两式相减得,所以.
因为,,所以.
因为,,
所以,,故.
故答案为:.
【小试牛刀3-3】.(2022·全国·高三专题练习)过点作斜率为的直线与双曲线相交于A,B两点,若M是线段的中点,则双曲线的离心率为___________.
【答案】##
【分析】利用点差法,结合是线段的中点,斜率为,即可求出双曲线的离心率.
【详解】解:设,,,,则①,②,
是线段的中点,
,,
直线的方程是,

过点作斜率为的直线与双曲线相交于,两点,是线段的中点,
①②两式相减可得,即,

故答案为:.
例4.(2022·河南·新乡市第一中学高二阶段练习)已知点在双曲线上.
(1)求双曲线的方程;
(2)是否存在过点的直线l与双曲线相交于A,B两点,且满足P是线段的中点?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析
【分析】(1)代入点的坐标,解方程可得的值,即可得双曲线方程;
(2)假设存在,设过的直线方程为:,,两点的坐标为,,,,代入双曲线方程,再相减,运用平方差公式和中点坐标公式,及斜率公式,即可得到所求直线的斜率,进而得到直线方程,代入双曲线方程,检验判别式即可判断.
(1)
解:已知点在双曲线上
所以,整理得:,解得:,则
所以双曲线方程为:.
(2)
解:由题可知若直线存在则直线的斜率存在,故设直线的方程为:
且设交点
则 ,两式相间得:
由于为中点,则

即有直线的方程:,即
检验判别式为,方程无实根.
故不存在过点的直线与该双曲线相交A,B两点,且满足P是线段的中点.
【小试牛刀4-1】.(2022·全国·高二课时练习)已知双曲线C过点,其焦点,在x轴上,且.
(1)求双曲线C的标准方程.
(2)是否存在被点平分的弦?如果存在,求出弦所在的直线方程;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)不存在被点平分的弦,理由见解析.
【分析】(1)设所求双曲线方程为(,),根据已知求出即得解;
(2)假设存在被点平分的弦,记弦所在的直线为l,设是弦MN的中点,利用点差法求出直线l的方程,再检验即得解.
(1)
解:设所求双曲线方程为(,),
由可知,即.
又点在双曲线上,所以,得,
所以双曲线C的标准方程为.
(2)
解:假设存在被点平分的弦,记弦所在的直线为l,
设是弦MN的中点,
,,则,.
因为点M,N在双曲线C上,所以,,
两式相减得,
所以,
所以直线MN的斜率,
所以直线l的方程为,即.
由,得,显然,所以直线l与双曲线无交点,
所以直线l不存在,故不存在被点平分的弦.
考点三 直线与抛物线
例5.(1)、已知抛物线的一条弦恰好以为中点,则弦所在直线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意得:设,都在抛物线上
,直线还经过,
所以直线方程为
(2)、(2022·云南·一模(文))经过抛物线:的焦点作直线与抛物线相交于 两点.若,则线段的中点的纵坐标为( )
A. B.3 C. D.4
【答案】B
【分析】利用抛物线焦点弦的性质即可
【详解】由题可得抛物线标准方程为,设,因为直线过抛物线焦点,所以,所以,中点,所以中点纵坐标为3,
故选:C
(3)、(2022·湖北·高二阶段练习)已知抛物线,过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB的中点的横坐标为3,则该抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,进而根据题意,结合中点弦的问题得,进而再求解准线方程即可.
【详解】解:根据题意,设,
所以①,②,
所以,①②得:,即,
因为直线AB的斜率为1,线段AB的中点的横坐标为3,
所以,即,
所以抛物线,准线方程为.
故选:B
【小试牛刀5-1】.(2022·四川·阆中中学高二阶段练习(理))已知抛物线的焦点为,过点且倾斜角为锐角的直线与交于、两点,过线段的中点且垂直于的直线与的准线交于点,若,则的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设直线的方程为,其中,设点、、,将直线的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,求出、,根据条件可求得的值,即可得出直线的斜率.
【详解】抛物线的焦点为,设直线的方程为,其中,
设点、、,
联立可得,,,
所以,,
,,
直线的斜率为,则直线的斜率为,
所以,,
因为,则,因为,解得,
因此,直线的斜率为.
故选:C.
【小试牛刀5-2】.(2021·福建省福州第一中学高三开学考试)已知是抛物线的焦点,过的直线与抛物线交于两点,的中点为,过作抛物线准线的垂线交准线于,若的中点为,则__________.
【答案】##
【分析】先设,的坐标,根据,满足抛物线方程将其代入得到两个关系式,再将两个关系式相减根据直线的斜率,求出的方程,代入抛物线方程,利用纵坐标的值可求出的值.
【详解】解:设,,抛物线的准线为,
中点的坐标为,
,,,所以的斜率,
所以直线的方程为,
代入抛物线方程可得,
,可得,

故答案为:.
【小试牛刀5-3】.(2022·全国·高三专题练习)若、是抛物线上的不同两点,弦(不平行于轴)的垂直平分线与轴相交于点,则弦中点的横坐标为___________.
【答案】
【分析】设出点A,B的坐标,再求出弦AB的垂直平分线的方程,将代入计算作答.
【详解】设点、的坐标分别是、,则,,
两式相减得,因,即有,
设直线的斜率是,弦的中点是,则,
从而的垂直平分线的方程为,
又点在直线上,所以,而,解得,
弦中点的横坐标为2.
故答案为:2
【小试牛刀5-4】.(2022·吉林·长春市第八中学高二阶段练习)已知直线l与抛物线交于A、B两点,若线段AB的中点为,则线段AB的长度为_______.
【答案】
【分析】首先判断直线的斜率存在,设直线为,,,联立直线与抛物线方程,消元列出韦达定理,根据,求出参数,再根据焦点弦公式计算可得;
【详解】解:依题意显然直线的斜率存在,设直线为,,,
由,消去整理得
当时,显然不成立.
当时,,
又得,解得,
当时直线,
又焦点满足直线.
所以,
又,

故答案为:
例6.(2022·山东·东营市第一中学高二期中)已知抛物线的焦点为F,点在抛物线C上.
(1)求点F的坐标和抛物线C的准线方程;
(2)过点F的直线l交抛物线C于A、B两点,且线段AB的中点为,求直线l的方程及.
【答案】(1),准线方程为
(2);8
【分析】(1)将点代入抛物线方程,可得方程解析式,根据抛物线性质,可得答案;
(2)利用点差法,求得直线的斜率,代入中点,解得答案.
(1)
将点代入抛物线C,得,∴∴,
∴,准线方程为;
(2)
设,,∴,∴
∴直线l的斜率为∴直线l的方程:,∴,
A组 基础巩固
1.(2013年新课标全国卷I10)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,则的方程为 ( )
A. B. C. D.
【解析】:由结论可得:,得,,选D。
2.(2010年新课标全国卷12)已知双曲线的中心为原点,是的焦点,过的直线与相交于
两点,且的中点为,则的方程为 ( )
A. B. C. D.
【解析】:由结论可得:,得,,选B。
3.已知椭圆以及椭圆内一点P(4,2),则以P为中点的弦所在直线的斜率为(  )
A.- B. C.-2 D.2
【答案】A
【分析】
由于是弦的中点,根据点差法求出弦所在直线的斜率.
【详解】
设以为中点的弦的两个端点分别为,
所以由中点坐标公式可得,
把两点坐标代入椭圆方程得
两式相减可得
所以,即所求的直线的斜率为.
故选A项.
【点睛】
本题考查通过点差法求弦中点所在直线的斜率,属于中档题.
4.已知椭圆的方程为,斜率为的直线与椭圆相交于,两点,且线段的中点为,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
由点差法化简可得,再由椭圆离心率公式即可得解.
【详解】
设,
则,两式作差得,
又,线段的中点为,
所以,
所以即,
所以该椭圆的离心率为.
故选:C.
【点睛】
关键点点睛:解决本题的关键是掌握点差法的适用条件及应用.
5.已知椭圆中心在原点,且一个焦点为,直线与其相交于、两点,中点的横坐标为,则此椭圆的方程是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
设椭圆方程为
联立方程:,整理得:,
设,,则,即,化简得:,
又,易得:,
∴此椭圆的方程是
故选C
点睛:弦中点问题解法一般为设而不求,关键是求出弦AB所在直线方程的斜率k,方法一利用点差法,列出有关弦AB的中点及弦斜率之间关系求解;方法二是直接设出斜率k,利用根与系数的关系及中点坐标公式求得直线方程.
6.如果椭圆的弦被点平分,则这条弦所在的直线方程是
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
设这条弦的两端点,则:,用点差法得到:,代入中点坐标,即得解斜率k.
【详解】
设这条弦的两端点,斜率为,
则:
两式相减得:
变形得:,又弦中点为:,故
故这条弦所在得直线方程为:,即
故选:D
【点睛】
本题考查了点差法在弦中点问题中的应用,考查了学生转化与划归,数学运算的能力,属于中档题.
7.已知椭圆C:的离心率为,直线l与椭圆C交于两点,且线段的中点为,则直线l的斜率为(  )
A. B. C. D.1
【答案】C
【分析】
由椭圆的离心率可得的关系,得到椭圆方程为,设出的坐标并代入椭圆方程,利用点差法求得直线l的斜率.
【详解】
解:由,得,
∴,则椭圆方程为,
设,
则,
把A,B的坐标代入椭圆方程得:,
①-②得:,
∴.
∴直线l的斜率为.
故选C.
【点睛】
本题考查椭圆的简单性质,训练了利用“点差法”求中点弦的斜率,是中档题.
8.椭圆的一条弦被点平分,则此弦所在的直线方程是
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
设过A点的直线与椭圆两交点的坐标,分别代入椭圆方程,得到两个关系式,分别记作①和②,①﹣②后化简得到一个关系式,然后根据A为弦EF的中点,由A的坐标求出E和F两点的横纵坐标之和,表示出直线EF方程的斜率,把化简得到的关系式变形,将E和F两点的横纵坐标之和代入即可求出斜率的值,然后由点A的坐标和求出的斜率写出直线EF的方程即可.
【详解】
设过点A的直线与椭圆相交于两点,E(x1,y1),F(x2,y2),
则有①,②,
①﹣②式可得:
又点A为弦EF的中点,且A(4,2),∴x1+x2=8,y1+y2=4,
∴(x1﹣x2)﹣(y1﹣y2)=0
即得kEF=
∴过点A且被该点平分的弦所在直线的方程是y﹣2=﹣(x﹣4),即x+2y﹣8=0.
故选D.
【点睛】
本题考查了直线与椭圆的位置关系及中点弦问题的求解策略,关键在于对“设而不求法”的掌握.解决直线与椭圆的位置关系,常见方法有:涉及直线与圆锥曲线相交时,未给出直线时需要自己根据题目条件设直线方程,要特别注意直线斜率是否存在的问题,避免不分类讨论造成遗漏,然后要联立方程组,得一元二次方程,利用根与系数关系写出,再根据具体问题应用上式,其中要注意判别式条件的约束作用.
9.过椭圆C:右焦点F的直线l:交C于A、B两点,P为AB的中点,且OP的斜率为,则椭圆C的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由题意,可得右焦点的坐标,联立直线与椭圆的方程,利用韦达定理,求出的中点的坐标,由直线的斜率可得,的关系,再由椭圆中,,的关系求出,的值,进而可得椭圆的方程.
【详解】
解:直线中,令,可得,所以右焦点,,
设,,,,则,的中点,
联立,整理得,
所以,,
所以,
所以,又,,
所以,,
所以椭圆的方程为,
故选:A.
【点睛】
关键点点睛:本题解题的关键是联立直线和椭圆的方程,然后利用韦达定理求出,,进而根据由两点间的斜率公式得,的关系.
10.已知椭圆,过点的直线交椭圆于、两点,若为的中点,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【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.
【详解】
设点、,由中点坐标公式可得,所以,
因为,两式作差得,即,
即,所以,,
因此,直线的方程为,即.
故选:B.
【点睛】
方法点睛:解决中点弦的问题的两种方法:
(1)韦达定理法:联立直线与曲线的方程,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决;
(2)点差法:设出交点坐标,利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标代入曲线方程,然后作差,构造出中点坐标和斜率关系求解.
11.已知点是直线被椭圆所截得的线段的中点,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
设直线与椭圆交于两点,代入椭圆的方程,结合“平方差”法,求得直线的斜率,结合直线的点斜式方程,即可求解.
【详解】
设直线与椭圆交于两点,
由,可得.
又,所以,解得.
因此直线的方程为,即。
故选:A.
本题主要考查了直线与椭圆的位置的应用,以及中点弦问题的求解,其中解答中熟记中点弦的求解方法是解答的关键,着重考查推理与运算能力,所以基础题.
12.(2021·河南南阳·高二阶段练习(文))已知斜率为的直线与双曲线相交于、两点,为坐标原点,的中点为,若直线的斜率为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用点差法可求得的值,结合可求得双曲线的离心率的值.
【详解】设、、,则,
两式相减得,所以.
因为,,所以.
因为,,所以,故,
故.
故选:A.
13.(2020·新疆师范大学附属中学高二阶段练习(理))已知双曲线,以点为中点的弦所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用点差法可求得弦所在直线的斜率,利用点斜式可得出所求直线的方程.
【详解】设弦的两个端点坐标分别为、,则,
则,两式作差得,
所以,弦所在直线的斜率,
故所求直线方程为,即.
故选:B.
14.(2022·宁夏·石嘴山市第一中学高二期末(理))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.
【答案】C
【分析】运用点差法即可求解
【详解】由已知得,又,,可得.
则双曲线C的方程为.设,,
则两式相减得,
即.
又因为点P恰好是弦的中点,所以,,
所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,即.
经检验满足题意
故选:C
15.(2022·河南安阳·高二期末(理))已知抛物线,过点的直线与抛物线交于A,B两点,若点是线段AB的中点,则直线的斜率为( )
A.4 B.2 C.1 D.
【答案】B
【分析】设,,代入抛物线方程相减可得.
【详解】设,,∵是AB的中点,∴,
由,相减得,
所以直线的斜率,
故选:B.
16.(2022·全国·高三专题练习)已知以F为焦点的抛物线上的两点A,B(点A的横坐标大于点B的横坐标),满足(O为坐标原点),弦AB的中点M的横坐标为,则实数( )
A. B. C.3 D.4
【答案】D
【分析】根据已知及抛物线的几何性质求出,再由已知求出的值.
【详解】由题意可得抛物线的焦点.
弦AB的中点M的横坐标为,
由已知条件可知直线AB的斜率存在.
设直线AB的方程为,,
则联立,消去y得,
∴,又因为弦AB的中点M的横坐标为,
∴,∴,,
∴点A到准线的距离为,
点B到准线的距离为,
所以∴,
又,故.
故选:D
17.(2022·陕西陕西·二模(理))已知抛物线的焦点为F,过点F作直线l与抛物线分别交于A,B两点,若第一象限内的点为线段的中点,则的长度为( )
A.12 B.18 C.16 D.8
【答案】C
【分析】设,,直线的方程为,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,由的中点的坐标,求出参数的值,即可得到,再根据焦点弦的性质计算可得;
【详解】解:由条件得,设,,直线的方程为:,
联立得,
∴,由得.
∴,所以.
故选:C
18.(2022·全国·高三专题练习)已知直线与抛物线交于两点(点在第一象限,点在第四象限),与轴交于点,若线段的中点的横坐标为3,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,直线方程为,然后抛物线标准方程与直线方程联立消,得一个关于一元二次方程,又由线段的中点的横坐标为3,得,转化为,由此即可确定的取值范围.
【详解】解:设,直线方程为,
联立,消去,得,所以,
所以,
因为、中点横坐标为3,所以,
故,又,所以的取值范围为.
19.(2022·江西·模拟预测(文))已知抛物线的焦点为F,过F作斜率为的直线与C交于两点,若线段中点的纵坐标为,则F到C的准线的距离为_______.
【答案】
【分析】设、,利用点差法可得出,最后根据线段中点的纵坐标为即可求出结果.
【详解】设,,则,,
两式相减得,即,
因为、两点在斜率为的直线上,所以,
所以由得,
因为线段中点的纵坐标为,所以,
则,,
所以F到C的准线的距离为.
故答案为:.
20.(2021·全国·高二专题练习)已知抛物线的准线方程为,在抛物线C上存在A B两点关于直线对称,设弦AB的中点为M,O为坐标原点,则的值为___________.
【答案】5
【分析】先运用点差法得到,然后通过两点距离公式求出结果.
【详解】解:抛物线的准线方程为,
所以,解得,
所以抛物线的方程为,
设点,,,,的中点为,,
则,,
两式相减得,
即,
又因为,两点关于直线对称,
所以,
解得,可得,
则,
故答案为:5.
21.已知点P(1,2)是直线l被椭圆所截得的线段的中点,则直线l的方程是_____.
【答案】
【分析】
设出直线与椭圆的交点,采用点差法进行分析,由此可求得直线的斜率,再根据直线的点斜式方程则直线的方程可求.
【详解】
设直线与椭圆交于两点,,
所以,所以,
所以,且,
所以,所以即,
故答案为:.
22.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:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【详解】
分析:(1)设而不求,利用点差法,或假设直线方程,联立方程组,由判别式和韦达定理进行证明.
(2)先求出点P的坐标,解出m,得到直线的方程,联立直线与椭圆方程由韦达定理进行求解.
详解:(1)设,,则,.
两式相减,并由得.
由题设知,,于是.
由题设得,故.
(2)由题意得F(1,0).设,则

由(1)及题设得,.
又点P在C上,所以,从而,.
于是.
同理.
所以.
故.
点睛:本题主要考查直线与椭圆的位置关系,第一问利用点差法,设而不求可减小计算量,第二问由已知得求出m,得到,再有两点间距离公式表示出,考查了学生的计算能力,难度较大.
23.已知椭圆的右焦点为,过点F且垂直于x轴的直线与椭圆相交所得的弦长为2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设A,B为椭圆C上的两动点,M为线段AB的中点,直线AB,OM(O为坐标原点)的斜率都存在且分别记为k1,k2,试问k1k2的值是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1);(2)为定值,此定值为
【分析】
(1)根据已知条件列方程组,解方程组求得的值,进而求得椭圆方程.(2)利用点差法求得为定值.
【详解】
由题意得,解得.
所以椭圆的方程为:
设的坐标分别为,点的坐标为,

由已知,
所以,

则,于是.
所以为定值,此定值为
【点睛】
本小题主要考查椭圆标准方程的求法,考查利用点差法求解有关中点弦的问题,属于中档题.
24.设椭圆:的左、右焦点分别为,过的直线交椭圆于两点,若椭圆的离心率为,的周长为16.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设不经过椭圆的中心而平行于弦的直线交椭圆于点,设弦的中点分别为.证明:三点共线.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)见解析
【分析】
(Ⅰ)由已知椭圆E的离心率为,的周长为16,解得a,b的值,可得椭圆E的方程;(Ⅱ)设,,.利用点差法,可得,,由此可得O,M,N三点共线.
【详解】
(Ⅰ)解:由题意知,,.又,
,,
椭圆E的方程为;
(Ⅱ)证明:当直线AB、CD的斜率不存在时,由椭圆的对称性知,
中点M,N在x轴上,O,M,N三点共线;
当直线AB,CD的斜率存在时,设其斜率为k,
且设,,.
则,,相减得,
,即,即,

同理可得,

所以O,M,N三点共线.
【点睛】
本题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆位置关系的应用,训练了利用“点差法”求解中点弦问题,是中档题.
B组 能力提升
25.已知椭圆的右焦点和上顶点分别为点和点,直线交椭圆于两点,若恰好为的重心,则椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
由题设,利用为的重心,求出线段的中点为,将B代入直线方程得,再利用点差法可得,结合,可求出,进而求出离心率.
【详解】
由题设,则线段的中点为,
由三角形重心的性质知,即,解得:
即代入直线,得①.
又B为线段的中点,则,
又为椭圆上两点,,
以上两式相减得,
所以,化简得②
由①②及,解得:,即离心率.
故选:C.
【点睛】
方法点睛:本题考查求椭圆的离心率,求解离心率在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,从而求出;②构造的齐次式,求出;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.
26.已知直线与椭圆交于、两点,与圆交于、两点.若存在,使得,则椭圆的离心率的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
由已知得直线恒过定点且为圆的圆心,由可得圆的圆心为、两点中点,设而不求,用点差法计算结果
【详解】
直线:,即
直线恒过定点
直线过圆的圆心

的圆心为、两点中点
设,
上下相减可得:
化简可得
故选
【点睛】
本题较为综合,考查了直线与圆锥曲线的交点问题,覆盖的知识点较多:直线恒过定点,向量的几何意义,设而不求,点差法计算,椭圆离心率的求解,有一定难度,需要理解题意,灵活运用解题方法
27.已知斜率为的直线l与椭圆交于A,B两点,线段AB中点M纵坐标为,点在椭圆上,若的平分线交线段AB于点N,则的值MN为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
利用点差法可求得坐标,从而得到直线方程;将方程与椭圆联立求得两点坐标,根据两点连线斜率公式求得,由互为相反数知斜率不存在,由此得到点坐标;利用两点间距离公式求得,进而得到结果.
【详解】
设,,,其中
,两式作差整理可得:
解得:
设直线方程为,即
代入椭圆方程整理得:,解得:,

, 直线斜率不存在,方程为

故选:
【点睛】
本题考查直线与椭圆的综合应用问题,涉及到点差法的应用、直线与椭圆交点坐标的求解、直线斜率的求解等知识;关键是能够明确当与弦中点有关的问题时,常用点差法来得到中点坐标与斜率之间的关系.
28.已知椭圆C:,A,B是椭圆C上两点,且关于点对称,P是椭圆C外一点,满足,的中点均在椭圆C上,则点P的坐标是___________.
【答案】或.
【分析】
先利用点差法可求出直线AB的斜率为,即可得出直线方程,代入椭圆方程可求出A,B坐标,设出点P,则可表示出PA,PB中点坐标,代入椭圆方程即可求出点P坐标.
【详解】
设, A,B是椭圆C上两点,
则,两式相减得,
是AB中点,则,即,
故直线AB斜率为,则直线AB方程为,即,
将直线方程代入椭圆得,解得,
则可得,
设,则PA中点为,PB中点为,
,的中点均在椭圆C上,
则,解得或,
的坐标为或.
故答案为:或.
【点睛】
本题考查中点弦问题,解题的关键是先利用点差法求出直线斜率,进而求出A,B坐标,再结合题意求解.
29.已知椭圆,点为左焦点,点为下顶点,平行于的直线交椭圆于两点,且的中点为,则椭圆的离心率为__________.
【答案】
【分析】
先求出直线的斜率为,设,,再利用点差法求出直线的斜率为,利用斜率相等可得之间的关系,结合
即可求离心率.
【详解】
由题意知,,
所以直线的斜率为,
设,,则①,②,
①-②得:,
即,
因为是的中点,所以,,
所以,所以,
因为,所以,即,所以,
所以,所以,所以,
故答案为:
【点睛】
关键点点睛:本题的关键点是利用点差法设设,,则,,两式相减得,是的中点,所以
,,可得,再计算,
利用结合即可求离心率.
30.设椭圆的短轴长为4,离心率为.
(1)当直线与椭圆有公共点时,求实数的取值范围;
(2)设点是直线被椭圆所截得的线段的中点,求直线的方程.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)根据题目条件可以求出,的值,然后写出椭圆的方程,联立直线方程与椭圆方程,使求解;
(2)采用点差法求解出斜率,然后写出直线的方程.
【详解】
解:(1)因为离心率,所以,
又因为椭圆的短半轴长,
所以,即椭圆方程为,
联立得,
因为直线与椭圆有公共点,
所以,
即,解得.
(2)设,由在椭圆内,
过点的直线与椭圆有两个交点,
再由椭圆的对称性可确定直线的斜率一定存在.
则,
整理得:
所以斜率,所以直线的方程为.
【点睛】
本题考查直线与椭圆的位置关系及中点弦问题,难度一般.解答直线与椭圆的位置关系一般需要联立直线方程与曲线方程,根据判断,中点弦问题可以采用点差法求解.
31.椭圆,右焦点为,是斜率为的弦,的中点为,的垂直平分线交椭圆于,两点,的中点为.当时,直线的斜率为(为坐标原点).
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设原点到直线的距离为,求的取值范围;
(3)若直线,直线的斜率满足,判断并证明是否为定值.
【答案】(1);(2);(3)是定值,证明过程见解析.
【分析】
(1)先设,,根据题意,得到,两式作差,根据弦中点的坐标,由题意,求出,再根据焦点坐标,得到,两式联立,即可求出结果;
(2)先设直线的方程为:,与椭圆方程联立,设,,
根据韦达定理,求出,得到的方程为:,与椭圆方程联立,设,,
求出,表示出,根据点到直线距离公式,表示出,进而可根据换元法求取值范围;
(3)根据(2)的结果,由,求出,再由弦长公式,分别求出与,进而可得出结果.
【详解】
(1)设,,
由题意,,两式作差,得,
整理得:,
又是斜率为的弦,的中点为,当时,直线的斜率为,
所以,即,即①,
又椭圆右焦点为,所以②,
由①②解得:,,
因此,椭圆的标准方程为;
(2)设直线的方程为:,
由消去得,,
设,,
则,所以,
故,
因为是的垂直平分线,所以的方程为:,
即,
由消去得,,
设,,
则,
所以,
即的中点的坐标为,
因此

又原点到直线的距离,
所以,
令,则;
(3)由(2)可得:,
所以,
因为直线,直线的斜率满足,
所以,整理得:,所以,
所以,

因此.
即取定值.
【点睛】
本题主要考查求椭圆的方程,椭圆中的范围,以及定值问题,熟记椭圆的标准方程的求法,中点弦问题,椭圆的性质,根据韦达定理,弦长公式等即可求解,难度较大.
32.在平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为,为椭圆的一条弦(不经过原点),直线经过弦的中点,与椭圆交于、两点,设直线的斜率为.
(1)若点的坐标为,求椭圆的方程;
(2)求证:为定值;
(3)过作轴的垂线,垂足为,若直线和直线倾斜角互补,且的面积为,求椭圆的方程.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3).
【分析】
(1)根据题意得出关于、、的方程组,解出这三个量的值,由此可求得椭圆的方程;
(2)设点、,利用点差法可得出,再利用可求得的值;
(3)设点,根据直线和的倾斜角互补和面积公式计算出点的坐标,进而可求得椭圆的方程.
【详解】
(1)由已知条件得,解得,因此,椭圆的方程为;
(2)设点、,则线段的中点坐标为,
,.
由题意可得,,,
由于点、都在椭圆上,则,
两式作差得,(定值);
(3)设点,则、,,
直线与直线的倾斜角互补,,
又,且,则,解得.
的面积为且,解得,,即点.
,解得,因此,椭圆的标准方程为.
【点睛】
本题考查椭圆方程的求解,考查了点差法的应用,同时也考查了三角形面积的计算,考查计算能力,属于难题.
33.已知直线:与椭圆:交于,两点.
(1)若直线过椭圆的左焦点,求;
(2)线段的垂直平分线与轴交于点,求.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)根据椭圆的方程,求得左焦点,得到直线的方程为,联立方程组,结合根与系数的关系,以及直线与圆锥曲线的弦长公式,即可求解;
(2)设,,得到线段的垂直平分线方程为,将点 代入椭圆的方程,两式相减整理得,再由,两两方程组,求得中点坐标,即可求解.
【详解】
(1)由题意,椭圆,可得,
则,左焦点,
则直线的方程为,设,,
联立方程,整理得,
所以,且,,
所以.
(2)设,,的中点,
由题知线段的垂直平分线方程为,直线不平行于轴,即,
由,两式相减整理得 ①,
因为是的中点,所以,,
因为,所以,
所以①变形为,解得,所以,
代入直线,可得,解得.
【点睛】
直线与圆锥曲线的综合问题的求解策略:
对于直线与圆锥曲线的位置关系的综合应用问题,通常联立直线方程与圆锥曲线方程,应用一元二次方程根与系数的关系,以及弦长公式等进行求解,此类问题易错点是复杂式子的变形能力不足,导致错解,能较好的考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力.
34.(2022·河南安阳·高二阶段练习)已知抛物线的焦点为,直线与C交于A,B两点.
(1)若的倾斜角为且过点F,求;
(2)若线段AB的中点坐标为,求的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先可得直线的方程,设,然后联立直线与抛物线的方程消元,然后可得的值,然后可得答案.
(2)利用点差法求出的斜率即可得答案.
(1)
因为的倾斜角为,,
所以直线的方程为,
联立可得,
设,则,
所以;
(2)
设,则,
所以,
因为线段AB的中点坐标为,所以,
所以,所以的斜率为,
所以的方程为,即.
35.(2022·上海交大附中高三开学考试)已知椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合,的中心与的顶点重合,过且与轴垂直的直线交于、两点,交于、两点,且.
(1)求的离心率;
(2)设是与的公共点,若,求与的标准方程;
(3)直线与交于、,与交于、,且在直线上按、、、顺序排列,若,求.
【答案】(1)
(2),
(3)
【分析】(1)求出、,可得出关于、的齐次方程,进而可求得椭圆的离心率的值;
(2)设点,由两点间的距离公式结合抛物线的定义可得出关于、的方程,求出的值,可求得、的值,进而可求得椭圆和抛物线的方程;
(3)分析可知,设点、,可得出点、的坐标,将直线的方程与抛物线方程联立,列出韦达定理,将点、的坐标代入椭圆方程,结合韦达定理推导出,从而可知直线过原点,且点为坐标原点,求出点的坐标,可得出点的坐标,代入椭圆方程求出的值,利用抛物线的定义可求得.
(1)
解:设椭圆的焦距为,则,
将代入椭圆的方程得可得,所以,,
设抛物线的标准方程为,则,可得,
所以,抛物线的方程为,
将代入抛物线的方程可得,解得,所以,,
因为,即,所以,,即,
因为,解得,故椭圆的离心率为.
(2)
解:设点,则,则,


由抛物线的定义可得,
所以,,解得,则,,
所以,椭圆的方程为,抛物线的方程为.
(3)
解:若,则直线与抛物线只有一个交点,不合乎题意.
所以,,由题意可知,为的中点,为的中点,
设点、,则、,
设,则,,抛物线的方程为,
联立可得,,可得,
由韦达定理可得,,
椭圆的方程为,即,
因为点、均在椭圆上,则,
可得,即.
若,则,可得,
所以,则,
所以,,则点,
将点的坐标代入椭圆的方程可得,
化简可得,
显然,所以,不成立.
所以,,则必有或,
此时直线过原点,则直线的方程为,则、关于原点对称,
所以,点为坐标原点,故,
联立解得,即点,故点,
将点的坐标代入椭圆的方程可得,
可得,解得,
所以,,
所以,.
【点睛】方法点睛:解决中点弦的问题的两种方法:
(1)韦达定理法:联立直线与曲线的方程,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决;
(2)点差法:设出交点坐标,利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标代入曲线方程,然后作差,构造出中点坐标和斜率关系求解.专题02 中点弦问题(设而不求与点差法)
椭圆:
第一步:若,是椭圆上不重合的两点,则,
第二步:两式相减得,
第三步:是直线的斜率,是线段的中点,化简可得,此种方法为点差法。
特别提醒:
若是椭圆上不垂直于x轴的两点,是的中点,为椭圆的中心,则直线与的斜率之积为定值
考点一 直线与椭圆
例1.(1)、已知椭圆,点为左焦点,点为下顶点,平行于的直线交椭圆于两点,且的中点为,则椭圆的离心率为
A. B. C. D.
(2)、已知椭圆的左右焦点分别为,过左焦点作斜率为2的直线与椭圆交于两点,的中点是,为坐标原点,若直线的斜率为,则的值是
A.2 B. C. D.
(3)、椭圆与直线交于、两点,过原点与线段中点的直线的斜率为,则的值为
A. B. C. D.
【小试牛刀1-1】.已知椭圆的左、右焦点分别为,过左焦点作斜率为-2的直线与椭圆交于A,B两点,P是AB的中点,O为坐标原点,若直线OP的斜率为,则a的值是______.
【小试牛刀1-2】.已知椭圆的一个顶点为,离心率,直线交椭圆于两点,如果的重心恰好为椭圆的右焦点,直线方程为________.
【小试牛刀1-3】.已知为椭圆的右焦点,过点的直线与椭圆交于两点,为的中点,为坐标原点.若△是以为底边的等腰三角形,且△外接圆的面积为,则椭圆的长轴长为___________.
例2.如图,椭圆的离心率为,点是椭圆内一点,过点作两条斜率存在且互相垂直的动直线,设与椭圆相交于点,与椭圆相交于点.当点恰好为线段的中点时,.
(1)求椭圆的方程;
(2)求的最小值.
【小试牛刀2-1】.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上.
(1)若线段的中点坐标为,求直线的斜率;
(2)若三点共线,直线与椭圆交于两点,求面积的最大值,
考点二 直线与双曲线
例3.(1)、已知双曲线为该双曲线的右焦点,过的直线交该双曲线于两点,且的中点,则该双曲线的方程为 .
(2)、(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线的左 右焦点分别为过左焦点作斜率为2的直线与双曲线交于A,B两点,P是AB的中点,O为坐标原点,若直线OP的斜率为,则b的值是( )
A.2 B. C. D.
(3)、(2023·全国·高三专题练习)直线l交双曲线于A,B两点,且为AB的中点,则l的斜率为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
(4)、(2021·河南·襄城县实验高级中学高二阶段练习(理))已知斜率为的直线与双曲线相交于A,B两点,O为坐标原点,AB的中点为P,若直线OP的斜率为,则双曲线C的离心率为( )
A. B.2 C. D.3
【小试牛刀3-1】.(2023·全国·高三专题练习)双曲线:被斜率为的直线截得的弦的中点为则双曲线的离心率为 ______.
【小试牛刀3-2】.(2021·河南·襄城县实验高级中学高二阶段练习(文))已知斜率为的直线与双曲线相交于A,B两点,O为坐标原点,AB的中点为P,若直线OP的斜率为,则双曲线C的离心率为___________.
【小试牛刀3-3】.(2022·全国·高三专题练习)过点作斜率为的直线与双曲线相交于A,B两点,若M是线段的中点,则双曲线的离心率为___________.
例4.(2022·河南·新乡市第一中学高二阶段练习)已知点在双曲线上.
(1)求双曲线的方程;
(2)是否存在过点的直线l与双曲线相交于A,B两点,且满足P是线段的中点?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
【小试牛刀4-1】.(2022·全国·高二课时练习)已知双曲线C过点,其焦点,在x轴上,且.
(1)求双曲线C的标准方程.
(2)是否存在被点平分的弦?如果存在,求出弦所在的直线方程;如果不存在,请说明理由.
考点三 直线与抛物线
例5.(1)、已知抛物线的一条弦恰好以为中点,则弦所在直线的方程是( )
A. B. C. D.
(2)、(2022·云南·一模(文))经过抛物线:的焦点作直线与抛物线相交于 两点.若,则线段的中点的纵坐标为( )
A. B.3 C. D.4
(3)、(2022·湖北·高二阶段练习)已知抛物线,过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB的中点的横坐标为3,则该抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【小试牛刀5-1】.(2022·四川·阆中中学高二阶段练习(理))已知抛物线的焦点为,过点且倾斜角为锐角的直线与交于、两点,过线段的中点且垂直于的直线与的准线交于点,若,则的斜率为( )
A. B. C. D.
【小试牛刀5-2】.(2021·福建省福州第一中学高三开学考试)已知是抛物线的焦点,过的直线与抛物线交于两点,的中点为,过作抛物线准线的垂线交准线于,若的中点为,则__________.
【小试牛刀5-3】.(2022·全国·高三专题练习)若、是抛物线上的不同两点,弦(不平行于轴)的垂直平分线与轴相交于点,则弦中点的横坐标为___________.
【小试牛刀5-4】.(2022·吉林·长春市第八中学高二阶段练习)已知直线l与抛物线交于A、B两点,若线段AB的中点为,则线段AB的长度为_______.
例6.(2022·山东·东营市第一中学高二期中)已知抛物线的焦点为F,点在抛物线C上.
(1)求点F的坐标和抛物线C的准线方程;
(2)过点F的直线l交抛物线C于A、B两点,且线段AB的中点为,求直线l的方程及.
A组 基础巩固
1.(2013年新课标全国卷I10)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,则的方程为 ( )
A. B. C. D.
2.(2010年新课标全国卷12)已知双曲线的中心为原点,是的焦点,过的直线与相交于
两点,且的中点为,则的方程为 ( )
A. B. C. D.
3.已知椭圆以及椭圆内一点P(4,2),则以P为中点的弦所在直线的斜率为(  )
A.- B. C.-2 D.2
4.已知椭圆的方程为,斜率为的直线与椭圆相交于,两点,且线段的中点为,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5.已知椭圆中心在原点,且一个焦点为,直线与其相交于、两点,中点的横坐标为,则此椭圆的方程是
A. B. C. D.
6.如果椭圆的弦被点平分,则这条弦所在的直线方程是
A. B. C. D.
7.已知椭圆C:的离心率为,直线l与椭圆C交于两点,且线段的中点为,则直线l的斜率为(  )
A. B. C. D.1
8.椭圆的一条弦被点平分,则此弦所在的直线方程是
A. B. C. D.
9.过椭圆C:右焦点F的直线l:交C于A、B两点,P为AB的中点,且OP的斜率为,则椭圆C的方程为( )
A. B. C. D.
10.已知椭圆,过点的直线交椭圆于、两点,若为的中点,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
11.已知点是直线被椭圆所截得的线段的中点,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
12.(2021·河南南阳·高二阶段练习(文))已知斜率为的直线与双曲线相交于、两点,为坐标原点,的中点为,若直线的斜率为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
13.(2020·新疆师范大学附属中学高二阶段练习(理))已知双曲线,以点为中点的弦所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
14.(2022·宁夏·石嘴山市第一中学高二期末(理))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.
15.(2022·河南安阳·高二期末(理))已知抛物线,过点的直线与抛物线交于A,B两点,若点是线段AB的中点,则直线的斜率为( )
A.4 B.2 C.1 D.
16.(2022·全国·高三专题练习)已知以F为焦点的抛物线上的两点A,B(点A的横坐标大于点B的横坐标),满足(O为坐标原点),弦AB的中点M的横坐标为,则实数( )
A. B. C.3 D.4
17.(2022·陕西陕西·二模(理))已知抛物线的焦点为F,过点F作直线l与抛物线分别交于A,B两点,若第一象限内的点为线段的中点,则的长度为( )
A.12 B.18 C.16 D.8
18.(2022·全国·高三专题练习)已知直线与抛物线交于两点(点在第一象限,点在第四象限),与轴交于点,若线段的中点的横坐标为3,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
19.(2022·江西·模拟预测(文))已知抛物线的焦点为F,过F作斜率为的直线与C交于两点,若线段中点的纵坐标为,则F到C的准线的距离为_______.
20.(2021·全国·高二专题练习)已知抛物线的准线方程为,在抛物线C上存在A B两点关于直线对称,设弦AB的中点为M,O为坐标原点,则的值为___________.
21.已知点P(1,2)是直线l被椭圆所截得的线段的中点,则直线l的方程是_____.
22.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:.
23.已知椭圆的右焦点为,过点F且垂直于x轴的直线与椭圆相交所得的弦长为2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设A,B为椭圆C上的两动点,M为线段AB的中点,直线AB,OM(O为坐标原点)的斜率都存在且分别记为k1,k2,试问k1k2的值是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
24.设椭圆:的左、右焦点分别为,过的直线交椭圆于两点,若椭圆的离心率为,的周长为16.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设不经过椭圆的中心而平行于弦的直线交椭圆于点,设弦的中点分别为.证明:三点共线.
B组 能力提升
25.已知椭圆的右焦点和上顶点分别为点和点,直线交椭圆于两点,若恰好为的重心,则椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
26.已知直线与椭圆交于、两点,与圆交于、两点.若存在,使得,则椭圆的离心率的取值范围是
A. B. C. D.
27.已知斜率为的直线l与椭圆交于A,B两点,线段AB中点M纵坐标为,点在椭圆上,若的平分线交线段AB于点N,则的值MN为( )
A. B. C. D.
28.已知椭圆C:,A,B是椭圆C上两点,且关于点对称,P是椭圆C外一点,满足,的中点均在椭圆C上,则点P的坐标是___________.
29.已知椭圆,点为左焦点,点为下顶点,平行于的直线交椭圆于两点,且的中点为,则椭圆的离心率为__________.
30.设椭圆的短轴长为4,离心率为.
(1)当直线与椭圆有公共点时,求实数的取值范围;
(2)设点是直线被椭圆所截得的线段的中点,求直线的方程.
31.椭圆,右焦点为,是斜率为的弦,的中点为,的垂直平分线交椭圆于,两点,的中点为.当时,直线的斜率为(为坐标原点).
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设原点到直线的距离为,求的取值范围;
(3)若直线,直线的斜率满足,判断并证明是否为定值.
32.在平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为,为椭圆的一条弦(不经过原点),直线经过弦的中点,与椭圆交于、两点,设直线的斜率为.
(1)若点的坐标为,求椭圆的方程;
(2)求证:为定值;
(3)过作轴的垂线,垂足为,若直线和直线倾斜角互补,且的面积为,求椭圆的方程.
33.已知直线:与椭圆:交于,两点.
(1)若直线过椭圆的左焦点,求;
(2)线段的垂直平分线与轴交于点,求.
34.(2022·河南安阳·高二阶段练习)已知抛物线的焦点为,直线与C交于A,B两点.
(1)若的倾斜角为且过点F,求;
(2)若线段AB的中点坐标为,求的方程.
35.(2022·上海交大附中高三开学考试)已知椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合,的中心与的顶点重合,过且与轴垂直的直线交于、两点,交于、两点,且.
(1)求的离心率;
(2)设是与的公共点,若,求与的标准方程;
(3)直线与交于、,与交于、,且在直线上按、、、顺序排列,若,求.

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