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圓錐曲線動弦的“保值性”

2012-08-27 02:43江蘇省灌云縣楊集高級中學
中學數(shù)學雜志 2012年3期
關鍵詞:定值切線斜率

☉江蘇省灌云縣楊集高級中學 李 昌

圓錐曲線的許多性質(zhì)不僅優(yōu)美而且和諧.文[1]得到了圓錐曲線中關于動弦的性質(zhì)1.

性質(zhì)1過圓錐曲線上一定點P任作兩條動弦PA、PB,當這兩弦的斜率之積、斜率之和或者傾斜角之和三者中有一個為定值時,動弦AB所在直線過定點或有定向.

此性質(zhì)動靜結(jié)合,很優(yōu)美,但不具和諧性!因為條件中的動弦有兩條,且它們在方向上存在某種靜態(tài),而結(jié)論中的動弦只有一條,其靜態(tài)也不完全體現(xiàn)在方向上.由此想到:是否可以找到兩條直線,它們的方向存在與條件相對應的靜態(tài)呢?

結(jié)合性質(zhì)1,進一步探究發(fā)現(xiàn),動弦AB過定點Q時,直線PQ和曲線在點P處的切線l與動弦PA、PB在方向上具有一致的定值;動弦AB有定向時,動弦AB和曲線在點P處的切線l與動弦PA、PB在方向上也具有一致的定值.據(jù)此,既能使條件的定值在結(jié)論中得到保全,又能使定點定向歸為統(tǒng)一,結(jié)論更優(yōu)美和諧.故將其稱為圓錐曲線動弦的“保值性”,即:

性質(zhì)2過圓錐曲線上一定點P任作兩條動弦PA、PB,設圓錐曲線C在點P處的切線為l,用kPA表示直線PA的斜率,αPA表示直線PA的傾斜角,其他類似.

(1)當kPA·kPB=t(t為定值)時,動弦AB所在直線若過定Q,在kPQ存在時,滿足kPQ·kl=t,動弦AB若有定向,在kAB存在時,滿足kAB·kl=t;

(2)當kPA+kPB=t(t為定值)時,動弦AB所在直線若過定Q,在kPQ存在時,滿足kPQ+kl=t,動弦AB若有定向,在kAB存在時,滿足kAB+kl=t;

(3)當αPA+αPB=α(α為定值)時,動弦AB所在直線若過定Q,則αPQ+αl=α,若有定向,則αAB+αl=α.

下面利用文[1]的結(jié)論以拋物線和橢圓為例進行證明,雙曲線中的證明類似.

1.朱其錄,申后坤.圓錐曲線動弦的一個性質(zhì).數(shù)學通報,2002,11.

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