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(圆锥曲线的几何性质)抛物线(1)

(圆锥曲线的几何性质)抛物线(1)

从今天开始,老鼠会陆续地发一些《圆锥曲线的几何性质》里的题。这是一本不错的书,作者科克肖特另辟蹊径,用纯几何的方法系统地描述了圆锥曲线。这本书很早以前的,所以有许多调和性质没有探索。

里面命题的证明老鼠就不多说了,读者可以参照“pdcxs”大神的视频(老鼠不会做视频,只能写文章啦,嘤嘤嘤)。废话不多说,现在就开始吧!

定义:抛物线是到一个定点的距离等于到一条定直线的距离的点的轨迹。其中,定点叫做焦点,通常记作S,定直线叫做准线,通常记作I。

定义:(也算是一道命题)抛物线是轴对称曲线,我们将对称轴简称为轴。定义:轴与抛物线的交点叫做抛物线的顶点,通常记作A。

大概长这样

P是曲线上任意一点

命题1:做出抛物线上的点,并且过焦点做准线的垂线是抛物线的轴。

主要来看习题(注意:粉色标注的字母都是常用字母,请多加牢记):

1.做出抛物线上的点

2.P、Q是抛物线上任意两点,P、Q是P、Q关于轴的对称点,则PQ,PQ和轴三线共点

3.P做准线的垂线叫准线与M,过A平行于准线的直线交SM于Y,则SM被Y点平分

4.在三的基础上求证PY垂直于SM,且PY平分∠SPM

5.作SZ垂直于SP交准线于Z,则PZ平分∠SPM

6.过焦点的两条弦叫做焦点弦,若两条焦点弦相等,则它们的中点的连线垂直于轴

7.设动圆与定直线相切,且经过一定点,求圆心的轨迹

8.设动圆与一定圆和一定直线同时相切,求圆心轨迹

9.平行于轴的直线,与抛物线只有一个交点

读者可以想想再看答案哟!

1.参照命题1

2.由题意知,轴是PP的中垂线,也是QQ的中垂线,所以PQQP是等腰梯形,显然PQ与PQ的交点在轴上

第二题图

3.设轴交准线与X,AY交PM于C,很容易看出CM=AX=AS,于是我们可以证ΔYCM≌ΔYAS(AAS),最后我们得到了YM=YS

3、4、5题图

4.用上习题3的结论,再加上抛物线定义PM=PS,三线合一,得到PY平分∠SPM

5.参照命题5(估计就是下下下下一期吧)

6.(这题感谢pdcxs大佬)我们设焦点弦分别为PP和QQ,中点分别为I和H,我们再过H、I、Q、Q作准线的垂线,垂足为C、D、E、F。首先EQ=SQ,FQ=SQ,所以QQ=EQ+FQ,由梯形的中位线得CH=½QQ,同理DI=½PP,于是CH平行且相等DI,所以四边形CDIH是平行四边形,IH平行准线,而准线垂直于轴,所以IH垂直于轴。这里其实还能发现一个小推论:若PP、QQ是焦点弦,那么PQPQ是梯形的充要条件是PP=QQ

得到大佬提醒的我

7.设定点为C,定直线为l,动圆圆心为F。根据抛物线的定义,FC=FG,可以说明F的轨迹是抛物线。进一步,我们还发现F在CG的中垂线上。

第7题

8.借助第7题的结论,作k平行于l,且k和l的距离等于CD,我们会发现,圆心轨迹是以C为焦点,k为准线的抛物线。同理圆心在CL的中垂线上。

第8题

9.这题怎么说呢,上过初中的都知道怎么做吧,不就是个二次函数么,不过为了体现我们的几何精神,还是解释一下吧。反证法:设有两个交点P、Q,则有PM=SP=SQ=QM,但这是不可能的,所以只有一个交点。(因为没办法画图,所以老鼠就拍了几张《圆锥曲线论》的图片)

老鼠又来推销书了

拿图片H2O文章

上面也说了,可能会有下期,但也只是可能,假如没人来看,没人点赞,没人投币(这个算了),老鼠也没有动力继续写下去呀!所以就靠大家了!谢谢观看!

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