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双曲线中点弦存在性的探讨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0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00,Pxy()在区域Ⅰ内时,有22002201xyab当00,Pxy()在区域Ⅱ内时,有2200220xyab当00,Pxy()在区域Ⅲ内时,有2200221xyab.利用上述结论,可以证明:当00,Pxy()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22221xyab的弦AB两端点为11,Axy,22,Bxy,中点为00,Pxy(),则1202xxx,1202yyy,运用点差法得出AB的斜率2020xbkya①令直线AB的方程为00yykxx,即00ykxkxy②把②代入22221xyab,整理得222222222000020bakxkaykxxaykxab,222222222000024kaykxbakaykxab22222004abykxbak③把①代入③,整理得222222000022222041xyxyabyabab.双曲线渐近线方程为:byxa,若00,Pxy()在Ⅱ内有00byxa,平方得222002byxa,2200220xyab,这时0,中点弦存在。若00,Pxy()在Ⅲ区域内有00byxa,平方得222002byxa,双曲线上横坐标为0x的点纵坐标为:22021xyba,显然有0yy,即220yy成立,2220021xbya,化简得2200221xyab,这时0,则中点弦存在。因此当2200221xyab或2200220xyab,0成立,此时中点弦存在;若00,Pxy()在Ⅰ区域内有00byxa,平方得222002byxa,双曲线上纵坐标为0y的点横坐标为:22021yxab,显然有0xx,即220xx成立,2220021yaxb,化简得2200221xyab,再由222002byxa2200220xyab则22002201xyab,这时0,中点弦不存在.例过点1,1Q作双曲线2212yx的弦MN,使Q点为MN的中点,则MN的方程为()(A)210xy(B)210xy(C)230xy(D)不存在分析将210xy及2212yx联立得2220xx.此时,0,则选(D).若运用上述区域法,只要判断1,1Q在区域Ⅰ就可得出中点弦不存在的结论,故可直接选(D).
本文标题:双曲线中点弦存在性的探讨加工修改
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