关于曲线族产生曲面的理论证明的一点补充——多项式的结式在几何上的一个应用

在空间解析几何中,我们把柱面,锥面和旋转曲面看成是动曲线的轨迹,来建立这几类特殊曲面的方程,例如,把柱面看成是与空间定曲线(准线)相交且和定方向(母线方向)平行的动直线的轨迹。建立柱面方程的步骤是先写出满足条件的动直线的方程——含有参数的直线族方程,然后从     

利用圆锥模型解一类直线计数问题

若圆锥ＳＯ的母线与轴所成角为α ,则过Ｓ点且与直线ＳＯ所成角为α的直线都在该圆锥曲面上 ,即过Ｓ点与直线ＳＯ所成角为α的直线的集合是圆锥ＳＯ曲面上的所有母线 .例 1　异面直线ａ ,ｂ ,所成角α =50°,过空间一点Ｐ作直线ｌ,使ｌ与ａ ,ｂ所成角 β都为 30° ,问符合条件的直线有几条 .分析　过Ｐ点分别作直线ＡＢ ,ＣＤ ,使ＡＢ∥ａ ,ＣＤ∥ｂ,则根据等角定理 ,过Ｐ点与ＡＢ ,ＣＤ都成 30°角的直线 ,就是符合条件的直线 ,而过Ｐ点与ＡＢ成 30°角的直线的集合是以Ｐ点为顶点 ,ＡＢ为轴 ,母线与轴夹角为 30°的圆锥曲面上的所有母线 ;…     

对一道"圆"题的探究和拓广

题目 已知圆O:x2+y2=1,直线l1过定点Q(3,0)且与圆O相切. (Ⅰ)求直线l1的方程; (Ⅱ)设圆O与x轴相交于A,B两点,P是圆O上异于A,B的任意一点,过点Q且与x轴垂直的直线为l2,若直线AP交直线l2于点M,直线BP交直线l2于点N,求证:以MN为直径的圆C经过定点,并求出定点坐标.     

半椭圆上椭圆周角两边所在直线斜率之积为定值——与半圆上圆周角类比探讨

众所周知 ,半圆上的圆周角是直角 ,角两边所在直线斜率ｋ1 ,ｋ2 若存在 ,则ｋ1 ｋ2 =- 1 .圆的这一本质属性的揭示使解决圆的有关问题有了可遵循的规律 ,带来许多方便 .我们自然会猜想二次曲线 (如椭圆 )也能有类似的性质 .1　从与半圆上圆周角类比说起1 1　设Ｐ(ｘ ,ｙ)为圆ｘ2 ｙ2 =ａ2 上任意一点 ,且不在Ｐ1 (ａ ,0 ) ,ｐ2 (-ａ ,0 )处 .ｋｐｐ1 =ｋ1 ,ｋｐｐ2 =ｋ2 则有 :ｋ1 ·ｋ2 =ｙｘ -ａ ·ｙｘ ａ =ｙ2ｘ2 -ａ2 =ａ2 -ｘ2ｘ2 -ａ2 =- 1 .反之 ,满足ｋ1 ·ｋ2=- 1的动点Ｐ(ｘ ,ｙ)的轨迹方程为 :ｙｘ -ａ· ｙｘ ａ =- 1　　 …     

直线与圆

直线与圆是解析几何中最简单而变化丰富、应用广泛的内容之一 ,同时也是应用解析法解决平面几何问题的基础 .本讲主要突出如下三个问题 :1)直线和圆的方程 .2 )直线与直线、直线与圆的位置关系 .3)直线系与圆系的方程 .例 1　 (第 10届希望杯邀请赛试题 )过点Ｐ(6 ,8)作两条互相垂直的直线ＰＡ、ＰＢ ,分别交ｘ轴正半轴于Ａ ,ｙ轴正半轴于Ｂ .1)求线段ＡＢ中点的轨迹 ;2 )若Ｓ△ＡＯＢ=Ｓ△ＡＰＢ,求ＰＡ与ＰＢ所在直线的方程 .讲解　对于第 1)小题 ,常见的思路有两种 :一是利用ｋＰＡ·ｋＰＢ=- 1建立线段ＡＢ中点的轨迹方程 ;二是引入斜率…     

例谈复数在解析几何中的应用

1　圆锥曲线的旋转例 1　将椭圆 ｘ22 5 + ｙ29=1绕其左焦点按逆时针方向旋转 90°后得曲线Ｃ ,求曲线Ｃ的方程 .解　设Ｐ(ｘ1,ｙ1)为椭圆 ｘ22 5 + ｙ29=1上任意一点 ,旋转后所对应的点为Ｑ(ｘ ,ｙ) ,因椭圆左焦点为(- 4,0 ) ,则 (ｘ + ｙｉ) + 4=[(ｘ1+ ｙ1ｉ) + 4]ｉ,∴ ｘ1=ｙ - 4,ｙ1=ｘ + 4.∴ (ｙ - 4) 22 5 + (ｘ + 4) 29=1即为曲线Ｃ的方程 .图 1　例 2图例 2　正方形ＡＢＣＤ的一条边ＡＢ在直线 ｙ =ｘ+ 4上 ,Ｃ ,Ｄ在抛物线ｙ2 =ｘ上 ,求正方形的边长 .解　将抛物线及直线绕原点逆时针旋转 4 5° ,得抛物线方程 (ｙ -ｘ) 2 =2 (…     

关于三种摆线的方程

在《六年制重点中学高中数学课本·解析几何》中,摆线是这样定义的:“一个圆沿着一条直线滚动时,圆周上一个定点M的轨迹叫摆线。”如果设圆的半径为a,取圆滚动所沿的直线为x轴,圆上的定点M落在直线上的一个位置为原点,建立坐标系(如下图),取滚动角φ为参数,那么OA的长等于AM的长。则摆线的参数方程为:     

Euler-Poisson-Darboux 方程奇型混合问题

<正> 对于 Laplace 双曲型方程Lz≡z_(xy)+a(x,y)z_x+b(x,y)z_y+c(x,y)z=0 (1)考虑一曲线弧 L,假设 L 被任何与 x 轴相平行或与 y 轴相平行的直线仅交于一点,而在L 上给定 Cauchy 数据,则方程(1)的解就唯一确定.若 L 由两根单调弧组成,而在 L 上给定 Cauchy 数据,Picard 指出,由于数据过多,Cauchy 问题一般是不可能的.J.Ha-     

摆线趣谈

一、问题的提出很早以前 ,人们就对沿直线前进的马车车轮上的点的轨迹产生了浓厚的研究兴趣 .有人误认为这个轨迹是一段段周而复始的圆弧 ,也有人误认为这个轨迹是一段段的抛物线 .实际上 ,当一个圆沿一条定直线作无滑动的滚动时 ,动圆圆周上一个定点的轨迹是一条摆线 ,也叫旋轮线 .二、摆线的方程和图像设圆的半径为ａ ,取圆滚动所沿的定直线为ｘ轴 ,圆周上定点Ｐ落在直线上的一个位置为原点 ,建立直角坐标系 (如图 1) .图 1设点Ｐ(ｘ ,ｙ)为轨迹上任意一点 ,圆心滚动到Ｂ点时 ,圆与直线相切于Ａ点 .取∠ＡＢＰ=θ为参数 ,作ＰＤ⊥Ｏｘ ,Ｐ…     

正射影曲线

在学习平面解析几何时 ,经常遇到求一条曲线关于一条直线的对称曲线方程的问题 .如果了解一下有关正射影曲线的一些知识 ,这类问题的解决是十分方便的 .定义 1　自直线ｌ外一点Ｐ向ｌ作垂线 ,垂足为Ｈ ,Ｑ是直线ＰＨ上异于Ｈ的任意一点 ,若 ＰＨＨＱ =λ .则称Ｑ是Ｐ关于直线ｌ成定比λ的正射影点 .定义 2　曲线Ｃ上各点关于直线ｌ成定比λ的正射影点的集合叫曲线Ｃ关于直线ｌ成定比λ的正射影曲线 .定理　在平面直角坐标系下 ,曲线Ｃ :ｆ(ｘ ,ｙ)= 0关于直线ｌ:Ａｘ Ｂｙ Ｃ =0成定比λ的正射影曲线的方程是 ｆ(Ｘ ,Ｙ) =0 .其中Ｘ =ｘ -…     

高中联赛一道预赛题的探究

<正>首先来看一道2014年陕西数学联赛预赛题.已知圆O:x2+y2=1与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,M是圆O上任意一点(除去圆O与两坐标轴的交点).直线AM与BC交于点P,直线CM与x轴交于N,设直线PM、PN的斜率分别为m、n,求证:m-2n为定值.     

试题选登

和PD都和底面成45。角,求①PC和君口所成的 1984年河南开封市 高中毕业班数学练习题 I理科 一、选择题(12分,每小题3分) 1.函数夕二一侧声在区间(一co,co)上是(A)增函效;(B)减函数;(C)既不是增函数也不是减函数〔 2.指数方程a’二109、C(a>o,a尹1,b>1,。0)与直线穿=x的交点,过Al点作直线夕二x的垂线交x轴于B,,过B:点作与直线y二x平行的直线交曲线于月:,再过A:作直线B,A:的垂线乏八,(…     

空间情形下旋转体体积的计算

运用定积分中的元素法,给出了空间曲线绕空间直线旋转一周所成的旋转曲面与垂直于旋转轴的两个平面所围成的旋转体体积的计算公式:V=π(m2+n2+p2)23∫tt12{[p(y(t)-b)-n(z(t)-c)]2+[m(z(t)-c)-p(x(t)-a)]2+[n(x(t)-a)-m(y(t)-b)]2}m.x′(t)+n.y′(t)+p.z′(t)dt从而将平面图形的旋转体体积推广到了空间情形.     

2010年四川卷理20题的课本探源、简解与拓广

考题(2010年四川卷理科20题)已知定点A(-1,0),F(2,0),定直线l:x=1/2,不在x轴上的动点P与点F的距离是它到定直线l的距离的2倍.设点P的轨迹为E,过点F的直线交E于B,C两点,直线AB,AC分别交l于点M,N. (Ⅰ)求E的方程; (Ⅱ)试判断以线段MN为直径的圆是否过点F,并说明理由.     

圆锥曲线一个几何性质的补充

本刊文 [1 ]将文 [2 ]的关于抛物线的一个几何性质推广到了椭圆及双曲线中 ,几个结论综合起来是与圆锥曲线对称轴有关的一个性质 .但文[1 ]中所述的性质只涉及到曲线焦点所在的对称轴 ,而遗漏了另一对称轴的情形 .另外 ,这个性质对圆也是成立的 .作为文 [1 ]的补充 ,本文再给出以下三个结论 .定理 1　设Ａ是以Ｏ为圆心、Ｒ为半径的圆内异于Ｏ的任意一点 ,Ｂ是ＯＡ延长线上的一点 ,且｜ＯＡ｜·｜ＯＢ｜=Ｒ2 ,(1 )若过Ａ点引直线与这个圆相交于Ｐ ,Ｑ两点 ,则∠ＰＢＡ =∠ＱＢＡ ;(2 )若过Ｂ点引直线与这个圆相交于Ｐ ,Ｑ两点 ,则∠ＰＡＢ+∠…     

求圆的切线方程的一种简捷方法

在解析几何中,求圆的切线方程,特别是两圆的公切线方程,一般都用到垂线长或根的判别式求。但这种方法,大多都要解一个或几个二元二次方程组,比较复杂。本文力图寻找一个比较简单的求切线方程的方法。斜率为k且切于定圆的直线方程可以看作是定直线平行移动所得,具体移法有如下定理。定理1 若给定圆C_2(x-x_o)~2+(y-y_o)~2=r~2则斜率为k且切于C的直线方程为 y-y_o=k(x-x_o)±r(1+k~2)~(1/2) ① (即是将斜率为k且过圆心(x_o,y_o)的直线方程l′:y-y_o=k(x-x_o)沿y轴平行移动     

在极坐标系下求点到直线的距离的简化

在极坐标系中求点到直线的距离时 ,通常采用的方法是将极坐标方程化为直角坐标系下的方程 ,点化为直角坐标系下点的坐标后再求解 ,而此法计算较繁 .本文介绍一简单方法 .首先回归到直线在极坐标系下一般方程的求法 .图 1　例 1图例 1　在极坐标系中 ,求倾斜角为α ,且过定点(ρ0 ,θ0 )的直线ｌ的方程 .解　如图 1,过极点作ｌ的垂线 ,及与ｌ平行的直线ｌ1,在直线ｌ上任取一点 (ρ ,θ) ,有 ρ·ｓｉｎ(θ-α) =ρ0 ·ｓｉｎ(θ0 -α) ,则直线ｌ的方程为 ρ·ｓｉｎ(θ-α) =ρ0 ·ｓｉｎ(θ0 -α) .注意　若设 ρ·ｓｉｎ(θ -α) =ρ0 ·ｓ…     

用特定位置解一类解几填充题

利用特殊位置巧解一类解几填充题,可一望而解: 1.已知圆(x+4)~2+(y-3)~2=4和直线y=mx交于P、Q两点,则|OP|·|OQ|=_______。 2.M是椭圆x~2/9+y~2/4=1上任一点,F_1、F_2是它的焦点,Q是△MF_1F_2的内心,MQ延长线交直线F_1F_2于N,则|MQ|:|NQ|=_______。 3.将曲线y=f(x)平移,使曲线上点P的坐标由(1,0)变为(2,2),则此时的曲线方程是_____。 4.已知抛物线y~2=4x的一条焦点弦被焦     

极坐标系下圆的方程

我们知道 ,在直角坐标系中 ,圆有标准方程和一般方程 ,那么在极坐标系中 ,圆的标准方程和一般方程又是怎样的呢 ?1　极坐标系下的圆求圆心是Ｃ( ρ0 ,θ0 ) ,半径是ｒ的圆的极坐标方程 .设Ｍ ( ρ ,θ)是圆上任意一点 ,根据余弦定理得ｒ2 =ρ2 ρ20 - 2 ρ0 ρｃｏｓ(θ -θ0 ) ,即 ρ2 - 2 ρ0 ρｃｏｓ(θ -θ0 ) ρ20 -ｒ2 =0 ( 1)方程 ( 1)就是圆心是Ｃ( ρ0 ,θ0 ) ,半径是ｒ的圆的极坐标方程 .我们把它叫做极坐标系下圆的标准方程 .把圆的标准方程展开得 ρ2 - 2 ρ0 ｃｏｓθ0 ·ρｃｏｓθ -2 ρ0 ｓｉｎθ0 ·ρｓｉｎθ ρ20 …     

关于2^m的末位数字问题的探讨

1　问题的由来本人曾于 1 998年在贵刊第 1 0期提出数学问题 1 1 56题并解答 ,其中利用了“2 ｋ· 2 50 0 ≡ 2 ｋ,及(2 50 0 ) ｍ ≡ 2 50 0 ≡ 9376(ｍｏｄ1 0 4 )”这个结论 .现研究探讨发现下面的更一般的结论 .2　定理定理　当 2 ｍ 具有 2 4 ×5ｎ 的形式时 (ｍ ,ｎ为正整数 ) ,则 (2 4 ×5ｎ- 1 )·2 ｋ ≡ 0 ,即 2 4 ×5ｎ· 2 ｋ ≡ 2 ｋ 及(2 4×5ｎ) ｔ ≡ 2 4×5ｎ(ｍｏｄ1 0 ｎ 1 ,ｋ≥ｎ 1 ,ｋ ,ｔ为正整数 )证明(1 )当ｎ=1时 ,2 2 0 =(2 1 0 ) 2 =(1 0 3 2 4 ) 2 ≡2 4 2 ≡ 76∴ (2 2 0 - 1 ) · 2 ｋ ≡ 3× 52 · 2 ｋ …