平面分线段所成比的定理及应用

设线段AB和平面α相交(或延长后)于D,AA_1⊥α、BB_1⊥α,(A、B∈α)则有AO/OB=AA_1/BB_1。这是在立几中不难证明的事实。我们可称它为平面分线段所成比的定理,即定理一条线段和一个平面(或延长后)相交,交点内(或外)分线段的比,等于对应端点到平面的距离之比。 (*) 下面例举说明这个定理的应用。例1 设空间四边形A_1A_2A_3A_4,平面α与A_1A_2、A_2A_3、A_3A_4、A_4A_1或其延长线顺次相交于P_1、P_2、P_3、P_4,求证A_1P_1/P_1A_2·A_2P_2/P_2A_3·A_3P_3/P_3A_4·A_4P_4/P_4A_1=1。证明设A_1、A_2、A_3、A_4到平面α的距离分别为h_1、h_2、h_3、h_4,由定理(*)有:     

有心二次曲线的统一定义

众所周知,椭圆、双曲线、抛物线统称为圆锥曲线,它们有统一定义,且也有统一的极坐标方程,作为有心二次曲线的椭圆(包括圆)和双曲线,是否也有统一的定义、统一的方程呢? 设P_1、P_2是平面内的两定点,M为平面内的动点,有向直线P_1P_2到直线P_1M及直线P_2M的角分别为α_1,α_2,且tgα_1·tgα_2=k(k是非零常数)。动点M的轨迹是什么呢?     

一类周期点列——由一个国际数学竞赛题想到的

第二十七届国际中学生数学竞赛的第二题是:“平面上给定△A_1A_2A_2及点P_0,定义As=As_(-3)s≥4,造点列P_0,P_1,P_2,…使得P_(k+1)为绕中心A_(k+1)顺时针旋转120°时,P_k所到达的位置.k=0,1,2….若P_(1986)=P_0,证明△A_1A_2A_3为等边三角形.”此题由我国提供,命题的背景常庚哲老师已写出,本文将利用常老师给出的一些结果,进一步讨论这一类周期点列.     

椭圆焦点弦的一个结论的推广

文[1]研究了椭圆焦点弦的若干性质,得出两个新的结论,其中之一为如下命题:命题如图1,设P是椭圆x~2/a~2 y~2/b~2=1上任意一点,F_1、F_2是两个焦点,弦PP_1、PP_2分别过焦点F_1、F_2,过P_1、P_2的切线交于P′,则P′点的轨迹方程为:     

对“球面三角学”的几点意见(续)

(5)第7页第七行末尾起:“极是垂直于极线的大圆的交点.假设 A_2,A_3或其它的点在 P点的极线上,则 A_2P=90°,但 A_2自己又在 A_1点的极线 PA_2P_1上,所以大圆 PB_2A_2P_1 以及PB_4A_4P_1等和极线互相垂直”.其中“极是垂     

椭圆面积的一种求法

椭圆面积通常是用定积分来计算的,本文介绍一种方法,只要掌握中学的极限知识就能看懂。设椭圆的方程为 x=acosθ y=bsiuθ (0 ≤θ<2π)参数θ称为离心角。(如下图) 把椭圆周分为n份,其分点B=A_0,A_1,A_2,…,A_n=B的离心角θ_k成等差数列0,2π/n,4π/n,…,2π。其公差为d=2π/n。那么三角形OA_kA_(k+1)的面积为     

用变换乘法讨论“周期点列”

第27届国际中学生数学竞赛(IMO)试题第2题是中国提供的试题: “平面上给定△A_1 A_2A_3及点P_0,定义A_s=A_(s-3)≥4。造点列P_0,P_1,P_2,……,使得P_(k 1)为绕中心A_(k 1)顺时针旋转120°时P_k所到达的位置。K=0,1,2,……,若P_(1986)=P_0,证明△A_1 A_2A_3为等边三角形。” 题中所给的点列有性质P_(1986)=P_0,表明至     

x_1 x_2>0与X_1 x_2<0同时成立

抛物线y~2=2px(p>0)与椭圆x~2/a~2 y~2/b~2=1(a>b>0)恒交于两相异点P_1和P_2(如图)。设这两点的横坐标是x_1和x_2,显然x_1、     

椭圆切线方程的两种巧妙求法

<正>问题求椭圆C:x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)上一点P(x0,y0)处的切线方程.求椭圆上某点处的切线方程,通常是设出过切点的直线y-y0=k(x-x0),联立直线与椭圆方程,由判别式Δ=0求解,往往计算量较大,容易望而却步;不少资料书上虽然给出了结论x0x/a2+y0y/b2=1,但鲜有推导结论的方法,很多同学一知半解.授人以鱼,不如授人以渔,数学中不少结论和公式的推导过程本身蕴含着丰富的思想和方法,它们是我们进行研究性     

椭圆和双曲线的其它形式方程

1.椭圆和双曲线的其它形式方程直线与x轴交于点(a,0),则称a为直线在x轴上的截距;直线与y轴交于点(0,b),则称b为直线在y轴上的截距.直线在x、y轴上的截距分别是a和b,且ab≠0时,直线有截距式方程:x/a+y/b=1.椭圆标准方程为x~2/a~2+y~2/b~2=1,a>b>0时,椭圆与x轴交于点(±a,0),与y轴交于点(0,土b),与直线的截距式方程类比,不妨也称椭圆的标准方程为椭圆的截距式方程.但根据不同的已知条件,直线还有以下     

椭圆中的“垂径定理”

圆中的垂径定理是我们较为熟悉的,但其实在椭圆中也存在着与圆中垂径定理类似的结论.一、问题的起源设椭圆方程为x2/a2+y2/b2=1,求椭圆所有斜率为k的弦的中点轨迹方程.解运用点差法,设弦与椭圆分别交于不同的两点(x1,y1),(x2,y2),由于点在直线上,有     

椭圆和双曲线的两种新的统一方程

根据圆锥曲线的统一定义所建立的椭圆、双曲线的统一方程为我们所熟知 ,笔者将椭圆、双曲线与直线进行类比得到它们的另外两种统一方程 ,现介绍如下 ,供同学们学习参考 .一、椭圆、双曲线的点离式方程与直线的点斜式方程 y -y1 =k(x -x1 )相类比 ,可以建立由椭圆、双曲线的离心率e及其上一点P(x1 ,y1 )所确定的方程 ,这种形式的方程称为椭圆、双曲线的点离式方程 .命题 1　若点P(x1 ,y1 )是离心率为e,且中心在坐标原点 ,焦点在坐标轴上的椭圆 (或双曲线 )上一点 ,则(1)当焦点在x轴上时 ,方程为y2 -y21 =(e2 -1) (x2 -x21 ) ;(2 )当焦点在y…     

“跳蛙问题”的推广

<正> 本文所指“跳蛙问题”,即第二十一届国际中学生数学竞赛试题的第6题.此题在[1]中已有一种解法.本文目的是将问题推广,并用一种新解法求得解答的普遍形式.一、问题的一般提法跳蛙问题.设 A_0A_1A_2…A_(m-1)A_mA′_(m-1)A′_(m-2)…A′_2A′_1是一个正2m 边形.一只青蛙从 A_0点开始跳跃.如果青蛙在任一个不是 A_m 的顶点,那么它可以跳向两个相邻顶点中的任一点,当它跳到 A_m 点时就停在那里.设 e_n(m)为经过 n 步到达 A_m 的不同的路的个数,试求 e_n(m).(注.一个 n 步路是指顶点的一个序列(P_0,P_1,…,P_n)满足:1) P_0=A_0,P_n=A_m;2)对每个 i,0≤i≤n-1,P_i(?)A_m;3)对每个 i,0≤i≤n-1,P_i 与     

改进的椭圆型问题一阶渐近展开误差估计

1引言考虑下述多尺度椭圆问题:■(1)其中椭圆算子A_ε定义为A_ε=-■/(■x_i)(a_(ij)~ε■/(■x_j).(2)本文使用爱因斯坦求和约定,重复指标表示求和.系数a_(ij)~ε(x)=a_(ij)(x/ε)满足下列条件:     

半离散Schr?dinger-BBM型方程的全局吸引子

主要研究用Crank-Nicolson格式对时间t半离散化的Schr?dinger-BBM方程组的长时间行为,证明了该半离散化方程全局吸引子的正则性.首先证明半离散方程在H~1×H~1空间上生成一个离散无穷维动力系统,并且在H(3/2-ε)×H~2拥有一个全局吸引子A_τ;然后证明该全局吸引子A_τ是正则的,即A_τH~(3/2-ε)×H~2是有界的并且是紧的.     

黄金椭圆与双曲线的一个新性质

由于(5~(1/2)-1)/2与(5~(1/2) 1)/2这两个数都与黄金分割有关,离心率e=(5~(1/2)-1)/2的椭圆不妨叫做黄金椭圆,离心率e=(5~(1/2) 1)/2的双曲线不妨叫做黄金双曲线.它们有许多性质,已被大家所知,下面介绍一个新性质.性质1设B是椭圆的短轴顶点,A是与椭圆焦点F相应的长轴顶点,当且仅当椭圆为黄金椭圆时,∠ABF最大,其最大值是arcsin (5~(1/2)-2).     

巧用共焦点的有心圆锥曲线系方程解题

与椭圆 ｘ2ａ2 + ｙ2ｂ2 =1共焦点的圆锥曲线系方程为　　　　　　　　 ｘ2ａ2 -λ+ ｙ2ｂ2 -λ=1( )其中ａ >ｂ >0 ,λ <ａ2 ,且λ≠ｂ2 .当λ <ｂ2 时 ,方程 ( )表示椭圆 ;当ｂ2 <λ <ａ2时 ,方程 ( )表示双曲线 .对于焦点在 ｙ轴上的椭圆 ,亦有相应的方程与结论 .巧用上述方程解题 ,可减少不必要的许多中间环节 ,下面举一例说明 .例　给定椭圆 ｘ2ｂ2 + ｙ2ａ2 =1(ａ >ｂ >0 ) ,求与这个椭圆共焦点的双曲线 ,使得以它们的交点为顶点的四边形面积最大 ,并求出这个最大值 .解　设所求双曲线方程为ｘ2ｂ2 -λ+ ｙ2ａ2 -λ=1(ｂ2 <λ <ａ2 ) …     

直线与椭圆位置关系的三角判断法及应用

<正>众所周知,在解析几何中,直线与椭圆位置关系的判断,常选择代数法和几何法.设直线l的方程为:Ax+By+C=0(A²+B2+B²≠0),椭圆E的方程为:x2≠0),椭圆E的方程为:x²/a2/a²+y2+y²/b2/b²=1(a>b>0).代数法即是联立方程Ax+By+C=0和x2=1(a>b>0).代数法即是联立方程Ax+By+C=0和x²/a2/a²+y2+y²/b2/b²=1,消去x或y利用判别式判断,当Δ=0时,直线与椭圆相切;当Δ>0时,直线与椭圆相交;当Δ<0时,直线与椭圆相离.而几何法是利用仿射变换将椭圆变为圆,比较圆心到直线的距离与圆的半径大小进行     

求双曲线切线方程一法

一引例对双曲线方程x~2/a~2-y~2/b~2=1 (1)我们同时给出一个与它有关的直线方程: b(t~2+a~2)x-a(t~2-a~2)y-2ta~2b=0 (2)这里t是参数。我们先介绍一下这个直线方程在求方程(1)所表示双曲线切线中的作用。引例问:过点P_1(4,0),P_2(6,2(3~(1/2)))P_3(3,2),P_4(0,2)能否作双曲线x~2/9-y~2/4=1的切线,若能,求出切线方程。解:已知a=2,b=3代入(2)得: 2(t~2+9)x-3(t~2-9)y-36t=0 (3) ①将P_1点坐标代入(3),得 8(t~2+9)-36t=0 2t~2-9t+18=0,t无实数解,这时我们说过P_1点的切线不存在。     

一类含绝对值方程的几何解法

含绝对值的方程,一般解法是分区间讨论,但计算量较大.如果渗透数形结合的思想,运用复数与解几知识求解,可收到事半功倍之效。例1 求方程|x 5] |x-1|=8的实数解. 解:若把x看成复数,则此方程是以z_0=-2为中心,长半轴a=4,半焦距c=3的椭圆方程.此方程的实数解就是椭圆与实轴交点对应的复数:x=-2±4即-2或-6. 一般地,形如|x-c_1| |x-c_2|=2a(a>0,c_1相似文献