过椭圆16(x2)+4(y2)=1内一点M(2,1)引一条弦,使弦被M点平分.
(1)求此弦所在的直线方程.
(2)求此弦长.
[思路探究] (1)法一:联立方程,消元后利用根与系数的关系和中点坐标公式求解.
法二:点差法
(2)设弦的两端点分别为A(x1,y1),B(x2,y2),利用弦长公式求解.
[解] (1)法一:设所求直线方程为y-1=k(x-2).代入椭圆方程并整理,得
(4k2+1)x2-8(2k2-k)x+4(2k-1)2-16=0.
又设直线与椭圆的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1,x2是方程的两个根,
于是x1+x2=4k2+1(8(2k2-k).
又M为AB的中点,∴2(x1+x2)=4k2+1(4(2k2-k)=2,解之得k=-2(1).
故所求直线的方程为x+2y-4=0.
法二:设直线与椭圆的交点为A(x1,y1),B(x2,y2).
又M(2,1)为AB的中点,∴x1+x2=4,y1+y2=2.
又A,B两点在椭圆上,
则x1(2)+4y1(2)=16,x2(2)+4y2(2)=16.
两式相减得(x1(2)-x2(2))+4(y1(2)-y2(2))=0.
于是(x1+x2)(x1-x2)+4(y1+y2)(y1-y2)=0.
∴x1-x2(y1-y2)=-4(y1+y2(x1+x2)=-2(1),
即kAB=-2(1).
又直线AB过点M(2,1),
故所求直线的方程为x+2y-4=0.
(2)设弦的两端点分别为A(x1,y1),B(x2,y2)