求一个轨迹
点D为抛物线上的一个动点,以点D为直角张角为90°的弦EF恒过点P,动点P关于点D的轨迹.参见《抛物线的直角弦定理》
http://zuijianqiugen.blog.163.com/blog/static/126524062201421941523549/ zuijianqiugen 发表于 2014-3-19 16:45
参见《抛物线的直角弦定理》
http://zuijianqiugen.blog.163.com/blog/static/126524062201421941523549 ...
用这个定理问题都解决了!
葡萄糖 发表于 2014-4-18 19:48
用这个定理问题都解决了!
见识了一个新定理。 葡萄糖 发表于 2014-4-18 19:48
用这个定理问题都解决了!
见识了一个新定理。 线束中直角关系的直线就是对合关系,所以有定点X 我今天看到单壿编写的《我怎样解题》P121 给出了巧妙的解析几何证明,特摘抄下来供大家品读:
设\(P\)点为原点,且过P点的椭圆为 \(ax^2+2bxy+cy^2+2dx+2ey=0\) (1),其中\(a,b,c,d,e\)为已知常数
又设\(AB\)直线方程为: \(mx+ny=1\), \(m,n\)可以任意选择
此时\(PA,PB\)的方程可设为:\(ax^2+2bxy+cy^2+(2dx+2ey)(mx+ny)=0\) (2)注:这一步是解题的精髓所在
由于\(PA \perp PB\),即它们的斜率的乘积为\(-1\),从而将上面 (2)展开写成:
\((a+2dm)x^2+2(b+dn+me)xy+(c+2en)y^2=0\) (3)
由韦达定理知:斜率的乘积为\(-1\) 即 \((a+2dm)+(c+2en)=0\) (4)
可写成\( 2dm+2en+(a+c)=0\) ,由此可见(1)通过定点\(X\)的坐标为:\((-\frac{2d}{a+c},-\frac{2e}{a+c})\)(5)
即定点只与\(a,b,c,d,e\)相关
另外:方程(1)表示的椭圆在点\((x_1,y_1)\)处的切线为:
\(ax_1x+b(x_1y+xy_1)+cyy_1+d(x_1+x)+e(y+y_1)=0\) (6)
所以在点P(0,0)处的切线为:\(dx+ey=0\) (7)
显然(5)适合法线方程\(ex-dy=0\),即法线通过点\(X\)
注:(2)适用一切圆锥曲线,不仅是椭圆
由于楼上原文写的比较简洁,我特注解一下便于大家理解:
1。又设\(AB\)直线方程为: \(mx+ny=1\), \(m,n\)可以任意选择
此时\(PA,PB\)的方程可设为:\(ax^2+2bxy+cy^2+(2dx+2ey)(mx+ny)=0\) (2)注:这一步是解题的精髓所在
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注:由于\(mx+ny=1\),则\(ax^2+2bxy+cy^2+(2dx+2ey)(mx+ny)=ax^2+2bxy+cy^2+(2dx+2ey)\*1=0\),且\( ax^2+2bxy+cy^2=0\) 也过原点
即(2)可表示直线 \(mx+ny=1\)与 椭圆 \(ax^2+2bxy+cy^2+2dx+2ey=0\)相交 的曲线簇。
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2. 由于\(PA \perp PB\),即它们的斜率的乘积为\(-1\),从而将上面 (2)展开写成:
\((a+2dm)x^2+2(b+dn+me)xy+(c+2en)y^2=0\) (3)
由韦达定理知:斜率的乘积为\(-1\) 即 \((a+2dm)+(c+2en)=0\) (4)
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注:由于\(PA \perp PB\),即它们的斜率的乘积为\(-1\),
可设\(ax^2+2bxy+cy^2+(2dx+2ey)(mx+ny)=a_1(y+kx)(y-\frac{x}{k})\)
\((a+2dm)x^2+2(b+dn+me)xy+(c+2en)y^2=a_1y^2+a_1(k-\frac{1}{k})xy-a_1y^2\)
对于\(x^2,y^2\)系数项即得到:\(a_1=a+2dm, -a_1=c+2en\) ,即 \((a+2dm)+(c+2en)=0\)
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3.可写成\( 2dm+2en+(a+c)=0\) ,由此可见(1)通过定点\(X\)的坐标为:\((-\frac{2d}{a+c},-\frac{2e}{a+c})\)(5)
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注: \(2dm+2en+(a+c)=0\)可变形为\(m\*(-\frac{2d}{a+c})+n\*(-\frac{2e}{a+c})=1\),与直线方程\(m\*x+n\*y=1\)
比较\(m,n\)系数即可得到定点坐标\((x,y)=(-\frac{2d}{a+c},-\frac{2e}{a+c})\)
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