过椭圆x216+y24=1内一点M(1,1)的弦AB. (1)若点M恰为弦AB的中点,求直线AB的方程; (2)求过点M的弦的中点的轨迹方程.

问题描述:

过椭圆

x2
16
+
y2
4
=1内一点M(1,1)的弦AB.

(1)若点M恰为弦AB的中点,求直线AB的方程;
(2)求过点M的弦的中点的轨迹方程.

(1)设直线AB的斜率为k,则AB的方程可设为y-1=k(x-1).

y-1=k(x-1)
x2
16
+
y2
4
=1
得x2+4(kx+1-k)2=16
得(1+4k2)x2+8k(1-k)x+4(1-k2)-16=0
设A(x1y1),B(x2y2),则x1+x2=
8k(k-1)
1+4k2

而M(1,1)是AB中点,则
x1+x2
2
=1

综上,得
8k(k-1)
1+4k2
=2,解得k=-
1
4

直线AB的方程为y-1=-
1
4
(x-1),即x+4y-5=0

(2)设弦AB的中点为P(x,y)
∵A,B,M,P四点共线,
∴kAB=kMP
即(-
1
4
)•
x1+x2
y1+y2
=
y-1
x-1
,而x1+x2=2x,y1+y2=2y

(-
1
4
)
2x
2y
=
y-1
x-1
,整理,得轨迹方程为x2+4y2-x-4y=0