設(shè)直線?與橢圓
x2
25
+
y2
16
=1
相交于A、B兩點(diǎn),?又與雙曲線x2-y2=1相交于C、D兩點(diǎn),C、D三等分線段AB.求直線?的方程.
分析:先看當(dāng)直線l斜率存在時(shí),設(shè)直線l的方程為y=kx+b,l與橢圓、雙曲線的交點(diǎn)為:A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4)直線方程分別橢圓和雙曲線方程聯(lián)立消去y,根據(jù)韋達(dá)定理求得x1+x2和x3+x4的表達(dá)式,進(jìn)而根據(jù)
AC
=
DB
求得k=0或b=0,分別求得k=0時(shí)和b=0時(shí)直線方程;進(jìn)而看直線l與x軸垂直時(shí),設(shè)直線l的方程為x=c,分別代入橢圓和雙曲線方程可求得交點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)|
AB
|=3|
CD
|
求得c,最后綜合可得答案.
解答:解:首先討論l不與x軸垂直時(shí)的情況,設(shè)直線l的方程為y=kx+b,如圖所示,
精英家教網(wǎng)
l與橢圓、雙曲線的交點(diǎn)為:A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4
依題意有
AC
=
DB
,
AB
=3
CD

y=kx+b
x2
25
+
y2
16
=1
得(16+25k2)x2-2bkx+(25b2-400)=0(1)

x1+x2=-
50bk
16+25k2

y=kx+b
x2-y2=1
得(1-k2)x2-2bkx-(b2+1)=0(2)

若k=±1,則與雙曲線最多只有一個(gè)交點(diǎn),不合題意,故k≠±1∴x3+x4=
2bk
1-k2

AC
=
DB
?x3-x1=x2-x4?x1+x2=x3+x4
?-
50bk
16+25k2
=
2bk
1-k2
?bk=0?k=0或b=0

(i)當(dāng)k=0時(shí),由(1)得x1,2
5
4
16-b2
,由(2)得x3,4
b2+1

AB
=3
CD
?x2-x1=3(x4-x3),即
10
4
16-b2
=6
b2+1
?b=±
16
13

故l的方程為y=±
16
13

(ii)當(dāng)b=0時(shí),由(1)得x1,2
20
16+25k2
,由(2)得x3,4
1
1-k2

AB
=3
CD
?x2-x1=3(x4-x3)即
40
16+25k2
=
6
1-k2
?k=±
16
25

故l的方程為y=±
16
25
x

再討論l與x軸垂直的情況.
設(shè)直線l的方程為x=c,分別代入橢圓和雙曲線方程可解得,y1,2
4
5
25-c2
,y3,4
c2-1
由|
AB
|=3|
CD
|?|y2-y1|=3|y4-y3|
8
5
25-c2
=6
c2-1
?c=±
25
241
241
故l的方程為x=±
25
241
241
綜上所述,
故l的方程為y=±
16
13
、y=±
16
25
x
x=±
25
241
241
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了直線與圓錐曲線的綜合問(wèn)題.當(dāng)直線與圓錐曲線相交時(shí),應(yīng)充分挖掘題目的隱含條件,尋找量與量間的關(guān)系靈活轉(zhuǎn)化,往往就能事半功倍.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

在平面直角坐標(biāo)系xOy中,經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,
2
)
且斜率為k的直線l與橢圓
x2
2
+y2=1
有兩個(gè)不同的交點(diǎn)P和Q.
(Ⅰ)求k的取值范圍;
(Ⅱ)設(shè)橢圓與x軸正半軸、y軸正半軸的交點(diǎn)分別為A,B,是否存在常數(shù)k,使得向量
OP
+
OQ
AB
共線?如果存在,求k值;如果不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

在平面直角坐標(biāo)系中,過(guò)點(diǎn)M(-2,0)的直線l與橢圓
x22
+y2=1
交于p1、P2兩點(diǎn),點(diǎn)P是線段p1P2的中點(diǎn).設(shè)直線l的斜率為k1(k1≠0),直線OP的斜率為k2,則k1k2=
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

過(guò)點(diǎn)M(-2,0)的直線m與橢圓
x22
+y2=1
交于P1,P2,線段P1P2的中點(diǎn)為P,設(shè)直線m的斜率為k1(k1≠0),直線OP的斜率為k2,求k1k2的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

直線l與橢圓
x2
2
+y2=1
交于不同的兩點(diǎn)P1、P2,線段P1P2的中點(diǎn)為P,設(shè)直線l的斜率為k1(k1≠0),直線OP的斜率為k2(O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)),則k1•k2的值為(  )

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

給出下列五個(gè)命題:
①已知直線a,b和平面α,若a∥b,b∥α,則a∥α;
②平面上到一個(gè)定點(diǎn)和一條定直線的距離相等的點(diǎn)的軌跡是一條拋物線;
③雙曲線
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0),則直線y=
b
a
x+m(m∈R)與雙曲線有且只有一個(gè)公共點(diǎn);
④若兩個(gè)平面垂直,那么一個(gè)平面內(nèi)與它們的交線不垂直的直線與另一個(gè)平面也不垂直;
⑤過(guò)M(2,0)的直線l與橢圓
x2
2
+y2=1交于P1P2兩點(diǎn),線段P1P2中點(diǎn)為P,設(shè)直線l斜率為k1(k≠0),直線OP的斜率為k2,則k1k2等于-
1
2

其中,正確命題的序號(hào)為
④⑤
④⑤

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