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双曲线中点弦性质的推导是什么

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双曲线中点弦性质的推导是什么

圆锥曲线中点弦性质推导方法几乎一样。可采用点差法:把弦端点用坐标设出来,分别代入双曲线方程相减,把含字母除到方程一边就会分到中点弦性质:弦的斜率与弦中点与坐标原点连线斜率之积为a方分之b方。

中点弦公式:py-αx=pβ-α2

中点弦

对于给定点P和给定的圆锥曲线C,若C上的某条弦AB过P点且被P点平分,则称该弦AB为圆锥曲线C上过P点的中点弦。其中圆锥曲线弦为连接圆锥曲线C上不同两点A、B的线段AB称为圆锥曲线C的弦。

二次曲线中点弦性质与蝴蝶定理:

蝴蝶定理是二次曲线一个著名定理,它充分体现了蝴蝶生态美与“数学美”的一致性.不少中数专著或杂志至今还频繁讨论.本文揭示了它与中点弦性质的紧密联系,并给出统一而简明的证明,指出了一种有用的特殊情形和一种推广形式.

引理:设两条不同的二次曲线

S:F(x,y)=a11x2+2a12xy+a22y2+2a13x+2a23y+a33=0

椭圆中点弦公式:

x^2/a^2+y^2/b^2=1上,过给定点P=(α,β)的中点弦所在直线方程为:

αx/a^2+βy/b^2=α^2/a^2+β^2/b^2。

中点弦存在的条件:α^2/a^2+β^2/b^2<1(点P在椭圆内)。

双曲线中点弦公式

双曲线C:x^2/a^2-y^2/b^2=1上,过给定点P=(α,β)的中点弦所在直线方程为:

αx/a^2-βy/b^2=α^2/a^2-β^2/b^2。

中点弦存在的条件:(α^2/a^2-β^2/b^2)(α^2/a^2-β^2/b^2-1)>0(点P不在双曲线、渐近线上以及它们所围成的区域内)。

椭圆的常见问题以及解法

椭圆通径长定理,指的是椭圆的通径AB就是过焦点垂直于长轴的直线与椭圆相交所得的线段AB。可以由勾股定理推导。椭圆中的通径是通过焦点最短的弦。

例如:有一个圆柱,被截得到一个截面,下面证明它是一个椭圆(用第一定义):

将两个半径与圆柱半径相等的半球从圆柱两端向中间挤压,它们碰到截面的时候停止

那么会得到两个公共点,显然他们是截面与球的切点。

设两点为F1、F2

对于截面上任意一点P,过P做圆柱的母线Q1、Q2,与球、圆柱相切的大圆分别交于Q1、Q2则PF1=PQ1、PF2=PQ2,所以PF1+PF2=Q1Q2

由定义1知:截面是一个椭圆,且以F1、F2为焦点

用同样的方法,也可以证明圆锥的斜截面(不通过底面)为一个椭圆。

设双曲线方程为x^2/a^2-y^2/b^2=1

弦上两点分别为(x1,y1),(x2,y2),弦中点为(x0,y0),弦所在直线的斜率为k

则k=(y1-y2)/(x1-x2),x0=(x1+x2)/2,y0=(y1+y2)/2

将(x1,y1),(x2,y2),代入双曲线方程

x1^2/a^2-y1^2/b^2=1 (1)

x2^2/a^2-y2^2/b^2=1 (2)

(1)-(2)得

(x1^2-x2^2)/a^2=(y1^2-y2^2)/b^2

[(x1-x2)(x1+x2)]/a^2=[(y1-y2)(y1+y2)]/b^2

得到k=(b^2/a^2)*(x0/y0)