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圆锥曲线定点弦的一个有趣性质

2019-06-21广东省佛山市荣山中学

中学数学教学 2019年3期
关键词:性质

广东省佛山市荣山中学

李燕高 (邮编:528000)

文[1]给出圆锥曲线焦点弦的一个有趣性质,笔者经过探索将其推广为一般圆锥曲线定点弦的性质,并发现由该性质可导出其它圆锥曲线的一些性质.

图1

定理1 如图1,给定圆锥曲线Γ:Ax2+Cy2+Dx+Ey+F=0,过曲线Γ外的定点P(m,n)作曲线Γ两条切线PA、PB,其切点为A、B,动点Q在直线AB上,过定点P的动直线交曲线Γ于P1、P2,记直线QP1、QP、QP2到直线AB的角分别为θ1、θ2、θ3,则cotθ1、cotθ2、cotθ3成等差数列.

平移坐标系,使得坐标原点移到点P,则在新坐标系中,P(0,0),二次曲线Γ:Ax2+Cy2+D1x+E1y+F1=0,直线AB:D1x+E1y+2F1=0(其中D1=2Am+D,E1=2Cn+E,F1=Am2+Cn2+Dm+En+F);设P1(x3,y3)、P2(x4,y4);

所以cotθ1+cotθ3=

故cotθ1+cotθ3=2cotθ2.

当直线P1P2垂直x轴时,可得cotθ1+cotθ3=2cotθ2.

所以定理1成立.

特别地,当点P为焦点时,推论1就是文[1]中的定理.

图2

在定理1及定理2中,如图2,过点P作直线AB(或l)的垂线,记垂足为T,当点Q与点T重合时,θ2=900,则cotθ1=-cotθ3,得θ1=-θ3,所以直线PT、直线TP1的夹角与直线PT、直线TP2的夹角相等.所以有:

当P在二次曲线Γ的对称轴上时,由推论3及二次曲线的对称性就可得文[2]、[3]、[4]的结论.


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