關于拋物線和雙曲線屬于圓錐曲線的證明思路

提醒:本文僅提供證明思路,不提供詳細證明過程,若有錯誤之處請在評論區(qū)指正。
圓錐曲線是高中數學的一個重要內容,而關于橢圓、拋物線和雙曲線為什么是“圓錐曲線”這一問題困擾了我很久,直到我看到@3Blue1Brown的視頻【【官方雙語】數學天賦是什么樣的?它從何而來?(丹迪林雙球)】 https://www.bilibili.com/video/BV1Ks411G7kN/?share_source=copy_web&vd_source=c58d92445735d40976e167e434474482給出了關于橢圓是“圓錐曲線”的證明,我豁然開朗,于是根據以上視頻的方法找出了拋物線和雙曲線的證明思路。
雙曲線

首先作兩個相互倒立的圓錐,在不過軸心的任意位置豎直做一個平面與兩個圓錐分別相交;在兩個圓錐內都作一個同時與圓錐和平面相切的球,球心分別記作O、K;球O與下圓錐的切圓記作⊙O1,與平面的交點記作M;球K與上圓錐的切圓記作⊙K1,與平面的交點記作M1;在平面與下圓錐的相交曲線上作一點A,作直線AP交⊙O1于B,交⊙K1于C;連接AM、AM1。
∵平面與球K相切∴AM1與球K相切
∵球K與上圓錐相切∴AC與球K相切
∴AC=AM1
同理AM=AB
∴AM1-AM=AC-AB=BC為定值(曲線任意一點到兩焦點距離差的絕對值為定值)
當A點在上圓錐上時同理
∴豎直平面與相互倒立的兩個圓錐的相交曲線為雙曲線
拋物線

首先作一個圓錐,做一個平行于其中一條母線的平面與圓錐相交;在圓錐內做一個球O與圓錐和平面相切;令球O與平面切于點M,與圓錐的切圓為⊙O1;在圓錐外作與球O半徑相等的水平圓柱O2O3分別與平面切于直線l,易證l與⊙O1在同一水平面。在平面與下圓錐的相交區(qū)線上作一點A,連接AP與⊙O1交于點B,在直線l上作一點C使AC⊥l,連接AM。
∵平面與球O相切∴AM與球O相切
∵球O與圓錐相切∴AB與球O相切
∴AB=AM
∵平面平行于母線∴平面與水平面所成夾角與AB與水平面所成夾角相等
∵l平行于水平面,AC⊥l∴平面與水平面所成夾角與AC與水平面所成夾角相等
∴AB與水平面的夾角與AC與水平面的夾角相等
∵AB與AC的垂直高度相等∴AB=AC
∴AM=AC(曲線上任意一點到焦點的距離等于其到準線的距離)
∴與圓錐母線平行的平面與圓錐的相交曲線為拋物線