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

问题描述:

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

∵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。

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...