过点P(-1,1)作直线交椭圆x^2/4+y^2/2=1于A,B两点若线段AB的中点恰为点P,求AB所在直线的方程和线段AB长过点P(-1,1)作直线交椭圆x^2/4+y^2/2=1于A,B两点若线段AB的中点恰为点P,求AB所在直线的方程
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/23 09:40:27
过点P(-1,1)作直线交椭圆x^2/4+y^2/2=1于A,B两点若线段AB的中点恰为点P,求AB所在直线的方程和线段AB长过点P(-1,1)作直线交椭圆x^2/4+y^2/2=1于A,B两点若线段AB的中点恰为点P,求AB所在直线的方程
过点P(-1,1)作直线交椭圆x^2/4+y^2/2=1于A,B两点若线段AB的中点恰为点P,求AB所在直线的方程和线段AB长
过点P(-1,1)作直线交椭圆x^2/4+y^2/2=1于A,B两点若线段AB的中点恰为点P,求AB所在直线的方程和线段AB的长度
过点P(-1,1)作直线交椭圆x^2/4+y^2/2=1于A,B两点若线段AB的中点恰为点P,求AB所在直线的方程和线段AB长过点P(-1,1)作直线交椭圆x^2/4+y^2/2=1于A,B两点若线段AB的中点恰为点P,求AB所在直线的方程
设直线方程为 y=kx+b .
由于直线过(-1,1),所以 1=-k+b ,那么 b=k+1 .
所以直线方程为:y=kx+k+1 .
设直线与椭圆的交点为A(X1,y1) 和 B(X2,y2) .
由于点p是A、B 的中点,所以:
X1+X2=-2 ; ……式1
y1+y2=2 ……式2
因为点A、B在椭圆上 ,所以:
(x1)^2/4+(y1)^2/2=1 ……式3
( x2)^2/4+(y2)^2/2=1 ……式4
因为点A、B在直线上,所以:
y1=kx1+k+1 ……式5
y2=kx2+k+1 ……式6
将式5带入式3 和将式6带入式4 ,得:
(2k^2 +1) *(X1)^2 +4*k(k+1)X1+2*(k+1)^2 -4 =0 ……式7
(2k^2 +1) *(X2)^2 +4*k(k+1)X2+2*(k+1)^2 -4 =0 ……式8
将式1带入式8,得:
(2k^2 +1) *(X1 +2)^2 -4*k(k+1)(X1+2)+2*(k+1)^2 -4 =0 ……式9
式9 减去 式7 ,得:
4(k^2 +1) (X1 +1)-8k(k+1)(X1 +1)=0 ……式10
由式10,得:
4(X1 +1)(1-2k-K^2)=0
那么,
X1=-1
或 k=-1-根号2 或 k=-1+根号2 .
如果 X1=-1 ,那么由式1 知:X2=-1 .
那么由式3得:y1= —根号1.5 或 y1=根号1.5
由式4地:y2= —根号1.5 或 y2=根号1.5
因为由式2知道 y1+y2=2 ,那么以上y1 和y2的取值都不能使y1+y2=2 成立.
所以 X1=-1 不成立.
由上面求得 k=-1-根号2 或 k=-1+根号2 :
将直线方程y=kx +(k+1)带入椭圆方程 x^2/4+y^2/2=1,得:
(2k^2 +1) *(X)^2 +4*k(k+1)X+2*(k+1)^2 -4 =0 ……式11
式11有两个不同的解,那么 (4*k(k+1))^2 - 4(2k^2 +1)(2*(k+1)^2 -4)>0
将k=-1-根号2 或 k=-1+根号2 带入上述不等式 ,都满足.
所以 k=-1-根号2 或 k=-1+根号2
这样带入方程y=kx+k+1 ,就可以得到直线方程.
直线方程得到了,与椭圆方程x^2/4+y^2/2=1联立,可以求出点A和B .这样线段AB的长度就知道了.
∵A、B在椭圆上,∴可设A、B的坐标分别是A(2cosa,√2sina),B(2cosb,√2sinb)。
依题意,有:2cosa+2cosb=-2,√2sina+√2sinb=2,
∴2cos[(a+b)/2]cos[(a-b)/2]=-1,√2sin[(a+b)/2]cos[(a-b)/2]=1
两式相除,得:(2/√2)cot[(a+b)/2]=-1,得:cot[(a...
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∵A、B在椭圆上,∴可设A、B的坐标分别是A(2cosa,√2sina),B(2cosb,√2sinb)。
依题意,有:2cosa+2cosb=-2,√2sina+√2sinb=2,
∴2cos[(a+b)/2]cos[(a-b)/2]=-1,√2sin[(a+b)/2]cos[(a-b)/2]=1
两式相除,得:(2/√2)cot[(a+b)/2]=-1,得:cot[(a+b)/2]=-√2/2。
∴AB的斜率k=(√2sina-√2sinb)/(2cosa-2cosb)
=2√2sin[(a-b)/2]cos[(a+b)/2]/{-4sin[(a+b)/2]sin[(a-b)]}
=(-√2/2)cot[(a+b)/2]=(-√2/2)×(-√2/2)=1/2。
∴AB的方程是:y-1=k(x+1),即:y-1=(x+1)/2,也即:x-2y+1=0。
由2cosa+2cosb=-2,√2sina+√2sinb=2,
得:cosa+cosb=-1,sina+sinb=√2,两式平方后相加,得:
2+2(cosacosb+sinasinb)=3,∴cos(a-b)=1/2,∴a-b=60°,∴(a-b)/2=30°
于是:
|AB|^2=(2cosa-2cosb)^2+(√2sina-√2sinb)^2
=4{sin[(a+b)/2]sin[(a-b)/2]}^2+2{sin[(a-b)/2]cos[(a+b)/2]}^2
=4{sin[(a+b)/2]sin30°}^2+2{sin30°cos[(a+b)/2]}^2
={sin[(a+b)/2]}^2+(1/2){cos[(a+b)/2]}^2
={1+(1/2)cot^2[(a+b)/2]}/{1+cot^2[(a+b)/2]}
=[1+(1/2)(1/2)^2]/[1+(1/2)^2]=9/10。
∴|AB|=3√10/10。
收起