已知點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)是橢圓L:
x2
18
+
y2
9
=1
上不同的兩點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)為M(2,
1)

(1)求直線AB的方程;
(2)若線段AB的垂直平分線與橢圓L交于點(diǎn)C、D,試問(wèn)四點(diǎn)A、B、C、D是否在同一個(gè)圓上,若是,求出該圓的方程;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
分析:解一:(1)將點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)代入橢圓方程,兩式相減,再利用線段AB的中點(diǎn)為M(2,
1)
,可求直線AB的斜率
y1-
y
 
2
x1-
x
 
2
=-1
.故可求直線AB的方程;
解二:當(dāng)直線AB的不存在時(shí),AB的中點(diǎn)在x軸上,不符合題意.設(shè)直線AB的方程為y-1=k(x-2),與橢圓方程聯(lián)立,消去y,得(1+2k2)x2-(8k2-4k)x+8(k2-k-2)=0,利用AB的中點(diǎn)為M(2,1),結(jié)合韋達(dá)定理,可求直線AB的方程.
(2)由
x2
18
+
y2
9
=1
x+y-3=0
 消去y,得3x2-12x=0,求得A(0,3),B(4,-1),將線段AB的垂直平分線方程與橢圓方程聯(lián)立,消去y,得3x2-4x-16=0,從而可求線段CD的中點(diǎn)E的坐標(biāo),進(jìn)而可知四點(diǎn)A、B、C、D在同一個(gè)圓上,從而可求圓的方程.
解答:解一:(1)∵點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)是橢圓L上不同的兩點(diǎn),
x12
18
+
y12
9
=1
x22
18
+
y22
9
=1

以上兩式相減得:
x12-
x
2
2
18
+
y12-
y
2
2
9
=0
,
x12-
x
2
2
+2(y12-
y
2
2
)=0
(x1-
x
 
2
)(x1+
x
 
2
)+2(y1-
y
 
2
)(y1+
y
 
2
)=0
,
∵線段AB的中點(diǎn)為M(2,
1)
,
x1+
x
 
2
=4, y1+
y
 
2
=2

4(x1-
x
 
2
)+4(y1-
y
 
2
)=0
,
當(dāng)x1=x2,由上式知,y1=y2則A,B重合,與已知矛盾,因此x1≠x2,
y1-
y
 
2
x1-
x
 
2
=-1

∴直線AB的方程為y-1=-(x-2),即x+y-3=0.
x2
18
+
y2
9
=1
x+y-3=0
 消去y,得3x2-12x=0,解得x=0或x=4.
∴所求直線AB的方程為x+y-3=0.
解二:當(dāng)直線AB的不存在時(shí),AB的中點(diǎn)在x軸上,不符合題意.
故可設(shè)直線AB的方程為y-1=k(x-2),A(x1,y1),B(x2,y2).
y-1=k(x-2)
x2
18
+
y2
9
=1
 消去y,得(1+2k2)x2-(8k2-4k)x+8(k2-k-2)=0(*)
x1+x2=
8k2-4k
1+2k2

∵AB的中點(diǎn)為M(2,1),
∴x1+x2=4.
8k2-4k
1+2k2
=4

解得k=-1.
此時(shí)方程(*)為3x2-12x=0,其判別式△=144>0.
∴所求直線AB的方程為x+y-3=0.
(2)由于直線AB的方程為x+y-3=0,則線段AB的垂直平分線CD的方程為y-1=x-2,即x-y-1=0.
x2
18
+
y2
9
=1
x+y-3=0
 消去y,得3x2-12x=0,解得x=0或x=4.
∴A(0,3),B(4,-1)
x2
18
+
y2
9
=1
x-y-1=0
消去y,得3x2-4x-16=0
設(shè)C(x1,y1),D(x2,y2),
x′1+x′2=
4
3
,x′1x′2=-
16
3

∴線段CD的中點(diǎn)E的橫坐標(biāo)為xE=
x′1+x′2
2
=
2
3
,縱坐標(biāo)yE=xE-1=-
1
3

∴E(
2
3
,-
1
3
)

|CD|=
(1+1)[(x′1+x′2)2-4x′1x′2]
=
2[(
4
3
)
2
-4×(-
16
3
)]
=
4
26
3

|EA|=
(
2
3
)
2
+(-
1
3
-3)
2
=
2
26
3
=
1
2
|CD|
,
|EB|=
(
2
3
-4)
2
+(-
1
3
+3)
2
=
2
26
3
=
1
2
|CD|
,
∴四點(diǎn)A、B、C、D在同一個(gè)圓上,此圓的圓心為點(diǎn)E,半徑為
2
26
3

其方程為(x-
2
3
)2+(y+
1
3
)2=
104
9
點(diǎn)評(píng):本題重點(diǎn)考查橢圓中弦的中點(diǎn)問(wèn)題,考查四點(diǎn)共圓,解題時(shí),利用設(shè)而不求法是關(guān)鍵,考查韋達(dá)定理的運(yùn)用,綜合性強(qiáng).
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OA
,
OB
滿足|
OA
+
OB
|=|
OA
-
OB
|
,設(shè)圓C的方程為x2+y2-(x1+x2)x-(y1+y2)y=0.
(1)證明線段AB是圓C的直徑;
(2)當(dāng)圓C的圓心到直線x-2y=0的距離的最小值為
2
5
5
時(shí),求p的值.

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①sinx1<sinx2
sin
x1
2
<sin
x2
2
;
1
2
(sinx1+sinx2)>sin
x1+x2
2

sinx1
x1
sinx2
x2

其中正確不等式的序號(hào)是
②③
②③

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(1)證明:圓C是以線段AB為直徑的圓;
(2)當(dāng)圓心C到直線x-2y=0的距離的最小值為
5
時(shí),求P的值.

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