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圓錐曲線的切點弦方程公式推導

教育 更新时间:2024-08-11 00:19:34

前面幾篇文章,我們讨論了不少關于圓錐曲線的知識。本文主要讨論過圓錐曲線外某一點作曲線的切線,那麼兩切點的連線方程,即切點弦方程結論及其推導。

一、圓錐曲線切點弦方程

設點P(x0,y0)為圓錐曲線外某一點,那麼兩切點連線方程可以表示為:

圓錐曲線的切點弦方程公式推導(圓錐曲線切點弦性質及方程的推導和例題解析)1

圓錐曲線的切點弦方程公式推導(圓錐曲線切點弦性質及方程的推導和例題解析)2

二、過圓錐曲線外任一點作曲線的切線,兩切點連線方程推導

以圓為例:設圓外點P(x0,y0),圓的方程為x2+y2=r2,兩切點為A(x1,y1),B(x2,y2),求兩切點所在直線方程為x0x+y0y=r2。

證明:方法一(通用)

∵A,B在圓上,所以過A,B兩點的切線方程為x1x+y1y=r2和x2x+y2y=r2.又P在兩切線的交點上,所以有

圓錐曲線的切點弦方程公式推導(圓錐曲線切點弦性質及方程的推導和例題解析)3

∴點A,B的坐标适合方程x0x+y0y=r2,

∴兩切點所在的直線方程為x0x+y0y=r2.

方法二(僅對圓)

兩切點、圓心(0,0)、點P四點共圓,

那麼該圓的方程為x(x-x0)+y(y-y0)=0(直徑端點式方程),

又∵直線AB為兩圓的公共弦,

∴兩圓方程相減得AB方程為x0x+y0y=r2.

三、例題解析

例1、性質1:過橢圓(雙曲線、抛物線)的準線與其長(實)軸所在直線的交點作橢圓(雙曲線、抛物線)的兩條切線,則切點弦長等于該橢圓(雙曲線、抛物線)的通經。(證明略)

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例2、性質2:以抛物線為例求證過抛物線(橢圓、雙曲線)的焦點F的直線交抛物線(橢圓、雙曲線)于A、B兩點,過A、B兩點作抛物線(橢圓、雙曲線)的切線交于點P,則有(1)P點的軌迹是焦點F的對應的準線,(2)PF⊥AB

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