一个圆锥曲线问题的推广
2019-03-07艾志景
摘 要:三种圆锥曲线的性质经常是互通的。在其中一种曲线得到的结论同样可以推广到其他的圆锥曲线。
关键词:双曲线;切线;圆锥曲线
圆锥曲线的性质经常是互通的。所以当得到其中一种曲线的性质时,经常可以推广到其他的圆锥曲线中。
一、 问题呈现
例1 在抛物线x2=2py中,过其焦点F作直线交抛物线于AB两点,过AB分别作抛物线的切线l1,l2,l1,l2交于点P,求证:点P在抛物线的准线上。
证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=kx+p2,
x2=2py
y=kx+p2
x2-2pkx-p2=0,
∴x1+x2=2pk,x1x2=-p2,过点AB的切线方程
x1x=py+py1
x2x=py+py2
得x=p(y1-y2)x1-x2=x1+x22
y=x1x22p=-p2则点Px1+x22,-p2在抛物线的准线上。
二、 推广探究
现在我们将这个结论推广到椭圆和双曲线中。
例2 在椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)中,过椭圆的右焦点F2作直线AB交椭圆于AB两点,过AB分别作椭圆的切线l1,l2,l1,l2交于点P,求证:点P在椭圆的右准线上。
证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为x=my+c,
x2a2+y2b2=1
x=my+c
(b2m2+a2)y2+2b2mcy-b4=0,
∴y1+y2=-2b2mcb2m2+a2,y1y2=-b4b2m2+a2,过点AB的切线方程x1xa2+y1yb2=1
x2xa2+y2yb2=1,
得x=a2(y2-y1)x1y2-x2y1=a2(y2-y1)(my1+c)y2-(my2+c)y1=a2c,则点P在椭圆的右准线上。
同理可证,结论对于椭圆的左焦點也成立。
例3 在双曲线x2a2-y2b2=1中,过双曲线的右焦点F2作直线AB交双曲线于AB两点,过AB分别作双曲线的切线l1,l2,l1,l2交于点P,求证:点P在双曲线的右准线上。
证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为x=my+c,x2a2-y2b2=1
x=my+c
(b2m2-a2)y2+2b2mcy+b4=0∴y1+y2=-2b2mcb2m2-a2,y1y2=b4b2m2-a2,过点AB的切线方程x1xa2-y1yb2=1
x2xa2-y2yb2=1,得x=a2(y2-y1)x1y2-x2y1=a2(y2-y1)(my1+c)y2-(my2+c)y1=a2c,则点P在双曲线的右准线上。
同理可证,结论对于双曲线的左焦点也成立。
参考文献:
[1]M·克莱因.古今数学思想(第一册)[M].上海:上海科学技术出版社,1985.
作者简介:艾志景,江西省抚州市,江西省抚州市临川一中。