圆锥曲线的中点弦的性质及其应用

在平面解析几何中常需要求圆锥曲线的过定点的动弦的中点轨迹。例如,给定双曲线x~2-y~2/2=1,过点A(2,1)的直线l与所给双曲线交于两点P_1及P_2,求线段P_1P_2的中点P的轨迹方程。为了求出P点的轨迹方程,已有各种各样方法:有用直线的点斜式方程的;有用直线的点斜式参数方程的;有用直线的两点式参数方程的;     

点到直线的距离

空间解析几何的教学中 ,空间点、直线、平面之间的关系是学习的一个重点。点和直线的位置关系包括两种 :点在直线上 ,点在直线外。当点在直线外时 ,点到直线距离的计算随之出现。笔者在教学中发现 ,这一问题的解决可以涵盖空间解析几何教学中两点间距离、向量运算、直线方程、平面方程等诸多知识点。下面以一具体例题说明。例　求点 A( 2 ,4,1 )到直线 L:x+12 =y2 =z-2-3 的距离。解法一　先求过 A点与直线 L垂直的平面方程 .用点法式 ,得2 ( x -2 ) +2 ( y -4) -3 ( z -1 ) =0即 2 x +2 y +3 z -9=0 .　　将直线方程用参数方程表示为x =2…     

一个不充分的条件

条件α~2 b~2=1不是直线的参数方程(Ⅱ)化为直线的参数方程(Ⅰ)的充分条件。 (Ⅰ)x=x_0 tcosc (1) y=y_0 tsinc (2) (t为参数,α为倾角0≤α<π) (Ⅱ)x=x_0 at (t为参数) y=y_0 bt 为行文方便,我们不妨称(Ⅰ)为直线的标准参数方程;(Ⅱ)为直线的具有a~2 b~2=1条件的参数方程。对于直线的标准参数方程(Ⅰ),有如下的性质:1.在直线正方向的定义(见高中课本《平面解析几何》4.1节)下,参数t表示直线上任意一点P(x,y)P_0(x_0,y_0)的离差,即是t=P_0P,当t>0时,P在P_0的上方,t<0时,P在P_0的下方;2.a为直线倾角。这两个条件,并不是所有具备条件a~2 b~2=1的     

“代点法”一文的一点补充

一九八三年第六期《数学通报》刊载了胡世荣同志的篇名为“解平面解析几何题的简捷方法——代点法”的文章。文章的绝大部分内容是正确的,也是简捷的一种解题法。但文中第三部分“二次曲线的弦被一定点平分求这弦所在的直线方程”,作者却忽视了定点M(m,n)在坐标系中的位置。应当指出:绝非任一点M(m,n)都有弦P_1P_2存在,使得P_1、P_2在二次曲线上,且M为P_1P_2线段的中点。     

介绍一个几何变换——抛物旋转

很多平面解析几何习题集都有这样的轨迹题:CD是和椭圆长轴A’A垂直的弦。求两直线A’C与AD交点的轨迹。 解:如图(1)设椭圆方程x~2/a~2 y~2/b~2=1     

星形线作为直线族与椭圆族的公包络——中学教材中一道解析几何题的引伸

1.引子(圆)平面解析几何中有一个大家都很熟悉的题目,我们把它作为本文的引子: 一条线段AB(AB=r)的两端点A和B分别在x轴和y轴上滑动,求线段AB的中点P_0的轨迹方程(见六年制重点中学平面解析几何课本第81页第15题)。 解:设P_0点的坐标为P_0(x_0,y_0),以线段AB与x轴的夹角θ为参数,则     

两个数学问题的面积法妙证

<正>问题1^([1])如图1,PAB、PCD分别是⊙O的两条割线,交⊙O于点A、B、C、D,AD与BC相交于点Q,若点M、N分别满足四边形MAQC、四边形NBQD都是平行四边形.证明:P、M、N三点共线.证明如图1所示,设直线MN分别交直线AB和CD于点P_1和P_2,则欲证P、M、N三点共线,须证点P_1与P_2重合,     

一个平几命题的推广

命题1 设p为△ABC内点,过P作直线DE∥BC,交AB于D、AC于E;作FG∥CA ,交BC于F,AB于G 、HK∥AB,交CA于H,BC于K,则有此命题及其关联的图形被改编成数十道题目出现于国内外赛题,若P为平面任一点呢?把线段比改为有向线段比,仍然成立。命题2 设P为△ABC所在平面内任一点,过P作直线DE∥BC,交直线AB于D,CA于E;作FC∥CA,交直线BC于F,AB于G;作     

意外设问 精彩迭现——记一堂解析几何复习课片段

在一堂解析几何复习课上,我提出这样一个问题让学生思考: 问题过点P(2,1)作直线l,分别交x轴和y轴正半轴于A,B两点,O为坐标原点,若△AOB面积最小,求直线l的方程?     

介紹直线方程的法线式的几种推导方法

现行高中平面解析几何课本中,是用直线方程的点斜式来推导直线方程的法线式的。本文介绍另外几种推导直线方程的法线式的具体作法,供大家参考,并希指教。 (一) 用直线方程的斜截式和两点间的距离公式推导设坐标平面内的任意一条直线l在y轴上的截距为b,法线n交直线l于点N,|ON|=p(p>0),x轴的正方向到法线n的正方向的角为θ,则直线l和y轴的交点B的坐标与点N的坐标分别为(0,b)与解之得又由法线n的斜率K_1=tgθ知直线l的斜率将这里的K和b的值代入直线方程的斜截式得 (ⅰ) 若sinθ≠0,方程两边都乘以sinθ后,将各项都移至等号左边得 (ⅱ) 若sinθ=0,仍有(见现行高中平面解析几何课本p.64)。为了简便起见,下文我们不再涉及这种情况。     

解几中有关距离极值问题的复数解法

复数中的某些问题可转化为解析几何问题,辅以图形,数形结合,形象直观,使复数问题得到解答。显然某些解析几何问题也可转化为复数问题,不过其解答是否简便,是需认真对待的。笔者对解析几何中的某些与距离有关的极值问题的复数解法,作以探讨,力求简便,分几个类型简介如下。一、与直线有关的距离极值例1 已知直线l:x-y 9=0,椭圆C:x~2 4y~2=12,以椭圆的焦点为焦点再作椭圆,交直线l于点M,问点M在何处时,所作椭圆长轴最短,并求出具有最短长轴时的椭圆方程。解所给椭圆c:x~2/12 y~2/3=1的焦点为     

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?     

解析几何问题多种解法欣赏

<正>题目如图1,已知椭圆E:(x~2)/4+y~2=1的左、右顶点分别为A,B,圆x~2+y~2=4上有一动点P,P在x轴上方,C(1,0),直线PA交椭圆于点D,连接PB,DC,已知直线PB与DC的斜率存在且分别为k_1,k_2,若k_1=λk_2,求λ取值范围.这是高三解析几何深度复习中遇到的一道典型题,也是解析几何复习中教师必选的一道题,其解法多而精彩.众所周知:只有建立函数关系才能求λ的取值范围,那么以什么参数     

一道高考题的拓广

2007年全国高考福建省理科卷第20题:如图1,已知点F(1,0),直线l:x=-1,P为平面上的动点,过P作直线l的垂线,垂足为点Q,且QP·QF=FP·FQ.(Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程;(Ⅱ)过点F的直线交轨迹C于A,B两点,交直线l于点M,已知MA=1λAF,MB=2λBF,求1λ 2λ的值.图1本题(Ⅰ)中,由条件可求得动点P的轨迹C的方程是y2=4x,显然F(1,0)是抛物线y2=4x的焦点,直线l:x=-1是抛物线y2=4x的准线.在(Ⅱ)中,由条件可求得1λ 2λ=0.(Ⅱ)中的这个结论对一般的圆锥曲线是否成立呢?延伸一下可得圆锥曲线的一个有趣性质:性质1过点F(m,0)(m>0)的直线交抛物线y2=2…     

二元不等式所表示的区域

在高中数学试验教材《平面解析几何》①P108—110定理2:平面上两点P_1(x_1,y_1),P_2(x_2,y_2)分居直线l:Ax+By+C=0的两侧,则Ax_1+By_1+C与Ax_2+By_2+C异号。如果P_1、P_2在直线l:Ax+By+C=0的同侧,则Ax_1+By_1+C与Ax_2+By_2+C同号。从此导出二元一次不等式的解法。这一定理能否推广到般二元不等式?本文将给出二元不等式解法的理论依据与实际解法。为了表达的方便,先介绍n次代数曲线的基本知识。定义1 n次代数方程     

1981年高考数学第九题分析

今年高考(理工农医类)数学试题第九题是:给定双曲线x~2-y~2/2=1 (1)过点A(2,1)的直线l与所给双曲线交于两点P_1及P_2,求线段P_1P_2的中点P的轨迹方程;(2)过点B(1,1)能否作直线m,使m与所给双曲线交于两点Q_1及Q_2,且点B是线段Q_1Q_2的中点?这样的直线m如果存在,求出它的方程?如果不存在,说明理由。我们在参加批阅高考试卷过程中,尤其是第(1)小题,发现多种解法,现摘选几种解法介绍如下:     

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。     

一道调研试题的探源

南京市2014届高三第一次模拟考试的第18题是一道饶有趣味的解析几何题：在平面直角坐标系xOy中,如图1,已知过点（1,3/2）的椭圆C：x2/a2＋y2/b2=1（a〉b〉0）的右焦点为F（1,0）,过焦点F且与x轴不重合的直线与椭圆C交于A,B两点,点B关于坐标原点的对称点为P,直线PA,PB分别交椭圆C的右准线l于M,N两点.（1）求椭圆C的标准方程;     

一个命题的应用

命题:设已知两点P_1(x,y_1)、P_2(x_2,y_2)的连线交直线l:Ax+By+C=0于点P(P_2不在直线l上) 求证:P_1P/PP_2=-(Ax_1+By_1+C)/(Ax_2+By_2+C) 证明:设P_1P/PP_2=λ,则点P坐标为 ((x_1+λx_2)/(1+λ),(y_1+λy_2)/(1+λ)) ∵点P在直线l上, ∴ A(x_1+λx_2)/(1+λ)+B(y_1+λy_2)/(1+λ)+C=0 解得λ=-(Ax_1+By_1+C)/(Ax_2+By_2+C) 所以P_1P/PP_2=-(Ax_1+By_1+C)/(Ax_2+By_2+C) (Ax_2+By_2+C≠0) 此命题在平几中用于证明比例线段问题,常能奏效。下面略举数例。例1.P为△ABC的边BC所对的中位线DE上任意一点,CP交AB于M,BP交AC于N,     

对2011年山东卷文科压轴题的探究

2011年高考山东卷文科压轴题：在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C：x^2/3＋y^2=1.如图1所示,斜率为k（k〉0）且不过原点的直线L交椭圆C于A,B两点,线段AB的中点为E,射线0E交椭圆C于点G,交直线X=-3于点D（-3,m）．