极点极线专题 (学生版)_第1页
极点极线专题 (学生版)_第2页
极点极线专题 (学生版)_第3页
极点极线专题 (学生版)_第4页
极点极线专题 (学生版)_第5页
已阅读5页,还剩71页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

=1m+=1m+a2k2(x2+2kma2x+a2(m2-b2(=0(y=kx+则x1+x2=-,x1x2=y1+y2=kx1+m+kx2+m=k(x1+x2(+2m=-+=;=(kx1+m(⋅(kx2+m(=k2x1x2+km(x1+x2(+m2=-+x1y2+x2y1=x1(kx2+m(+x2(kx1+m(=2kx1x2+m(x1+x2(=-=-;=1+k2|x1-x2|=1+k2⋅、(x1+x2(2-4x1x2=1第1页(x=ty+m2+b2t22+b2t2则y1+y2=-2tmb2y12+b2t22+b2t2x1+x2=ty1+m+ty2+m=t(y1+y2(+2m=-+=;=(ty1+m(⋅(ty2+m(=t2y1y2+tm(y1+y2(+m2=-+ x1y2+x2y1=y2(ty1+m(+y1(ty2+m(=2ty1y2+m(y1+y2(=-=-;Δ=4t2m2b4-4b2(m2-=1+t2|y1-y2|=1+t2⋅、(y1+y2(2-4y1y2=1+t2⋅(A==1m2-=1m-a2k2(x2--a2k2(x2-2kma2x-a2(m2+b2(=0则x1+x2=-,x1x2=-y1+y2=kx1+m+kx2+m=k(x1+x2(+2m=-+=-;=(kx1+m(⋅(kx2+m(=k2x1x2+km(x1+x2(+m2=--+-+ x1y2+x2y1=x1(kx2+m(+x2(kx1+m(=2kx1x2+m(x1+x2(=-+-=--;第2页2-y22=1t2-a2(y2+2tmb2y+b2(m2-a2(=2-y22t2-a2则y1+y2=-2tmb2y12t2-a2x1+x2=ty1+m+ty2+m=t(y1+y2(+2m=-+=--;=(ty1+m(⋅(ty2+m(=t2y1y2+tm(y1+y2(+m2=---+ =-b2t2-a2;x1y2+x2y1=y2(ty1+m(+y1(ty2+m(=Δ=4t2m2b4-4b2(m2-a=1+t2|y1-y2|=1+t2⋅、(y1+y2(2-4y1y2=1+t2⋅(A=b+2(km-p(x+m2=0则x1+x2=-,x1x2=y1+y2=kx1+m+kx2+m=k(x1+x2(+2m=-+=;=(kx1+m(⋅(kx2+m(=k2x1x2+km(x1+x2(+m2=m2-+m2=;x1y2+x2y1=x1(kx2+m(+x2(kx1+m(=2kx1x2+m(x1+x2(=-=;Δ=4(km-p(2-4k2m2=4p(p-2km(;-2tpy-2pm=0则y1+y2=2tp,y1y2=-2pmx1+x2=ty1+m+ty2+m=t(y1+y2(+2m=2pt2+2m;第3页2=(ty1+m(⋅(ty2+m(=t2y1y2+tm(y1+y2(+m2=-2pmt2+2pmt2+m2=m2;x1y2+x2y1=y2(ty1+m(+y1(ty2+m(=2ty1y2+m(y1+y2(=-4pmt+2pmt=-2pmt;Δ=4t2p2-4(-2pm(=4p(pt2+2m(;线的斜率为k=-【证明】:设切线方程为y=k(x-x0(+y0即y=kx+m(m=y0-kx0)∵点P(x0,y0(为椭圆=1(a>b>0(上一点=1,则x-a2=--b2=-则Δ=4k2m2a4-4a2(m2-b2((b2+a2k2(=4a2b2(b2+a2k2-m2(=0,即b2+a2k2-(y0-kx0(2=0整理得:(x-a2(k2-2x0y0k+y-b2=0,即yk2+2x0y0k+x=0,线方程为+=1.第4页设切线方程为y-y0=k(x-x0(,又k=-,则y-y0=-(x-x0(2y0y-a2y=b2x-b2x0x,b2x0x+a2y0y=b2x+a2y=a2b2则P(x0,y0(处的切线方程为③椭圆方程为+=1(a>b>0(,点P(x0,y0(为椭圆外一点,过点P(x0,y0(作椭圆的切线PA∴切线PA和切线PB方程分别为∵点P(x0,y0(在直线PA和PB上故切点弦AB的方程为A(x1点为点M,则点M的轨迹方程为+=1.第5页又点P(x0,y0(在直线AB上即点M满足方程故点M的轨迹方程为【证明】:设切线方程为y=k(x-x0(+y0即y=kx+m(m=y0-kx0)∵点P(x0,y0(为双曲线=1(a>0,b>0(上一点则Δ=4k2m2a4+4a2(m2+b2((b2-a2k2(=4a2b2(b2-a2k2+m2(=0,即b2-a2k2+(y0-kx0(2=0整理得:(x-a2(k2-2x0y0k+y+b2=0,即yk2-2x0y0k+x=0,第6页2x-a2y=a2b2设切线方程为y-y0=k(x-x0(,又k=,则y-y0=(x-x0(2y0y-a2y=b2x0x-b2x,b2x0x-a2y0y=b2x-a2y=a2b2则P(x0,y0(处的切线方程为∴切线PA和切线PB方程分别为∵点P(x0,y0(在直线PA和PB上故切点弦AB的方程为A(x1第7页又点P(x0,y0(在直线AB上即点M满足方程故点M的轨迹方程为①抛物线方程为y2=2px(p>0(,点P(x0,y0(为抛物线上一点,过点P(x0,y0(作抛物线的切线,则切【证明】:设切线方程为y=k(x-x0(+y0即y=kx+m(m=y0-kx0)∵点P(x0,y0(为抛物线y2=2px(p>0(上一点联立>0(,消元得:k2x2+2(km-p(x+m2=0则Δ=4(km-p(2-4k2m2=4p(p-2km(=0,即p=2k(y0-kx0(0k2-2y0k+p=0,即k2-2y0k+p=0②抛物线方程为y2=2px(p>0(,点P(x0,y0(为抛物线上一点,过点P(x0,y0(作抛物线的切线,则切线方程为y0y=p(x0+x(.【证明】:∵点P(x0,y0(为抛物线y2=2px(p>0(上一点设切线方程为y-y0=k(x-x0(,又k=,则y-y0=(x-x0(第8页∴y0y-y=p(x-x0(,即y0y=p(x-x0(+y=p(x-x0(+2px0=p(x0+x(.则P(x0,y0(处的切线方程为y0y=p(x0+x(.③抛物线方程为y2=2px(p>0(,点P(x0,y0(为抛物线外一点,过点P(x0,y0(作抛物线的切线PA和∴切线PA和切线PB方程分别为y1y=p(x1+x(、y2y=p(x2+x(∵点P(x0,y0(在直线PA和PB上1y0=y2y0=p(x1+x1y0=y2y0=即A、B两点都满足方程y0y=p(x0+x(故切点弦AB的方程为y0y=p(x0+x(④抛物线方程为y2=2px(p>0(,点P(x0,y0(为抛物线内一点,过点P(x0,y0(作抛物线的一条弦AB,与抛物线分别交于点A(x1,y1(、B(x2,y2(,过点A(x1,y1(和点B(x2,y2(分别作抛物线的切线,切线交点为点M,则点M的轨迹方程为y0y=p(x0+x(.∴直线AB的方程为yMy=p(xM+x(又点P(x0,y0(在直线AB上∴yMy0=p(xM+x0(即点M满足方程y0y=p(x0+x(故点M的轨迹方程为y0y=p(x0+x(第9页若交比为-1,则称为调和比.交比为-1的线束称为调和线束,点列称为调和点列.一般地,若外分点.==λ,则称顺序点列A,C,B,D四点构成调和点列,其中A,B叫做基点,C,D叫做内、外分点.(调和关系=+.则顺序点列A,C,B,D四点仍构成调和点列。所以称A,B和C,D称为调和共轭.①调和性:+=∴+= 1+1=2也成立.∴-1=1-即∴-1=1-即+=2∴+=⑴==λ+|MB|-|MC||MD|-|MB|:==-交比:如图,过点O的四条直线被任意直线l所截的有向线段之比称为线束OA、OC、OB、OD或点列A,C,B,D的交比.【证明】:令线束O(a,b,c,d(分别交l于A,B,C,D,:/=-/=-●【证明】:令线束O(a,b,c,d(分别交l于A,B,C,D,交l/于A/,B/,C/,D/.:EF=BF,即点F为BE的中点:CF=EF,即点F为CE的中点:AE=EF,即点E为AF的中点:DE=EF,即点E为DF的中点线.2(在椭圆=1(a>b>0(上可得2x+y2+=λ2⋯②①-②得:+=(1+λ(⋅(1-λ(Q=x=xB=xA即xP⋅xQ-x+xP⋅xA-xQ⋅xA=xP⋅xA+x-xP⋅xQ-xQ⋅xAPQ=x=x是直线AB(即切点弦所在的直线),点P点N,则点M、N必定在点P对应的极线上.线EF(即切点弦所在的直线),则点M,N一定在点P对应的极线EF上,此时称点P为极点,直线MN直线TS(即切点弦所在的直线).则点P,N一定在点M对应的极线TS上,此时称点M为极点,直线PM,此时称点N为极点,直线PM称为极点N对应的极线.我们把△PMN称为“自极三角形”.自极三角形△PMN:极点P一一极线MN;极点M一一极线PN;极点N一一极线PM.①曲线上的点A(B、M、N(对应的极线就是切线PA;①AB和CD的交点P落在无穷远处;2+Cy2+2Dx+2Ey+F=0,则称点P(x0,y0)和直线l:Ax0x+Cy0y+D(x+x0)+E(y+y0)+F=0是圆锥曲线Γ的一对极点和极线.0极线方程.⑶对于抛物线y2=2px,与点P(x0,y0)对应的极线方程为y0y=p(x0+x).当P(x0,y0)为其焦点0y=p(x0+x)变为x=−,恰为抛物线的准线。对于任意的二次曲线C:Ax2+By2+Cxy+Dx+Ey+F=0,平面内任一点P(x0,y0)对关于曲线C对Ax0x+By0y+C⋅+D⋅+E⋅+F=0x2→x0x0y0【证明】:设圆锥曲线Γ的方程为Ax2+Cy2+2Dx+2Ey+F=0两边同时对x求导得2Ax+2Cyy/+2D+2Ey/=0,解得y/=-,于是曲线Γ在P点处的切线斜率k=-,故切线l的方程为y-y0=-(x-x0)化简得,Ax0x+Cy0y-Ax-Cy+Dx+Ey-Dx0-Ey0=0⋯①∴Ax+Cy+2Dx0+2Ey0+F=0,即Ax+Cy=-2Dx0-2Ey0-F⋯②由①②可得曲线Γ在P点处的切线l的方程为Ax0x+Cy0y+D(x0+x)+E(y0+y)+F=0.0由①可知,点M处的切线方程为:Ax1x+Cy1y+D(x1+x)+E(y1+y)+F=0点N处的切线方程为Ax2x+Cy2y+D(x2+x)+E(y2+y)+F=0∵点P在切线PM上∴Ax0x1+Cy0y1+D(x0+x1)+E(y0+y1)+F=0∵点P在切线PN上∴Ax0x2+Cy0y2+D(x0+x2)+E(y0+y2)+F=0即点M(x1,y1),N(x2,y2)都在直线Ax0x+Cy0y+D(x0+x)+E(y0+y)+F=0上故切点弦MN所在的直线方程为Ax0x+Cy0y+D(x0+x)+E(y0+y)+F=0.设S(x1,y1),T(x2,y2),M(m,n)如图所示:由①可知,曲线在点S(x1,y1)处的切线方程为Ax1x+Cy1y+D(x1+x)+E(y1+y)+F=0曲线在点T(x2,y2)处的切线方程为Ax2x+Cy2y+D(x2+x)+E(y2+y)+F=0,∵点M(m,n)在切线SM上∴Ax1m+Cy1n+D(x1+m)+E(y1+n)+F=0∵点M(m,n)在切线ST上∴Ax2m+Cy2n+D(x2+m)+E(y2+n)+F=0即点S(x1,y1),T(x2,y2)都在直线Axm+Cyn+D(x+m)+E(y+n)+F=0上故直线ST的方程为Axm+Cyn+D(x+m)+E(y+n)+F=0.又直线ST过点P(x0,y0)∴Ax0m+Cy0n+D(x0+m)+E(y0+n)+F=0即点M(m,n)在直线Ax0m+Cy0n+D(x0+m)+E(y0+n)+F=0∴两切线的交点的轨迹方程式Ax0x+Cy0y+D(x0+x)+E(y0+y)+F=0.点P对应的极线.设点P(t,n(,则直线MN的方程为∵点P(m,t(,∴直线MN的方程为又点MM(n,0(在直线 =1,即mn=a22+ny2=1(m>0,n>0且m≠n),设点P(x0,y0(,则点P对应的极线方程为l:mx0x+ny0y=1.设M(x0,t(,E(xE,yE(,A(x1,y1(,B(x2,y2(,直线lAB:y=kx+b(k≠0(,则有:y0=kx0+b-y-0-(t(mx0∴x1+x2=-,x1x2=【证明】:设点P(n,t(,则点P对应的极线方程为=1.设M(n,s(,E(xE,yE(,A(x1,y1(,B(x2,y2(,直线lAB:y=kx+m(k≠0(,则有:t=kn+m联立1得:(b2-a2k2(x2-2kma2x-a2(b2+m2(=0y1+y2=k(x1+x2(+2m=--x1y2+x2y1=x1(kx2+m(+x2(kx1+m(=2kx1x2+m(x1+x2(=-+-=--【证明】:设点P(n,t(,则点P对应的极线方程为l:ty=p(n+x(.设M(n,s(,E(xE,yE(,A(x1,y1(,B(x2,y2(,直线lAB:x=my+k,则有:n=mt+k-2pmy-2pk=0∴y1+y2=2pm,y1y2=-2pkx1y2+x2y1=(my1+k(y2+(my2+k(y1=2my1y2+k(y1+y2(=-2pmkx1y2+x2y1-sx1y2+x2y1-s(x1+x2(-n(y1+y2(+2sn-2pmk-s(2pm2+2k(-2pmn+2sn==x1x2-n(x1+x2(+n2k2-n(2pm2+2k(+n2E(m,0(,(点E不在椭圆端点和椭圆中心(若M是E点对应极线上任一点,则kMA,kME,kMB成MA+kMB=2kMEMA+kMB=2kMP=0极线x=;椭圆在点A处的切线与极线x=交于点N,过点N作直线AP的垂线MN,垂足为切线AN与极线的交点由P(t,0(,MN⏊PA可得直线MN的斜率为kMN=-极线x=.双曲线在点A处的切线与极线x=交于点N,过点N作直线AP的垂线MN,垂足切线AN与极线的交点由P(t,0(,MN⏊PA可得直线MN的斜率为kMN=-t;抛物线在点A处的切线与极线x=-t交于点N,过点N作直线AP的垂线MN,垂足为M,则直,y1(,则切线AN的方程为y1y=p(x1+x(切线AN与极线x=-t的交点N(-t,由P(t,0(,MN⏊PA可得直线MN的斜率为kMN=∴直线MN的方程为(x+t(∴直线MN的方程过x轴上一定点Q(p-t,0(当x1=t时,直线MN的方程为y=0,也过点Q(p-t,0(∴直线MN恒过x轴上一定点Q(p-t,0(MN为直径的圆必过焦点F.如图所示:,N∵直线FN为点M对应的极线又点N在直线FN上=1,即y1y2=-∴kFN⋅kFM==-1,即FM⏊FN∴以线段MN为直径的圆必过焦点F,N∵直线FN为点M对应的极线又点N在直线FN上∴以线段MN为直径的圆的方程为(x-2+(y-y1((y-y2(=0x-2=⋅(a2-t2(,即x-=±、a2-t2,即∴AP⋅PB+PE⋅PB=AP⋅PB-PE⋅AP,即PB=-AP∵PB,AP均为长度∴PB=-AP不可能成立,即假设不成立故P,Q,R三点一定共线要证点Q在直线只需要证AC与直线l的交点Q

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论