
各位同学,今天我们来探讨一个关于直线与圆锥曲线相交的典型问题,这类问题在解析几何中占据着举足轻重的地位。
让我们来看这样一道题目:已知直线方程为x减去2y加2等于零,涉及a和b两个点,这类题目通常需要采用数形结合的方法进行分析。
数形结合首先需要了解椭圆的标准方程,即x的平方加上4y的平方等于4,将其转化为标准形式就是x的平方除以4加上y的平方等于1,显然这是一个焦点在x轴上的椭圆方程。
题目还给出了直线方程x减去2y加2等于零,这条直线有一个特点,当y等于0时,x正好等于-2,这个点是椭圆的左顶点;当x等于0时,y等于1,这个点也在直线上。因此,这条直线恰好通过椭圆的两个顶点a和b,我们可以直接利用这两个点的坐标来求解椭圆的方程。
然而,今天我们的重点在于讲解直线与椭圆相交后的弦长问题。弦长的一般求解方法是通过弦长公式,因此需要将其中一个变量用另一个变量表示,这样做的目的是为了简化计算。
通过代数运算,我们可以得到2y等于x加2,即y等于x加2除以2。将y用x表示后,代入椭圆的方程中,得到x的平方加上4乘以(x加2除以2)的平方等于4。接下来,我们需要展开并整理这个方程,将其转化为一个关于x的二次方程。
通过展开和化简,我们得到一个二次方程:2x的平方加上4x等于0。设a和b两个点的坐标分别为(x1, y1)和(x2, y2),根据韦达定理,我们知道x1加上x2等于-4除以2,即x1加上x2等于-2;x1乘以x2等于0。
因此,直线ab的方程可以表示为y等于kx加上b,其中k是斜率,b是截距。根据弦长公式,弦长等于根号下(1加上k的平方除以(x1加上x2)的平方减去4乘以x1乘以x2)。由于k等于1/2,我们可以将k的值代入公式中,得到弦长等于根号下(1加上1/4)乘以根号下(4)乘以根号下(4),即弦长等于根号下5。
通过弦长公式,我们就成功求解了直线与椭圆相交后的弦长。当然,这题也可以直接利用a和b两个点的坐标来求解,因为它们恰好是椭圆的两个顶点。
今天的内容就到这里,希望通过这个例子,大家能够更好地理解直线与圆锥曲线相交后的弦长问题。欢迎关注我,点赞支持。
