“设而不求”巧解直线与椭圆相交问题

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  处理直线与椭圆相交问题,采用设出交点坐标,但不求出,利用韦达定理和相关坐标去把问题转化,可巧妙解题下面用一例说明.
  例 已知点P(4,2)是直线l被椭圆x2+y2= 1所截得的线段的中点,求直线l的方程.
  分析 本题考查直线与椭圆的位置关系问题, 通常将直线方程与椭圆方程联立消去y(或x),得到关于x(或y)的一元二次方程,再由根与系数之间的关系,直接求出x1+x2,x1x2(或y1+y2、y1y2)的值代入计算即得,并不需要求出直线与椭圆的交点坐标,这种“设而不求”的方法在圆锥曲线中要经常用到. 本题涉及到直线被椭圆截得弦的中点问题,也可采用点差法或中点坐标公式,运算会更简便.
  
  评析 这是一道技巧性较强的题目,关键是怎样求出k=(y1-y2)/(x1-x2)的值.从上述解题过程中看出,巧妙地将一个方程减去另一个方程,分解因式,就得到(x1+x2)、(x1-x2)、(y1+y2)、(y1-y2)的关系式,而(x1+x2)、(x1-x2)是可以由中点坐标公式求出具体数值的,从而k=(y1-y2)/(x1-x2)的值可以求出来.“设而不求”是处理此类问题的有效方法.
  有关直线与二次曲线相交求中点问题,常用解法二(点差法)来解决. 点差法常用来求中点弦问题,具体解题的步骤是:设点(设出弦的端点坐标)——代入(代入曲线方程)——作差(两式相减),目的是与中点坐标、弦的斜率联系起来.
  (编辑 孙世奇)
  
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