1. 中点弦问题(点差法)
2023高考数学专题03 中点弦问题(点差法)(学生版)
专题02 中点弦问题（设而不求与点差法）椭圆:第一步：若),(11y x A ，),(22y x B 是椭圆）（012222>>=+b a b y a x 上不重合的两点，则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+11222222221221b y a x by a x ，第二步：两式相减得0))(((2212122121=-++-+by y y y a x x x x ））（， 第三步：2121x x y y --是直线AB 的斜率k ，）（2,22121y y x x ++是线段AB 的中点）（00,y x ，化简可得2221212121a b x x y y x x y y -=--⋅++2200ab k x y -=⋅⇒，此种方法为点差法。
特别提醒：若AB 是椭圆）（012222>>=+b a b y a x 上不垂直于x 轴的两点，P 是AB 的中点，O 为椭圆的中心，则直线AB 与OP 的斜率之积为定值22-ab考点一 直线与椭圆例1．（1）、已知椭圆()222210x y a b a b+=>>，点F 为左焦点，点P 为下顶点，平行于FP 的直线l 交椭圆于,A B两点，且AB 的中点为11,2M ⎛⎫⎪⎝⎭，则椭圆的离心率为A ．22B ．12C ．14D 3（2）、已知椭圆2221(02)4x y b b +=<<的左右焦点分别为12,F F ，过左焦点1F 作斜率为2的直线与椭圆交于,A B两点，AB 的中点是P ，O 为坐标原点，若直线OP 的斜率为14-，则b 的值是A ．2B 3C ．32D 2（3）、椭圆221ax by +=与直线12y x =-交于A 、B 两点，过原点与线段AB ，则a b的值为A B C ．D ．【小试牛刀1-1】．已知椭圆(22212x y a a +=的左、右焦点分别为12,F F ，过左焦点1F 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14，则a 的值是______.【小试牛刀1-2】．已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的一个顶点为(0,4)B ，离心率e =直线l 交椭圆于,M N两点，如果BMN ∆的重心恰好为椭圆的右焦点F ，直线l 方程为________．【小试牛刀1-3】．已知)F为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点，过点F 的直线l 与椭圆C 交于,A B 两点，P 为AB 的中点，O 为坐标原点.若△OFP 是以OF 为底边的等腰三角形，且△OFP 外接圆的面积为23π，则椭圆C 的长轴长为___________.例2．如图，椭圆2222:1(0)x yC a ba b+=>>的离心率为32，点()2,1M-是椭圆内一点，过点M作两条斜率存在且互相垂直的动直线12,l l，设1l与椭圆C相交于点,A B，2l与椭圆C相交于点,D E．当点M恰好为线段AB的中点时，10AB．（1）求椭圆C的方程；（2）求AD EB⋅的最小值．【小试牛刀2-1】．已知椭圆22 :15x C y +=的左、右焦点分别为1F ，2F ，点,M N 在椭圆C 上.（1）若线段MN 的中点坐标为12,3⎛⎫⎪⎝⎭，求直线MN 的斜率；（2）若,,M N O 三点共线，直线1NF 与椭圆C 交于,N P 两点，求ΔPMN 面积的最大值，考点二 直线与双曲线例 3.（1）、已知双曲线)0,5(),0,0(12222F b a by a x >>=-为该双曲线的右焦点，过F 的直线交该双曲线于B A ,两点，且AB 的中点)780,745(--M ，则该双曲线的方程为 .（2）、（2023·全国·高三专题练习）已知双曲线22214x y b-=的左､右焦点分别为12,,F F 过左焦点1F 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14，则b 的值是（ ）A ．2 BC ．32D（3）、（2023·全国·高三专题练习）直线l 交双曲线22142x y -=于A ，B 两点，且()4,1P 为AB 的中点，则l的斜率为（ ） A ．4 B ．3C ．2D ．1（4）、（2021·河南·襄城县实验高级中学高二阶段练习（理））的直线与双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>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（ ）AB ．2C D ．3【小试牛刀3-1】．（2023·全国·高三专题练习）双曲线E ：22221(0,0)x y a b a b-=>>被斜率为4的直线截得的弦AB 的中点为()21，，则双曲线E 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））的直线与双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>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(1,1)M 作斜率为12的直线与双曲线2222Γ:1-=x y a b相交于A ，B 两点，若M 是线段AB 的中点，则双曲线Γ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(2,1)A 在双曲线2222:1(1)1x y C a a a -=>-上． (1)求双曲线的方程；(2)是否存在过点11,2P ⎛⎫- ⎪⎝⎭的直线l 与双曲线相交于A ,B 两点，且满足P 是线段AB 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P ⎫⎪⎝⎭，其焦点1F ，2F 在x 轴上，且12||||2PF PF -=．(1)求双曲线C 的标准方程．(2)是否存在被点()1,1B 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24y x =的一条弦AB 恰好以()1,1P 为中点，则弦AB 所在直线的方程是（ ）A .1y x =-B .21y x =-C .2y x =-+D .23y x =-+（2）、（2022·云南·一模（文））经过抛物线C ：24x y =的焦点作直线与抛物线C 相交于A ､B 两点.若8AB =，则线段AB 的中点的纵坐标为（ ）A ．32B ．3C ．72D ．4（3）、（2022·湖北·高二阶段练习）已知抛物线()220x py p =>，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 ．3y =- B ．32y =-C ．3x =-D ．32x =-【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()2:20C y px p =>的焦点为F ，过点F 且倾斜角为锐角的直线l 与C 交于A 、B 两点，过线段AB 的中点M 且垂直于l 的直线与C 的准线交于点N ，若AB =，则l 的斜率为（ ）A ．12 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F 是抛物线()220y px p =>的焦点，过F的直线与抛物线交于,A B 两点，AB 的中点为C ，过C 作抛物线准线的垂线交准线于1C ，若1CC 的中点为()1,3，则p =__________.【小试牛刀5-3】．（2022·全国·高三专题练习）若A 、B 是抛物线24y x =上的不同两点，弦AB （不平行于y 轴）的垂直平分线与x 轴相交于点()4,0P ，则弦AB 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24y x =交于A 、B 两点，若线段AB 的中点为()3,2，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()2:20C y px p =>的焦点为F ，点()1,2P 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()3,2M -，求直线l 的方程及AB ．A 组 基础巩固1.(2013年新课标全国卷I10)已知椭圆2222:1(0)x y G a b a b+=>>的右焦点为()0,3F ,过点F 的直线交椭圆于B A ,两点.若AB 的中点坐标为()11-，,则E 的方程为 ( ) A.1364522=+y x B.1273622=+y x C.1182722=+y x D.191822=+y x2.(2010年新课标全国卷12)已知双曲线E 的中心为原点,()3,0F 是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于 ,A B 两点,且AB 的中点为()12,15N --,则E 的方程为 ( )A.22136x y -=B.22145x y -=C.22163x y -=D.22154x y -=3．已知椭圆221369x y +=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 ．－12B ．12C ．－2D ．24．已知椭圆的方程为()222210x y a b a b+=>>，斜率为13-的直线l 与椭圆相交于A ，B 两点，且线段AB 的中点为()1,2M ，则该椭圆的离心率为（ ）A ．13B 2C 3D ．125．已知椭圆中心在原点，且一个焦点为(033)F ，，直线43130x y +-=与其相交于M 、N 两点，MN 中点的横坐标为1，则此椭圆的方程是A ．221325y x +=B ．221325x y +=C ．221369y x +=D ．221369x y +=6．如果椭圆221369x y +=的弦被点()4,2平分，则这条弦所在的直线方程是A ．20x y -=B ．240x y +-=C ．23120x y +-=D ．280x y +-=7．已知椭圆C ：()2222100x y a b a b +=＞，＞3l 与椭圆C 交于A B ，两点，且线段AB 的中点为()21M -，，则直线l 的斜率为（ ） A ．13B ．23C ．12D ．18．椭圆221369x y +=的一条弦被点(4,2)平分，则此弦所在的直线方程是A ．20x y -=B ．24x y +=C ．2314x y +=D ．28x y +=9．过椭圆C ：22221(0)x y a b a b +=>>右焦点F 的直线l ：0x y --=交C 于A 、B 两点，P 为AB 的中点，且OP 的斜率为12-，则椭圆C 的方程为（ ）A ．22163x y +=B ．22175x y +=C ．22184x y +=D ．22196x y +=10．已知椭圆22:143x y C +=，过点11,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭的直线交椭圆C 于A 、B 两点，若P 为AB 的中点，则直线AB 的方程为（ ） A ．3220x y --= B ．3240x y +-= C ．3450x y +-=D ．3410x y --=11．已知点(2,1)是直线l 被椭圆221124x y +=所截得的线段的中点，则直线l 的方程是（ ） A ．2370x y +-= B ．2310x y --= C ．43110x y +-=D ．4350x y --=12．（2021·河南南阳·高二阶段练习（文））已知斜率为1的直线与双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>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2，则双曲线C 的离心率为（ ）AB ．2CD ．313．（2020·新疆师范大学附属中学高二阶段练习（理））已知双曲线221164x y -=，以点()5,1P -为中点的弦所在的直线方程为（ ） A ．45210x y +-= B ．54210x y +-= C ．240x y --=D ．240x y +-=14．（2022·宁夏·石嘴山市第一中学高二期末（理））已知双曲线222:1(0)y C x b b-=>的离心率为2，过点(3,3)P 的直线与双曲线C 交于A ，B 两点，且点P 恰好是弦AB 的中点，则直线AB 的方程为（ ） A ．230x y --=B ．290x y +-=C ．360x y --=D ．60x y +-=15．（2022·河南安阳·高二期末（理））已知抛物线2:4C y x =，过点(2,1)P 的直线l 与抛物线C 交于A ，B 两点，若点P 是线段AB 的中点，则直线l 的斜率为（ ） A ．4B ．2C ．1D ．1216．（2022·全国·高三专题练习）已知以F 为焦点的抛物线22y x =-上的两点A ，B （点A 的横坐标大于点B 的横坐标），满足OA OB FA λ-=（O 为坐标原点），弦AB 的中点M 的横坐标为56-，则实数λ=（ ）A ．32B ．43C ．3D ．417．（2022·陕西陕西·二模（理））已知抛物线28y x =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(),4M t 为线段AB 的中点，则AB 的长度为（ ） A ．12B ．18C ．16D ．818．（2022·全国·高三专题练习）已知直线l 与抛物线24y x =交于,A B 两点（点A 在第一象限，点B 在第四象限），与x 轴交于点(,0)M m ，若线段AB 的中点的横坐标为3，则m 的取值范围是（ ） A ．(0,3]B ．(,3]-∞C ．(0,6]D ．(1,6]19．（2022·江西·模拟预测（文））已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ，过F l 与C交于,M N 两点，若线段MN 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2:2(0)C y px p =>的准线方程为2x =-，在抛物线C 上存在A ､B 两点关于直线:70l x y +-=对称，设弦AB 的中点为M ，O 为坐标原点，则||OM 的值为___________.21．已知点P (1，2)是直线l 被椭圆22148x y +=所截得的线段的中点，则直线l 的方程是_____.22．已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=：交于A ，B 两点．线段AB 的中点为(1,)(0)M m m >． （1）证明：12k <-；（2）设F 为C 的右焦点，P 为C 上一点，且0FP FA FB ++=．证明：2FP FA FB =+．23．已知椭圆()2222x y C 1a b 0a b+=：＞＞的右焦点为)F，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k 1，k 2，试问k 1k 2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E ：22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ，过1F 的直线交椭圆于,A B 两点，若椭圆E的离心率为12，2ABF 的周长为16． （Ⅰ）求椭圆E 的方程；（Ⅱ）设不经过椭圆的中心而平行于弦AB 的直线交椭圆E 于点,C D ，设弦,AB CD 的中点分别为,M N .证明：,,O M N 三点共线.B 组 能力提升25．已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的右焦点和上顶点分别为点()(),0F c b c >和点A ，直线:65280l x y --=交椭圆于,P Q 两点，若F 恰好为APQ 的重心，则椭圆的离心率为（ ）A ．2BC D 26．已知直线:210l kx y k --+=与椭圆()22122:10x yC a b a b+=>>交于A 、B 两点，与圆222:(2)(1)1C x y -+-=交于C 、D 两点．若存在[]2,1k ∈--，使得AC DB =，则椭圆1C 的离心率的取值范围是A ．10,2⎛⎤⎥⎝⎦B ．1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C ．⎛ ⎝⎦D ．⎫⎪⎪⎣⎭27．已知斜率为12的直线l 与椭圆22:1164x y C +=交于A ，B 两点，线段AB 中点M 纵坐标为点P 在椭圆上，若APB ∠的平分线交线段AB 于点N ，则||||PN MN 的值MN 为（ ）AB C D28．已知椭圆C ：2214x y +=，A ，B 是椭圆C 上两点，且关于点12M ⎛ ⎝⎭对称，P 是椭圆C 外一点，满足PA ，PB 的中点均在椭圆C 上，则点P 的坐标是___________.29．已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>，点F 为左焦点，点P 为下顶点，平行于FP 的直线l 交椭圆于A B ，两点，且A B ，的中点为112M ⎛⎫⎪⎝⎭，，则椭圆的离心率为__________.30．设椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的短轴长为4（1）当直线y x m =+与椭圆有公共点时，求实数m 的取值范围；（2）设点(2,1)M 是直线l 被椭圆所截得的线段AB 的中点，求直线l 的方程．31．椭圆22221(0)x y a b a b +=>>，右焦点为(3,0)F ，AB 是斜率为(0)k k ≠的弦，AB 的中点为E ，AB 的垂直平分线交椭圆于C ，D 两点，CD 的中点为N .当1k =时，直线OE 的斜率为14-（O 为坐标原点）.（1）求椭圆的标准方程；（2）设原点O 到直线AB 的距离为d ，求ENd的取值范围； （3）若直线OA ，直线OB 的斜率满足2(0)OA OB k k k k =⋅>，判断并证明22175AB EN ⎛⎫+ ⎪⎝⎭是否为定值.32．在平面直角坐标系xOy 中，已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率为12，AB 为椭圆的一条弦（不经过原点），直线()0y kx k =>经过弦AB 的中点，与椭圆C 交于P 、Q 两点，设直线AB 的斜率为1k .（1）若点Q 的坐标为31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭，求椭圆C 的方程；（2）求证：1k k 为定值；（3）过P 作x 轴的垂线，垂足为R ，若直线AB 和直线QR 倾斜角互补，且PQR 的面积为26求椭圆C 的方程.33．已知直线l ：y x m =+与椭圆C ：2213xy +=交于A ，B 两点.（1）若直线l 过椭圆C 的左焦点1F ，求AB ；（2）线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点1,02N ⎛⎫⎪⎝⎭，求m .34．（2022·河南安阳·高二阶段练习）已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ，直线l 与C 交于A ，B 两点． (1)若l 的倾斜角为6π且过点F ，求AB ； (2)若线段AB 的中点坐标为()3,2-，求l 的方程．35．（2022·上海交大附中高三开学考试）已知椭圆()22122:10x y a b a bΓ+=>>的右焦点2F 与抛物线2Γ的焦点重合，1Γ的中心与2Γ的顶点重合，过2F 且与x 轴垂直的直线交1Γ于A 、B 两点，交2Γ于C 、D 两点，且125CD AB =.(1)求1Γ的离心率；(2)设E 是1Γ与2Γ的公共点，若213=EF ，求1Γ与2Γ的标准方程；(3)直线:=+l y kx h 与1Γ交于M 、N ，与2Γ交于P 、Q ，且在直线l 上按M 、P 、N 、Q 顺序排列，若MP PN NQ ==，求2QF .。
中点弦公式点差法
中点弦公式点差法假设我们需要计算函数f(x)在区间[a,b]上的平均变化率，其中a<b。
我们将区间[a,b]等分为n个小区间，每个小区间的长度为h，即h=(b-a)/n。
将区间[a,b]划分为n个小区间后，我们使用中点弦公式计算每个小区间上的平均变化率，然后将这些平均变化率相加并除以n，即可得到整个区间上的平均变化率。
具体来说，对于第i个小区间，我们选择该区间的中点 xi = a + (i - 0.5) * h，其中 i = 1, 2, ..., n。
然后，我们计算函数在xi和xi+1处的函数值，即 f(xi) 和 f(xi+1)。
使用这两个函数值来计算小区间上的平均变化率，即：平均变化率 = (f(xi+1) - f(xi)) / h然后，我们将每个小区间上的平均变化率相加，并除以n，即：整个区间上的平均变化率≈(平均变化率1+平均变化率2+...+平均变化率n)/n这样就得到了函数f(x)在区间[a,b]上的平均变化率的近似值。
中点弦公式的点差法是一种通过逐渐减小小区间的长度来提高计算精度的方法。
当我们增加小区间的数量n时，每个小区间的长度h也会减小，从而使得近似值更加接近真实值。
通常情况下，增加小区间的数量n可以提高计算精度，但同时也会增加计算的复杂度。
需要注意的是，中点弦公式是一种数值近似方法，所以得到的结果只是函数在给定区间上的平均变化率的近似值，并不是精确的值。
在实际应用中，我们需要根据具体情况来选择合适的区间和小区间的数量，以及适当考虑计算精度和计算复杂度的平衡。
总结起来，中点弦公式点差法是一种通过计算函数在区间上的平均变化率的数值计算方法。
它通过将区间等分为多个小区间，并使用中点弦公式来计算每个小区间上的平均变化率，从而得到整个区间上的平均变化率的近似值。
通过增加小区间的数量n可以提高计算精度，但同时也会增加计算的复杂度。
在实际应用中，我们需要根据具体情况来选择合适的参数，并进行合理的计算精度和计算复杂度的平衡。
1.中点弦问题(点差法)
两式相ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ得
2 2 2
(人X2)4(%
V22)
0
于是(X1
X2)(X1X2)4( y1
『2)(0
y2)0
y1y2
X1X2
4
1
X-Ix2
4( y1y2)
4 2
2
1 1
即kAB㊁，故所求直线的方程为y1-(x2)，即x 2y4 0。
2
例2、已知双曲线x2冷1,经过点M(1,1)能否作一条直线I，使I与双曲线交于A、B,
圆锥曲线常规题型方法归纳与总结
①中点弦问题；②焦点三角形；③直线与圆锥位置关系问题：④圆锥曲线的相关最值(范围)问
题;⑤求曲线的方程问题：⑥存在两点关于直线对称问题；⑦两线段垂直问题
圆锥曲线的中点弦问题 ——点差法
与圆锥曲线的弦的中点有关的问题，我们称之为圆锥曲线的中点弦问题。
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
75(X1
X2)(X1X2)o
即2yo(y1
y2)3(X1X2)0
y1
y23
X1
X22yo
ky1
y23
33
，即yo
1
X1
X2
2 yo
2
1
点M的坐标为(一，
-)。
2
2
2 2
4、已知椭圆
yX
1,求它的斜率为3的弦中点的轨迹方程。
7525
设弦端点P(x1,y1)、
Q(X2, y2)，
弦PQ的中点M(x,y)，贝
.求弦的中点坐标、弦中点轨迹
3、已知椭圆
yx
7525
1的一条弦的斜率为
直线与双曲线 点差法与中点弦
直线与双曲线点差法与中点弦一、切线类型：1、双曲线内、原点：0条；2、双曲线上、渐近线（非原点）上：1条；3、双曲线外非渐近线上：2条双曲线与渐近线之间：与一支两切线两渐近线之间：与两支各一条切线二、直线与双曲线的位置关系：过定点作直线与双曲线有且仅有一个交点，可以作出的直线数目可能有0、2、3、4条、细分如下：区域①：无切线，2条与渐近线平行的直线，合计2条；区域⑤：即定点在双曲线上，1条切线，2条与渐近线平行的直线，合计3条；区域②③：2条切线，2条与渐近线平行的直线，合计4条；区域④：即定点在渐近线上且非原点，1条切线，1条与渐近线平行的直线，合计2条；区域⑥：即过原点，无切线，无与渐近线平行类比：双曲线中点弦存在性的探讨规律：点差法求中点弦方程时，椭圆、抛物线内的点为中点中点弦方程不用检验，中点在渐近线和曲线上或它们之间的空隙区域，符合条件的方程都是增解；其它区域内的点为中点的弦的方程都符合题意。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------求过定点的双曲线的中点弦问题，通常有下面两种方法：（1）点差法，即设出弦的两端点的坐标代入双曲线方程后相减，得到弦中点坐标与弦所在直线斜率的关系，从而求出直线方程．（2）联立法，即将直线方程与双曲线方程联立，利用韦达定理与判别式求解．无论使用点差法还是联立法，都要运用来判定中点弦是否存在，而这完全取决于定点所在的区域．现分析如下：利用双曲线及其渐近线，可把平面分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域（如图）．当在区域Ⅰ内时，有；当在区域Ⅱ内时，有．当在区域Ⅲ内时，有．利用上述结论，可以证明：当在区域Ⅰ时，以它为中点的弦不存在，而在区域Ⅱ、Ⅲ时，这样的弦是存在的．证明过程如下：设双曲线的弦两端点为，，中点为，则，．运用点差法得出的斜率．①令直线的方程为即．②把②代入，整理得．．③把①代入③，整理得．若在Ⅱ、Ⅲ区域内，则或，这时，中点弦存在；若在区域Ⅰ内，则，这时，中点弦不存在．例过点作双曲线的弦，使点为的中点，则的方程为（ D ）（A）（B）（C）（D）不存在分析：将及联立得．此时，，则选（D）．若运用上述区域法，只要判断在区域Ⅰ就可得出中点弦不存在的结论，故可直接选（D）．-------------------------------------------------------------------------------------点差法求双曲线的中点弦方程时产生增根的原因分析。
点差法求解中点弦问题
点差法求解中点弦问题点差法就是在求解圆锥曲线并且题目中交代直线与圆锥曲线相交被截的线段中点坐标的时候，利用直线和圆锥曲线的两个交点，并把交点代入圆锥曲线的方程，并作差。
求出直线的斜率，然后利用中点求出直线方程。
用点差法时计算量较少，解决直线与圆锥曲线的位置关系时非常有效，但有一个弊端，不能保证直线与圆锥曲线一定有两个交点，故有时要用到判别式加以检验。
【定理1】在椭圆12222=+by a x （a ＞b ＞0）中，若直线l 与椭圆相交于M 、N 两点，点),(00y x P 是弦MN 的中点，弦MN 所在的直线l 的斜率为MN k ，则2200ab x y k MN -=⋅.证明：设M 、N 两点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x ，则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+)2(.1)1(,1222222221221 b y a x by a x )2()1(-，得.02222122221=-+-byy a x x.2212121212ab x x y y x x y y -=++⋅--∴又.22,21211212x y x y x x y y x x y y k MN ==++--=.22a b x y k MN -=⋅∴ 【定理2】在双曲线12222=-by a x （a ＞0，b ＞0）中，若直线l 与双曲线相交于M 、N 两点，点),(00y x P 是弦MN 的中点，弦MN 所在的直线l 的斜率为MN k ，则2200ab x y k MN =⋅.证明：设M 、N 两点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x ，则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-)2(.1)1(,1222222221221 b y a x by a x )2()1(-，得.02222122221=---b y y a x x .2212121212ab x x y y x x y y =++⋅--∴ 又.22,000021211212x y x y x x y y x x y y k MN==++--= .2200a b x y k MN =⋅∴ 【定理3】 在抛物线)0(22≠=m mx y 中，若直线l 与抛物线相交于M 、N 两点，点),(00y x P 是弦MN 的中点，弦MN 所在的直线l 的斜率为MN k ，则m y k MN=⋅0.证明：设M 、N 两点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x ，则有⎪⎩⎪⎨⎧==)2(.2)1(,2222121 mx y mx y)2()1(-，得).(2212221x x m y y -=-.2)(121212m y y x x y y =+⋅--∴又01212122,y y y x x y y k MN =+--=.m y k MN =⋅∴0.注意：能用这个公式的条件：（1）直线与抛物线有两个不同的交点；（2）直线的斜率存在.一、椭圆1、过椭圆x 216＋y 24＝1内一点P (2,1)作一条直线交椭圆于A 、B 两点，使线段AB 被P 点平分，求此直线的方程．【解】 法一：如图，设所求直线的方程为y －1＝k (x －2)，代入椭圆方程并整理，得(4k 2＋1)x 2－8(2k 2－k )x ＋4(2k －1)2－16＝0， (*)又设直线与椭圆的交点为A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 则x 1、x 2是(*)方程的两个根，∴x 1＋x 2＝8(2k 2－k )4k 2＋1.∵P 为弦AB 的中点，∴2＝x 1＋x 22＝4(2k 2－k )4k 2＋1.解得k ＝－12，∴所求直线的方程为x ＋2y －4＝0.法二：设直线与椭圆交点为A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， ∵P 为弦AB 的中点，∴x 1＋x 2＝4，y 1＋y 2＝2.又∵A 、B 在椭圆上，∴x 21＋4y 21＝16，x 22＋4y 22＝16.两式相减，得(x 21－x 22)＋4(y 21－y 22)＝0，即(x 1＋x 2)(x 1－x 2)＋4(y 1＋y 2)(y 1－y 2)＝0.∴y 1－y 2x 1－x 2＝－(x 1＋x 2)4(y 1＋y 2)＝－12，即k AB ＝－12.∴所求直线方程为y －1＝－12(x －2)，即x ＋2y －4＝0.2、已知椭圆+=1，求它的斜率为3的弦中点的轨迹方程．【解答】解：设P （x ，y ），A （x 1，y 1），B （x 2，y 2）． ∵P 为弦AB 的中点，∴x 1+x 2=2x ，y 1+y 2=2y ．则+=1，①+=1，②②﹣①得，=﹣．∴﹣=3，整理得：x+y=0．由，解得x=所求轨迹方程为：x+y=0．（﹣＜x ＜）∴点P 的轨迹方程为：x+y=0（﹣＜x ＜）；3、（2013秋•启东市校级月考）中心在原点，焦点坐标为（0，±5）的椭圆被直线3x ﹣y ﹣2=0截得的弦的中点的横坐标为，则椭圆方程为=1 ．【解答】解：设椭圆=1（a ＞b ＞0），则a 2﹣b 2=50①又设直线3x ﹣y ﹣2=0与椭圆交点为A （x 1，y 1），B （x 2，y 2），弦AB 中点（x 0，y 0） ∵x 0=，∴代入直线方程得y 0=﹣2=﹣，由 ，得，∴AB 的斜率k==﹣•=﹣•=3∵=﹣1，∴a 2=3b 2②联解①②，可得a 2=75，b 2=25，∴椭圆的方程为：=1故答案为：=1．4、例1（09年四川）已知椭圆12222=+by a x （a ＞b ＞0）的左、右焦点分别为1F 、2F ，离心率22=e ，右准线方程为2=x .(Ⅰ) 求椭圆的标准方程；(Ⅱ) 过点1F 的直线l 与该椭圆相交于M 、N 两点，且3262||22=+N F M F ，求直线l 的方程. 解：（Ⅰ）根据题意，得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧====.2,222c a x a c e ∴1,1,2===c b a .∴所求的椭圆方程为1222=+y x . （Ⅱ）椭圆的焦点为)0,1(1-F 、)0,1(2F . 设直线l 被椭圆所截的弦MN 的中点为),(y x P .由平行四边形法则知：P F N F M F 2222=+.由3262||22=+N F M F 得：326||2=P F .∴.926)1(22=+-y x ①y D若直线l 的斜率不存在，则x l ⊥轴，这时点P 与)0,1(1-F 重合，4|2|||1222==+F F N F M F ，与题设相矛盾，故直线l 的斜率存在.由22a b x y k MN -=⋅得：.211-=⋅+x y x y ∴).(2122x x y +-=② ②代入①，得.926)(21)1(22=+--x x x 整理，得：0174592=--x x . 解之得：317=x ，或32-=x .由②可知，317=x 不合题意. ∴32-=x ，从而31±=y .∴.11±=+=x yk∴所求的直线l 方程为1+=x y ，或1--=x y .6、（2009秋•工农区校级期末）已知椭圆的一条弦的斜率为3，它与直线的交点恰为这条弦的中点M ，则点M 的坐标为．【解答】解：设直线与椭圆的交点分别为（x 1，y 1），（x 2，y 2），则，两式相减，得=0，（y 1﹣y 2）（y 1+y 2）=﹣3（x 1﹣x 2）（x 1+x 2），=﹣3×，因为直线斜率为3，∴=3，∵两交点中点在直线x=，x 1+x 2=1，∴3=﹣3×1÷（y 1+y 2），∴=﹣．所以中点M 坐标为（，﹣）．故答案为：（，﹣）．7、如图，在DEF R t ∆中，25||,2||,90=+=︒=∠ED EF EF DEF ，椭圆C ：12222=+by a x ，以E 、F为焦点且过点D ，点O 为坐标原点。
运用点差法解答与中点弦有关问题的步骤
与中点弦有关的问题是有关圆锥曲线中的弦以及弦的中点问题.解答此类问题，通常需运用点差法.运用点差法解答与中点弦有关问题的步骤为：1.设出弦的两个端点的坐标：A(x1，y1)、B(x2，y2)；2.将两点的坐标代入圆锥曲线方程中，并将两式相减，得出含有x1＋x2、y1＋y2的式子；3.联立直线与圆锥曲线的方程得到一元二次方程，由根与系数的关系求得x1＋x2、y1＋y2；4.根据直线的斜率公式k=y1-y2x1-x2以及中点的坐标公式，建立中点和直线的斜率之间的联系；5.建立有关x1＋x2、y1＋y2的关系式，求得问题的答案.解答简单的中点弦问题，有时可省略第三步.下面举例加以说明.例1.若抛物线C：y2=x上存在不同的两点关于直线l：y=m()x-3对称，求实数m的取值范围.解：当m=0时，满足题意；当m≠0时，设抛物线C上关于直线l:y=m()x-3对称的两点分别为P()x1,y1，Q()x2,y2，中点M()x0,y0，可得y21=x1，y22=x2，将上述两式作差得：k PQ=y1-y2x1-x2=12y，因为k PQ=-1m，可得y0=-m2，又中点M()x0，y0在直线l：y=m()x-3上，所以y0=m()x0-3，解得x0=52，因为中点M在抛物线y2=x的内部，所以y20<x0，即æèöø-m22<52，解得：m∈()-10，10.所以实数m的取值范围为m∈()-10，10.对于与中点弦有关的参数取值范围问题，通常需运用点差法求解.对于本题，先将弦两端点的坐标代入曲线方程中，将两式作差，建立有关x1+x2、y1+y2的关系，然后运用中点坐标公式、直线的斜率公式，根据中点在直线上求得中点的坐标，再根据中点M在抛物线y2=x的内部，建立关于m的不等式.例2.已知AB为椭圆x2a2+y2b2=1()a>b>0中的一条弦，该弦不垂直于x轴，AB的中点为P，O为椭圆的中心，证明：直线AB和直线OP的斜率之积是定值.证明：设A()x1,y1，B()x2,y2，且x1≠x2，可得x21a2+y21b2=1，x22a2+y22b2=1，将两式作差得：y1-y2x1-x2=-b2()x1+x2a2()y1+y2，得k AB=-b2()x1+x2a2()y1+y2，又k OP=y1+y2x1+x2，则k AB=-b2a2∙1k OP，得k AB∙k OP=-b2a2，该值为定值，即直线AB和直线OP的斜率之积是定值.解答本题主要运用了点差法.通过将两式作差，求得直线AB的斜率，并根据中点坐标公式和斜率公式求出直线OP的斜率，从而证明结论.例3.已知双曲线的方程为x2-12y2=1，过点B()1,1能否作直线l，使得l与双曲线分别交于P，Q两点，且PQ的中点为B.如果存在，请求出它的方程；若不存在，请说明理由.解：假设直线l存在，且P()x1，y1，Q()x2，y2，由中点公式可得x1+x2=2，y1+y2=2，由题意可得x21-12y21=1，x22-12y22=1，将两式作差可得2()x1-x2-()y1-y2=0，则直线l的斜率k=y1-y2x1-x2=2，因为P，Q，B三点在直线l上，所以直线l的方程为：y=2x-1，将y=2x-1与x2-12y2=1联立可得：2x2-4x+3=0，该方程没有实数根，因此不存在直线l.解答本题，需先通过作差求得直线PQ的斜率，然后根据P、Q、B三点在直线l上，求得直线l的方程，再根据直线与双曲线有交点，运用一元二次方程的根的判别式判断出是否存在直线l.虽然点差法是解答与中点弦有关问题的重要方法，但在运用时需注意两点：（1）运用根与系数的关系解题时易产生漏解；（2）有些直线的斜率不存在，需单独进行讨论.（作者单位：江苏省响水县第二中学）考点透视39。
点差法求椭圆的中点弦
部）
解：设(1 , 1 )，(2 , 2 )为弦的坐标.
因为点、在椭圆上，所以
12
2
൞ 2
2
2
12
+ 2
22
+ 2
=1
=1
两式相减得
(1 +2 )(1 −2 )
(1 +2 )(1 −2 )
−
2
2
=0
2
求椭圆 2
2
+ 2
= 1以点(, )为中点的弦的斜率。（在椭圆内
(1 +2 )(1 −2 )
=
2
− 2
(1 +2 )(1 −2 )
2
−
(1 −2 )
(1 −2 )
因为
(1 +2 )(1 −2 )
2
=0
(1 +2 )
(1 +2 )
= ，
= =
2
求椭圆 2
2
+ 2
= 1以点(, )为中点的弦的斜率。（在椭圆内
部）
解：设(1 , 1 )，(2 , 2 )为弦的坐标.
因为点、在椭圆上，所以
12
2
൞ 2
2
2
+
+
12
2
22
2
=1
=1
两式相减得
( + )( − )
整理得 (1 +2 )(1 −2 )
1
2
1
2
所以
=
2
− 2
=
2
− 2
(1 +2 )(1 −2 )
椭圆中点弦问题点差法(微教案)
1. 知识与技能：让学生掌握椭圆中点弦问题的解法——点差法，能运用点差法解决相关问题。
2. 过程与方法：通过引导学生发现中点弦的性质，培养学生观察、分析、解决问题的能力。
3. 情感态度价值观：激发学生对数学的兴趣，培养学生的团队合作精神。
二、教学重点与难点1. 教学重点：椭圆中点弦问题的解法——点差法。
2. 教学难点：如何灵活运用点差法解决实际问题。
三、教学方法1. 引导发现法：引导学生发现中点弦的性质，自主探究解法。
2. 案例分析法：通过分析具体案例，让学生学会点差法的应用。
3. 小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作精神。
四、教学过程1. 导入新课：回顾椭圆的基本性质，引导学生关注椭圆的中点弦问题。
2. 自主探究：让学生尝试解决椭圆中点弦问题，发现解题规律。
3. 讲解点差法：根据学生的探究结果，讲解点差法的原理和步骤。
4. 案例分析：分析具体案例，让学生学会点差法的应用。
5. 巩固练习：布置练习题，让学生巩固所学知识。
6. 拓展提高：引导学生思考如何将点差法应用于其他几何问题。
7. 总结：对本节课的内容进行总结，强调重点知识点。
8. 作业布置：布置作业，巩固所学知识。
课后对本节课的教学进行反思，了解学生的掌握情况，针对性地调整教学方法和策略。
关注学生的个体差异，力求让每个学生都能在课堂上发挥潜能。
六、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况，了解学生的学习兴趣和积极性。
2. 练习反馈：分析学生的练习作业，评估学生对点差法的掌握程度及应用能力。
3. 小组讨论：评价学生在小组讨论中的合作精神和问题解决能力。
七、教学拓展1. 对比教学：对比椭圆与其他圆锥曲线的性质，探讨它们的中点弦问题解法。
2. 实际应用：引导学生关注椭圆中点弦问题在实际生活中的应用，如地球卫星轨道等。
八、教学资源1. PPT课件：制作精美的PPT课件，辅助讲解和展示椭圆中点弦问题的解法。
2. 练习题库：准备一定数量的练习题，供学生巩固所学知识。
有关圆锥曲线的中点弦问题
有关圆锥曲线的中点弦问题与圆锥曲线的弦的中点有关的问题，我们称之为圆锥曲线的中点弦问题。
中点弦问题是高中解析几何模块中的一类重要题型，也是高考的一个热点问题之一。
身为高中数学教师，研究好其解法及常见类型很有必要。
1.中点弦问题的主要解法解法一：解方程组法例1过点A(2,1)的直线与椭圆x216+y29=1相交于P,Q两点，若点A恰好是线段PQ的中点，求直线PQ的方程。
解：设P（x1,y1 ）, Q( x2,y2),设直线PQ的斜率为k,则直线PQ的方程为：y-1 = k(x-2) ,解方程组y=k(x－2)+1x216+y29=1 ，将直线方程代入椭圆方程，消去y并整理得（16k2+9）x2+(-64 k2+32k)x+(64k2-64k-128)=0因为直线与椭圆有两个交点，所以△＞0，由根与系数的关系，有x1+x2=64k2－32k16k2+9，∵点A恰好是线段PQ的中点，由中点坐标公式，有x1+x22=2∴64k2－32k16k2+9=4解之得，k=-98,将k=-98代入直线方程y-1 = k(x-2)得所求直线方程为9x+ 8y-26=0解法二：点差法例2过点A(2,1)的直线与椭圆x216+y29=1相交于P,Q两点，若点A恰好是线段PQ的中点，求直线PQ的方程。
解：设P（x1, y1）, Q(x2,y2),因为直线PQ与椭圆x216+y29=1相交于P,Q两点，所以P,Q两点在椭圆上，所以有x21 16 + y21 9=1x22 16 + y22 9=1两式相减得：(x1－x2)(x1+x2)16+(y1－y2)(y1+y2)9=0∴(x1－x2)(x1+x2)16=-(y1－y2)(y1+y2)9∴y2－y1x2－x1=－9(x1+x2)16(y1+y2)又∵k =y2－y1x2－x1, x1+x22=2,y1+y22=1∴k=-98由点斜式，得直线PQ的方程为：y-1=-98(x-2)即9x+8y-26=0解法三：中点转移法例3过点A(2,1)的直线与椭圆x216+y29=1相交于P,Q两点，若点A恰好是线段PQ的中点，求直线PQ的方程。
圆锥曲线中的典型问题与方法：圆锥曲线解题技巧和方法综合
圆锥曲线的解题技巧一、常规七大题型：（1）中点弦问题具有斜率的弦中点问题，常用设而不求法（点差法）：设曲线上两点为(,)x y 11，(,)x y 22，代入方程，然后两方程相减，再应用中点关系及斜率公式（当然在这里也要注意斜率不存在的请款讨论），消去四个参数。
如：（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0220=+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0220=-k b y 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.典型例题 给定双曲线x y 2221-=。
过A （2，1）的直线与双曲线交于两点P 1 及P 2，求线段P 1P 2的中点P 的轨迹方程。
（2）焦点三角形问题椭圆或双曲线上一点P ，与两个焦点F 1、F 2构成的三角形问题，常用正、余弦定理搭桥。
典型例题 设P(x,y)为椭圆x a y b 22221+=上任一点，F c 10(,)-，F c 20(,)为焦点，∠=PF F 12α，∠=PF F 21β。
（1）求证离心率βαβαsin sin )sin(++=e ；（2）求|||PF PF 1323+的最值。
（3）直线与圆锥曲线位置关系问题直线与圆锥曲线的位置关系的基本方法是解方程组，进而转化为一元二次方程后利用判别式、根与系数的关系、求根公式等来处理，应特别注意数形结合的思想，通过图形的直观性帮助分析解决问题，如果直线过椭圆的焦点，结合三大曲线的定义去解。
典型例题抛物线方程，直线与轴的交点在抛物线准线的右边。
y p x p x y t x 210=+>+=()()（1）求证：直线与抛物线总有两个不同交点（2）设直线与抛物线的交点为A 、B ，且OA ⊥OB ，求p 关于t 的函数f(t)的表达式。
运用点差法解答圆锥曲线中点弦问题的步骤
思路探寻中点弦问题是指与圆锥曲线的弦的中点有关的问题.这类问题通常要求我们求弦的中点的坐标、弦所在直线的方程、圆锥曲线的方程，侧重于考查一元二次方程的根与系数的关系、线段中点的坐标公式、直线的斜率公式的应用，以及直线与圆锥曲线的位置关系.解答圆锥曲线中点弦问题，通常运用点差法.若直线与椭圆x 2a 2+y 2b2=1（a >b >0）相交于点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)，且AB 的中点M (x 0,y 0)，运用点差法解答中点弦问题的步骤为：1.把A 、B 两点的坐标代入椭圆的方程，得：x 12a 2+y 12b 2=1①，x 22a 2+y 22b2=1②；2.将①②两式作差，得x 12-x 22a 2+y 12-y 22b 2=1，即()x1-x 2()x 1+x 2a 2+()y1-y 2()y 1+y 2b 2=1，可得y 1-y 2x 1-x 2=()-b 2a 2(x 1+x 2y 1+y 2)=()-b 2a 2æèççççöø÷÷÷÷x 1+x 22y 1+y 22=()-b 2a2(x 0y 0)③；3.根据线段中点的坐标公式可得x 0=x 1+x 22，y 0=y 1+y 22，将其代入③得y 1-y 2x 1-x 2=()-b 2a 2()x 0y 0，即为直线AB 的斜率.类似地，对于焦点在y 轴上的椭圆y 2a 2+x 2b2=1（a >b >0），运用点差法可得直线AB 的斜率k AB =()-a 2b 2()x 0y 0；对于焦点在x 轴上的双曲线x 2a 2-y 2b2=1（a >0,b >0），由点差法可得直线AB 的斜率k AB =()b 2a 2()x 0y 0；焦点在y 轴上的双曲线y 2a 2-x2b2=1（a >0,b >0），由点差法可得直线AB 的斜率k AB =()a 2b 2()x 0y 0.利用点差法，由弦AB 所在直线的斜率和圆锥曲线的方程，可以得到弦AB 中点的横坐标x 0与纵坐标y 0之间的关系式.例1.在直角坐标系xOy 中，曲线C 的参数方程为ìíîx =2cos θ,y =4sin θ,其中θ为参数，直线l 的参数方程为ìíîx =1+t cos θ,y =2+t sin θ,其中t 为参数.若曲线C 截直线l 所得线段的中点为（1，2），求直线l 的斜率.解：由ìíîïïïïx2=cos θ,y 4=sin θ,可得曲线C 的直角坐标方程是y 216+x 24=1，当直线l 的倾斜角θ≠π2时，由ìíîx -1=t cos θ,y -2=t sin θ,得y -2x -1=tan θ，则直线l 的直角坐标方程是y =x tan θ+2-tan θ.当直线l 的倾斜角θ=π2时，直线l 的斜率不存在，其方程是x =1，设直线l 与曲线C 相交于点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)，因为AB 的中点的坐标为（1，2），所以x 1+x 22=2，y 1+y 22=4，把A 、B 两点的坐标代入椭圆的方程中，得x 1216+y 124=1①，x 2216+y 224=1②，将①②两式作差得x 12-x 2216+y 12-y 224=1，可得直线l 的斜率k AB=()-164()x 1+x 2y 1+y 2=()-164×()12=-2.运用点差法，由弦的中点坐标和曲线的方程，可以直接通过整体代换，快速求得弦所在直线的斜率，这样可以大大减少运算量.例2.已知双曲线x 2-y 22=1，那么过点P (1，1)能否45思路探寻作一条直线l 与双曲线交于A ，B 两点，且点P 是线段AB的中点.解：设直线l 与双曲线相交于点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)，因为AB 的中点的坐标为（1，1），所以x 1+x 22=2，y 1+y 22=2，把A 、B 两点的坐标代入双曲线的方程，得x 12+y 122=1①，x 22+y 222=1②，将①②两式作差得()x 12-x 22+y 12-y 222=1，可得k AB =2()x 1+x 2y 1+y 2=2.得直线l 的方程为y -1=2(x -1)，即y =2x -1.联立直线与双曲线的方程，得ìíîïïy =2x -1,x 2-y 22=1,消去y ，得2x 2-4x +3=0，所以△=16-24=-8<0，则方程无解.所以直线l ：y =2x -1与双曲线x 2-y 22=1相离，故不存在直线l 与双曲线交于A ，B 两点，且点P 是线段AB 的中点.本题涉及了双曲线的弦、中点，属于中点弦问题，需运用点差法求解.将直线与双曲线的两个交点的坐标分别代入双曲线的方程中，并作差，从而求得弦所在直线的斜率和方程.最后还需构造出一元二次方程，根据方程的判别式来判断直线与双曲线是否有两个交点，检验所求的直线方程是否满足题意.例3.已知椭圆x 22+y 2=1上的两点A 、B 关于直线y =mx +12对称，求实数m 的取值范围.解：设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)，把A 、B 两点的坐标代入椭圆的方程，得x 122+y 12=1①，x 222+y 22=1②，将①②两式作差得()x12-x 222+()y 12-y 22=1，可得-1m =()-12()x 1+x 2y 1+y 2.设弦AB 的中点M (x 0,y 0)，则y 0=mx 0+12③，可得-1m =(-12)(x 0y 0)④，由③④可得ìíîïïïïx 0=-1m,y 0=-12,即M (-1m ,-12)，因为弦AB 的中点M 必在椭圆内部，所以()-1m22+()-122<1,解得mm <由于A 、B 两点关于直线对称，所以A 、B 两点的中点在直线上.本题实质上是中点弦问题，需运用点差法求解.先将两点的坐标代入椭圆的方程中，并作差，即可求出直线的斜率；然后建立关于AB 中点坐标的方程组，求得中点的坐标；再将其代入椭圆的方程中，根据椭圆与点的位置关系，求得参数m 的取值范围.例4.已知直线AB 与椭圆x 2a 2+y 2b2=1交于A 、B 两点，B 与B '关于原点O 对称，证明：直线AB 与直线AB '的斜率之积为定值.证明：设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)，把A 、B 两点的坐标代入椭圆的方程中，得：x 12a 2+y 12b 2=1①，x 22a 2+y 22b2=1②，将①②两式作差，得x 12-x 22a 2+y 12-y 22b 2=1，即y 1-y 2x 1-x 2=()-b 2a2(x 1+x 2y 1+y 2)，变形得y 1-y 2x 1-x 2⋅y 1-(-y 2)x 1-(-x 2)=-b 2a2，而直线AB 的斜率为k AB =y 1-y 2x 1-x 2，直线AB '的斜率为k AB '=y 1-(-y 2)x 1-(-x 2)，所以k AB ⋅k AB '=y 1-y 2x 1-x 2⋅y 1-(-y 2)x 1-(-x 2)=-b 2a2.解答本题，需灵活运用点差法和直线的斜率公式，建立关于直线AB 和直线AB '的斜率的关系式，从而证明结论.运用点差法解题，只需通过简单的整体代换，即可求得直线的斜率、弦中点的坐标，这样可以有效地提升解题的效率.但是点差法的适用范围较窄，只适用于求解中点弦问题，且其中的x 1、x 2、y 1、y 2不一定是实数，有可能是虚数，因此在运用点差法解题时，还需检验所得的结果是否满足题意.（作者单位：陕西省宝鸡市岐山县蔡家坡高级中学）46。
巧用点差法公式解决中点弦问题
二、 椭 圆
所求的直线 Ａ Ｂ方程为 Ｙ 一 ２ ＝ １・ （ Ｘ 一 １ ） ， 即ｘ — Ｙ ＋ １ ＝ ０ 。 （ ２ ） 设直线 Ｃ Ｄ的方程为 ｘ Ｙ ＋ ｍ＝ ０ ， 点Ｎ （ １ ， ２ ） 在直线 Ｃ Ｄ上 ， １ ＋ ２＋ ｍ＝ Ｏ ， ｍ＝一 ３ 。． 。 ． 直线 Ｃ Ｄ的方程为 ｘ ＋ Ｙ ＝ ０ 。
中点。
ｙ ０
（ ２ ） 当Ｘ １ ：１ ， Ｘ ２＝一３时 ， Ａ（ １ ， ２ ）， Ｂ（一３， １ ８ ） ， ｘ ｏ：苎 Ｌ ２ １ ： 一１
，
＝
： ｏ ．
（ １ ） 求直线 Ａ Ｂ的方程 ； （ ２ ） ￣ Ｉ Ｉ 果线段 Ａ Ｂ的垂 直平分线 与双 曲线相交于 Ｃ 、 Ｄ两点 ， 那么Ａ 、 Ｂ 、 ｃ 、 Ｄ四点是否共 圆， 为什么 ？
② 代 人 ① ， 得 （ 一 １ ） 一 — １ （ ２ ＋ ） ＝ 等 ．
整 理 ， 得 ： ９ ２ — ４ ５ 一 １ ７ ： ０ ； 解 之 得 ： ｘ ： 早， 或 ： 一 寻。
由 ② 可 知， ： 旱不 合 题 意 。 ．
・
． ．
若直线ｚ 的 斜率存在， 则其方程为Ｙ ＝ ｋ （ ｘ — ｘ ０ ） Ｙ ０ ， ｋ Ａ Ｂ ＝一 ÷。
・ ．
．
．
…
…
…
…
…
…
…
…
・
・
解 析 ： （ １ ） 。 ・ ‘ Ｘ ２
， ・ ・ ｐ ÷， Ｆ （ ０ ， 寺） 。
②
设线段 Ａ Ｂ的中点为 Ｐ （ ０ ， Ｙ ｏ ）， 直线 ｆ 的斜率为 ， 则 ｌ ＋ ２＝２ ｘ ０ 若直线 ｆ 的斜率不存在 ， 当且仅 当 ｘ ｌ ＋ｘ ２＝０时 ， ＡＢ的垂直平分线 ｚ 为 Ｙ轴 ， 经过抛物线的焦点 Ｆ 。
2022届高考数学精品微专题：中点弦问题
=
1
，
3
= ∴ ac22
a= 2 a−2 b 2
2 ，∴ e=
3
c= a
6． 3
故选 B．
方法 2：（秒杀解） k AB ⋅ kOM
= − b2 a2
= e2
−1
⇒
e2
−1
=
−
1 3
，得
e
=
0 < e < 1
6． 3
故选 B．
6.【2019 一中月考】直线 y = 4x + m(m ∈ R) 与椭圆 C ： x 2 + y 2 = 1相交于 A, B 两点，设线段 AB 的中 32
x12 4
+
y12 3
= 1，
x22 4
+
y22 3
= 1，
上述两式相减，则 kOM
⋅ k AB
=
−
b2 a2
=−3． 4
由题设知 x1 + x2 = 1， y1 + y2 = m ，故 k ⋅ m = − 3 ，于是 k = − 3 ．
22Leabharlann 44mm > 0
由 1
4
+
m2 3
得0 < <1
m<
3 2
0 < e < 1
−1 ，故 e
=
2． 2
3.【2013
全国卷
1
理科】已知椭圆
E：
x2 a2
+
y2 b2
=1 (a＞b＞0)的右焦点为
F(3,0)，过点
F
的直线交
E
于
A，B
两点．若 AB 的中点坐标为(1，－1)，则 E 的方程为( )
中学数学利用点差法处理圆锥曲线的“中点弦问题”
专题复习：利用点差法处理圆锥曲线的“中点弦问题”【知识要点】已知直线与圆锥曲线交于,A B 两点，点00(,)P x y 为弦AB 的中点，由点差法可得出以下公式：1. 椭圆：(1)焦点x 在轴上：22221x y a b += 2020AB x b k a y =-⋅(2)焦点y 在轴上：22221y x a b += 2020AB x a k b y =-⋅2. 双曲线：(1)焦点x 在轴上：22221x y a b -= 2020AB x b k a y =⋅(2)焦点y 在轴上：22221y x a b -= 2020AB x a k b y =⋅3. 抛物线: (1)焦点x 在轴上：2y mx = 02AB mk y =(2)焦点y 在轴上：2x my = 02AB m k x =【例题分析】类型1：已知曲线及弦的中点,求直线【例1】 已知直线l 与椭圆22164x y +=交于过点,A B 两点，若线段AB 的中点恰好为点(21)P ，， 则直线l 的方程为 .【实战演练】(2009新课标全国卷)已知抛物线C 的顶点在坐标原点，焦点为(1,0)F ，直线l 与抛物线C 相交于,A B 两点，若AB 的中点为(2,2)，则直线l 的方程为 .类型2：已知直线及弦的中点，求曲线【例2】已知双曲线中心在原点且一个焦点为F 0），直线1y x =-与其相交于M 、N 两点，MN 中点的横坐标为23-，则此双曲线的方程为 .【实战演练1】(2014江西高考)过点(1,1)M 作斜率为12-的直线与椭圆22221(0)x y a b a b +=>>交于,A B 两点，若M 是的中点，则椭圆的离心率为 .【实战演练2】（2013新课标全国I 卷）已知椭圆E ：22221(0)x y a b a b+=>>的右焦点为(3,0)F ，过点F 的直线交E 于,A B 两点，若AB 的中点为(1,1)-，则E 的方程为 . 类型3：已知曲线及直线,求弦的中点【例3】已知直线3y x =-+与抛物线22y x =交于,A B 两点，则AB 中点坐标为 . 【实战演练】（2013浙江高考）设F 为抛物线2:4C y x =的焦点，过点(1,0)P -的直线l 交抛物线于,A B 两点，点Q 为AB 的中点，若2FQ =，则直线l 的斜率为 .【题型强化训练】1.（1）若椭圆2212x y +=的弦被点)21,21(-平分，则这条弦所在直线方程为 . (2)若直线1y x =+与椭圆22142x y +=相交于,A B 两点，则AB 中点坐标为 . 2. 已知中心在原点，一焦点为)50,0(F 的椭圆被直线23:-=x y l 截得的弦的中点横坐标为21，则该椭圆的方程为 .3.已知直线3y x =-+与椭圆22221(0)x y a b a b+=>>交于,A B 两点，若AB 中点为(2,1)，则该椭圆的离心率为 .4. 直线():50l ax y a --+=（a 是参数）与抛物线()2:1f y x =+的相交弦是AB ，则弦AB 的中点轨迹方程是 .5．已知抛物线2:4C y x =，直线l 与抛物线C 交于,A B 两点，若线段AB 的中点坐标为(2,2)，则直线l 的方程为 ．6. 已知直线l 与抛物线28y x =交于,A B 两点，点(2,2)M 为AB 中点，则AOB S ∆= .7.过抛物线22(0)y px p =>的焦点F ，且倾斜角为4π的直线与抛物线交于,A B 两点，若弦AB 的垂直平分线过点(0,2)，则AOB ∆的面积AOB S ∆= .8. 已知椭圆13422=+y x 上总有不同的两点关于直线m x y +=4对称,则实数m 的取值范围为 .9.已知椭圆C: 22221x y a b+= (0a b >>)的右焦点为F(2,0),且过点). 直线l 过点F 且交椭圆C 于A 、B 两点.若线段AB 的垂直平分线与x 轴的交点为M(1,02),则直线l 的方程为 . 11.已知双曲线2222:1(0,0)x y T a b a b-=>>的右焦点为(2,0)F，且经过点(3R ，ABC ∆的三顶点都在双曲线T 上，O 为坐标原点，设ABC ∆三条边,,AB BC AC 的中点分别为,,M N P ，且三条边所在直线的斜率分别为123,,k k k ，若1OM ON OP k k k++=-，则123111k k k ++= . 12. 已知ABC ∆的三个顶点都在抛物线232y x =上，其中()2,8A ，且ABC ∆的重心G 是抛物线的焦点，求直线BC 的方程.13．过点()0,2的直线l 与中心在原点，焦点在x轴上且离心率为2的椭圆C 相交于A 、B 两点，直线12y x =过线段AB 的中点，同时椭圆C 上存在一点与右焦点关于直线l 对称． （1）求直线l 的方程； （2）求椭圆C 的方程．14.已知椭圆221259x y +=上三点()()11229,,4,,,5A x y B C x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭与焦点()4,0F 的距离成等差数列.（1）求证：128x x +=；（2）若线段AC 的垂直平分线与x 轴交于点T ，求直线BT 的斜率k .15. 已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F，离心率为2，短轴长为2。
中点弦公式点差法
中点弦公式点差法中点弦公式点差法，是数学中一个比较基础的公式求解方法。
在高中数学的教学中，中点弦公式点差法被广泛应用于函数的近似计算问题。
今天，我们就来详细了解一下中点弦公式点差法的原理、步骤和应用。
一、中点弦公式点差法的原理中点弦公式点差法，是利用函数的导数和函数在两个点的取值来求解函数在两个点之间的取值。
具体来说，就是通过一条从两个点的中点出发的切线来估算函数在这两个点之间的值。
这个方法的原理非常简单，就是利用导数表示的函数斜率来逼近实际函数的曲率。
二、中点弦公式点差法的步骤中点弦公式点差法的具体步骤如下：1. 确定函数在两个点之间的中点，记为x0。
2. 计算函数在两个点处的函数值，分别为f(x1)和f(x2)。
3. 计算函数在中点x0处的导数值f'(x0)。
4. 利用切线公式 y - f(x0) = f'(x0)(x - x0)，求出通过中点的切线方程。
5. 利用切线方程估算función在中点x0处的函数值。
6. 采用点差法，将估算的值与理论值进行比较，计算误差值。
三、中点弦公式点差法的应用中点弦公式点差法广泛应用于函数的近似计算问题。
比如，函数在某个点附近的近似值、函数图像的切线方程、函数最值的近似估计等等。
对于较为简单的函数，在计算时，这种方法可以得到相对较高的精度。
同时，在数值计算和数值分析中也是非常常用的一种方法。
总之，中点弦公式点差法，是数学中一种简单而实用的方法，通过对函数的导数和函数在两个点的取值来求解函数在两个点之间的取值。
希望今天的介绍可以让大家对中点弦公式点差法有更深入的了解，为今后的数学学习和研究提供帮助。
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圆锥曲线常规题型方法归纳与总结
①中点弦问题;②焦点三角形;③直线与圆锥位置关系问题;④圆锥曲线的相关最值（范围）问题;⑤求曲线的方程问题;⑥存在两点关于直线对称问题;⑦两线段垂直问题
圆锥曲线的中点弦问题------点差法
与圆锥曲线的弦的中点有关的问题，我们称之为圆锥曲线的中点弦问题。
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。
解题策略：具有斜率的弦中点问题，常用设而不求法（点差法）：若设直线与圆锥曲线的交点（弦的端点）坐标为),(11y x A 、),(22y x B ，将这两点代入圆锥曲线的方程，然后两方程相减，再应用中点关系及斜率公式（当然在这里也要注意斜率不存在的请款讨论），消去四个参数。
如：（1）)0(122
22>>=+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 02
020=+k b y a x 。
（2）)0,0(122
22>>=-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 b
y 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.
一、求以定点为中点的弦所在直线的方程
例1、过椭圆14
162
2=+y x 内一点)1,2(M 引一条弦，使弦被M 点平分，求这条弦所在直线的方程。
解：设直线与椭圆的交点为),(11y x A 、),(22y x B
)1,2(M 为AB 的中点 ∴421=+x x 221=+y y
又A 、B 两点在椭圆上，则1642121=+y x ，1642222=+y x
两式相减得0)(4)(2
2212221=-+-y y x x
于是0))((4))((21212121=-++-+y y y y x x x x ∴2
1244)(421212121-=⨯-=++-=--y y x x x x y y 即21-=AB k ，故所求直线的方程为)2(2
11--=-x y ，即042=-+y x 。
例2、已知双曲线12
2
2=-y x ，经过点)1,1(M 能否作一条直线l ，使l 与双曲线交于A 、B ，且点M 是线段AB 的中点。
若存在这样的直线l ，求出它的方程，若不存在，说明理由。
策略：这是一道探索性习题，一般方法是假设存在这样的直线 ，然后验证它是否满足题设
的条件。
本题属于中点弦问题，应考虑点差法或韦达定理。
解：设存在被点M 平分的弦AB ，且),(11y x A 、),(22y x B
则221=+x x ，221=+y y
122121=-y x ，122
222=-y x 两式相减，得
0))((2
1))((21212121=-+--+y y y y x x x x ∴22121
=--=x x y y k AB 故直线)1(21:-=-x y AB 由⎪⎩
⎪⎨⎧=--=-12)1(2122y x x y 消去y ，得03422=+-x x ∴ 08324)4(2<-=⨯⨯--=∆
这说明直线AB 与双曲线不相交，故被点M 平分的弦不存在，即不存在这样的直线
l 。
评述：本题如果忽视对判别式的考察，将得出错误的结果，请务必小心。
由此题可看到中点弦问题中判断点的M 位置非常重要。
（1）若中点M 在圆锥曲线内，则被点M 平分的弦一般存在；（2）若中点M 在圆锥曲线外，则被点M 平分的弦可能不存在。
二. 求弦的中点坐标、弦中点轨迹
例3、已知椭圆1257522=+x y 的一条弦的斜率为3，它与直线2
1=x 的交点恰为这条弦的中点M ，求点M 的坐标。
解：设弦端点),(11y x P 、),(22y x Q ，弦PQ 的中点),(00y x M ，则2
10=x
12021==+x x x ， 0212y y y =+
又 125752121
=+x y ，125752
2
22
=+x
y
两式相减得0))((75))((2521212121=-++-+x x x x y y y y
即0)(3)(221210=-+-x x y y y ∴0
212
123y x x y y -=--
3212
1=--=x x y y k ∴ 3230=-y ，即2
1
0-=y
∴点M 的坐标为)21
,21(-。
例4、已知椭圆125752
2=+x y ,求它的斜率为3的弦中点的轨迹方程。
解：设弦端点),(11y x P 、),(22y x Q ，弦PQ 的中点),(y x M ，则
x x x 221=+， y y y 221=+
又 1257521
21
=+x y ，125752
2
22
=+x y
两式相减得0))((75))((2521212121=-++-+x x x x y y y y
即0)(3)(2121=-+-x x x y y y ，即y
x x x y y 3212
1-=--
32121=--=x x y y k ∴33
=-y
x ，即0=+y x
由⎪⎩⎪⎨⎧=+=+125
75022x y y x ，得)235,235(-P )235,235(-Q 点M 在椭圆内
∴它的斜率为3的弦中点的轨迹方程为)2
35235(0<<-
=+x y x 三.求与中点弦有关的圆锥曲线的方程 例5、已知中心在原点，一焦点为)50,0(F 的椭圆被直线23:-=x y l 截得的弦的中点的横坐标为2
1，求椭圆的方程。
解：设椭圆的方程为122
22=+b
x a y ，则5022=-b a ┅┅① 设弦端点),(11y x P 、),(22y x Q ，弦PQ 的中点),(00y x M ，则
210=
x ，212300-=-=x y ∴12021==+x x x ，12021-==+y y y 又1221221
=+b x a y ，1222222
=+b
x a y 两式相减得0))(())((21212
21212=-++-+x x x x a y y y y b
即0)()(212212=-+--x x a y y b ∴ 22
2121b
a x x y y =-- ∴ 322=
b a ┅┅② 联立①②解得752=a ，252
=b ∴所求椭圆的方程是125
752
2=+x y 四、圆锥曲线上两点关于某直线对称问题
例6、已知椭圆13
42
2=+y x ，试确定的m 取值范围，使得对于直线m x y +=4，椭圆上总有不同的两点关于该直线对称。
解：设),(111y x P ，),(222y x P 为椭圆上关于直线m x y +=4的对称两点，)
,(y x P
为弦21P P 的中点，则12432121=+y x ，12432
222=+y x
两式相减得，0)(4)(322212221=-+-y y x x
即0))((4))((321212121=-++-+y y y y x x x x x x x 221=+，y y y 221=+，4
12121-=--x x y y ∴x y 3= 这就是弦21P P 中点P 轨迹方程。
它与直线m x y +=4的交点必须在椭圆内
联立⎩⎨⎧+==m x y x y 43，得⎩⎨⎧-=-=m
y m x 3 则必须满足22433x y -<， 即224
33)3(m m -<，解得1313213132<<-m 五、注意的问题
（1）双曲线的中点弦存在性问题；（2）弦中点的轨迹应在曲线内。
1.直线1y x =+与椭圆2
2
193x y +=相交于A 、B 两点，则AB 中点坐标
2.已知，椭圆C 的中心在原点，焦点在x 轴上，一条准线的方程是x=b ，倾斜角为4π的直线l 交椭圆C 于A 、B 两点，且线段AB 的中点为11(,)24-
，求椭圆C 的方程.
3. 已知双曲线2
212y x -=，经过点(1,1)M 能否作一条直线l ，使l 与双曲线交于A 、
B 两点，且M 是线段AB 的中点，若存在这样的直线l ，求出它的方程，若不存在，说明理由？
4.已知又曲线线C 的渐近线方程3y x =±，其一个焦点为1(F .
（1）求双曲线的方程；（2）是否经过1(0,3)B 的直线l ，使得直线l 与双曲线线C 交于
A 、
B 两点，且以AB 为直径的圆经过2(0,3)B -？若存在，请求出直线l 的方程；若不存在，请说明理由.。