(本小题满分 12 分) 设椭圆 C: x^ 2 a^ 2…——2011 高考数学第 16 题答案解析

2011_退役省自主命题 (2011·文)

2011 全国 第 16 题 解答题 区分题
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17.(本小题满分 12 分)
设椭圆 $C: \frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1(a>b>0)$ 过点 $(0,4)$ ,离心率为 $\frac{3}{5}$ .
(1)求 $C$ 的方程;
(2)求过点( $3, ~ 0$ )且斜率为 $\frac{4}{5}$ 的直线被 $C$ 所截线段的中点坐标.

完整解析 · 逐步详解

【分析】①由椭圆过已知点和椭圆离心率可以列出方程组,解方程组即可,也可以分步求解;(2)直线方程和椭圆方程组成方程组,可以求解,也可以利用根与系数关系;然后利用中点坐标公式求解.

【解】(1)将点 $(0,4)$ 代入 $C$ 的方程得 $\frac{16}{b^{2}}=1, \quad \therefore \mathrm{~b}=4$ ,又 $e=\frac{c}{a}=\frac{3}{5}$ 得 $\frac{a^{2}-b^{2}}{a^{2}}=\frac{9}{25}$ ,即 $1-\frac{16}{a^{2}}=\frac{9}{25}, \quad \therefore a=5$
$\therefore C$ 的方程为 $\frac{x^{2}}{25}+\frac{y^{2}}{16}=1$
(2)过点 $(3,0)$ 且斜率为 $\frac{4}{5}$ 的直线方程为 $y=\frac{4}{5}(x-3)$ ,
设直线与 C 的交点为 $\mathrm{A}\left(x_{1}, y_{1}\right), \mathrm{B}\left(x_{2}, y_{2}\right)$ ,将直线方程 $y=\frac{4}{5}(x-3)$ 代入 C 的方程 ,得
$\frac{x^{2}}{25}+\frac{(x-3)^{2}}{25}=1$ ,即 $x^{2}-3 x-8=0$ ,解得 $x_{1}=\frac{3-\sqrt{41}}{2}, x_{2}=\frac{3+\sqrt{41}}{2}$ ,
$\therefore \mathrm{AB}$ 的中点坐标 $\bar{x}=\frac{x_{1}+x_{2}}{2}=\frac{3}{2}, \bar{y}=\frac{y_{1}+y_{2}}{2}=\frac{2}{5}\left(x_{1}+x_{2}-6\right)=-\frac{6}{5}$ ,

即所截线段的中点坐标为 $\left(\frac{3}{2},-\frac{6}{5}\right)$ .
注:用韦达定理正确求得结果,同样给分.

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