☉江蘇省沭陽高級中學(xué) 范如青
圓錐曲線切線的幾個有趣性質(zhì)
☉江蘇省沭陽高級中學(xué) 范如青
文[1]探討了雙曲線切線的幾個有趣性質(zhì),受此啟發(fā),本文探討了橢圓和拋物線等圓錐曲線,得到類似的性質(zhì).
性質(zhì)1:設(shè)F為圓錐曲線(離心率為e)的一個焦點,其相應(yīng)的準線為l.一直線交圓錐曲線于點M、N,交l于點P,則FP平分∠MFN的外角.
圖1
由三角形外角平分線定理的逆定理知FP平分∠MFN的外角.
性質(zhì)2:設(shè)F為圓錐曲線的一個焦點,其相應(yīng)準線為l,過圓錐曲線上一點M的切線交準線l于P,則PF⊥MF.
證明:如圖2,延長MF交圓錐曲線于M1.在性質(zhì)1中,當N與M重合時,直線PNM成為與圓錐曲線相切于點M的切線PM,∠NFM1成為平角∠MFM1.由性質(zhì)1知FP平分∠NFM1,即FP平分∠MFM1,故PF⊥MF.
性質(zhì)3:設(shè)F1,F(xiàn)2是橢圓(離心率為e)的兩個焦點,點M是橢圓上異于長軸兩端點的任一點,則在橢圓上的點M處的切線和法線分別平分∠F1MF2及它的外角.
圖2
圖3
性質(zhì)4: 設(shè)F1,F(xiàn)2是橢圓的兩個焦點,A1,A2是長軸兩端點,過橢圓上異于A1,A2的任一點M作橢圓的切線,過F1,F(xiàn)2作切線的垂線,垂足分別是B、C,則B、C在以A1A2為直徑的圓上.
證明:如圖4,設(shè)橢圓的中心為O,直線F1M與直線F2C相交于D,連接OC、OB.由性質(zhì)3知MC平分∠F2MF1的外角∠F2MD.
圖4
所以點C在以A1A2為直徑的圓上,同理點B也在以A1A2為直徑的圓上.
性質(zhì)5:P為橢圓外一點,PA、PB是橢圓的兩切線,A、B為切點,F(xiàn)1、F2為橢圓的兩焦點,則PF1、PF2分別平分∠AF1B、∠AF2B.
證明: 如圖5,過F1、F2分別作PA、PB的垂線,交直線F2A、F1B的延長線于點F1、F2,交直線PA、PB延長線于C、D,連接PF1,PF2,PF1,PF2.
圖5
1.楊昌龍,熊先漢.雙曲線切線的幾個有趣性質(zhì)[J].中學(xué)數(shù)學(xué)月刊,2005(10).