题目内容

过椭圆
x2
16
+
y2
9
=1
内的点P(1,2)作两条互相垂直的弦AB,CD,若弦AB,CD的中点分别为M,N,则直线MN恒过定点,定点的坐标为______.
设直线AB的方程为y-2=k(x-1),与椭圆消去y得
(9+16k2)x2-32k(k-2)x+16(k-2)2-144=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点为M(xM,yM
∴x1+x2=
32k(k-2)
9+16k2
,可得xM=
1
2
(x1+x2)=
16k(k-2)
9+16k2

代入直线AB方程,得yM=
-9k+18
9+16k2

∴AB中点为M(
16k(k-2)
9+16k2
-9k+18
9+16k2

∵直线AB、CD互相垂直,∴用-
1
k
代替k,得CD中点为N(
16+32k
9k2+16
9k+18k2
9k2+16

因此,直线MN方程为
y-
-9k+18
9+16k2
9k+18k2
9k2+16
-
-9k+18
9+16k2
=
x-
16k(k-2)
9+16k2
16+32k
9k2+16
-
16k(k-2)
9+16k2

取k=1,得直线方程y-
9
25
=
9
32
(x+
16
25
)
,记为l1; 再k=-1,得直线方程y-
27
25
=
9
32
(x-
48
25
)
,记为l2
∵随着直线AB、CD运动,直线MN恒过定点
∴直线l1与l2的交点即为MN恒过的定点,联解
y-
9
25
=
9
32
(x+
16
25
)
y-
27
25
=
9
32
(x-
48
25
)
,得
x=
16
25
y=
18
25

因此,直线MN恒过定点(
16
25
18
25

故答案为:(
16
25
18
25
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