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直线x+2y+m=0被椭圆3x^2+4y^2=24截得的弦中点所在轨迹是?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/14 12:01:23
直线x+2y+m=0被椭圆3x^2+4y^2=24截得的弦中点所在轨迹是?
由x+2y+m=0得
x=-2y-m ①
代入3x^2+4y^2=24得
16y^2+12my+3m^2-24=0 ②
设弦的两个端点坐标为(x1,y1),(x2,y2),弦中点(a,b)
则y1,y2是方程的两根
由韦达定理得
y1+y2=-12m/16=-3m/4
所以b=(y1+y2)/2=-3m/8
a=[(-2y1-m)+(-2y2-m)]/2=-(y1+y2)-m=-m/4
两式消去m,
b=3a/2
以x,y代换以上a,b,得:
y=3/2x
再考虑到弦中点一定在椭圆内
y=3/2x与椭圆的两个交点为(-√2,-3√2/2)(√2,3√2/2)
所以-√2<x<√2
综上所述,所求轨迹方程为
y=3/2x(-√2<x<√2)
其实,要确定这个范围,也可以用判别式法
由题意知,直线x+2y+m=0与椭圆3x^2+4y^2=24有两个不同交点
所以Δ>0
-4√2<m<4√2
代入x=-m/4
得-√2<x<√2
用第二种方法,与前面写在一起,能写得更紧凑一些
注意题中隐含着“两个不同交点”这个条件