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圓錐曲線拓展:極點(diǎn)極線

2022-11-25 10:49 作者:幻想成為普朗克的學(xué)生  | 我要投稿

這篇文章只針對(duì)想快速做出相關(guān)高考題的高考生,所以我們不會(huì)研究的很深

  • 極點(diǎn)極線

A

如圖A所示當(dāng)P為二次曲線外任意一點(diǎn)時(shí),我們以P為定點(diǎn)朝二次曲線引兩條不重合的割線,四個(gè)交點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)四邊形,我們?cè)O(shè)該四邊形對(duì)角線的焦點(diǎn)為點(diǎn)N,非割線上的邊的延長線交于點(diǎn)M,則MN為P點(diǎn)的極線,同時(shí)我們稱P點(diǎn)為該極限的極點(diǎn),經(jīng)過計(jì)算可知,二次曲線外極點(diǎn)的極線就為該極點(diǎn)在橢圓的切點(diǎn)弦所在的直線(由于證明過程的復(fù)雜性,這里不做證明,有興趣的讀者可自行搜索),這是極點(diǎn)在橢圓外的情況。

同理,若極點(diǎn)在二次曲線上,則該極點(diǎn)的極線為該二次曲線上過該極點(diǎn)的切線

若極點(diǎn)在二次曲線內(nèi),則我們同樣過該極點(diǎn)引一條割線,則該極點(diǎn)的極線為該割線兩端點(diǎn)所引的兩條切線的交點(diǎn)所在的軌跡。

了解完幾何定義,我們?cè)賮碚f代數(shù)定義

B

這就是它的代數(shù)定義(打字太麻煩)

然而僅僅知道這些還是無法做題,所以我們還要說一說它的一些性質(zhì)。

根據(jù)上訴三個(gè)不同位置極點(diǎn)的幾何定義,我們不難得出,極點(diǎn)P的極線必過點(diǎn)N,極點(diǎn)N的極線必過點(diǎn)Q,我們把這條定理稱之為配極原則,由配極原則我們可以得知,共線點(diǎn)的極線必共點(diǎn),共點(diǎn)線的極點(diǎn)必共線,這在高中的考試中很常見,只不過沒有用到這些概念而已。

C
  • 調(diào)和共軛:過極點(diǎn)引一條線與該極點(diǎn)的極線交于一點(diǎn)Q,則有? ?PA/PB=QA/QB,則稱P,Q調(diào)和分割A(yù)B,或者P,Q關(guān)于該二次曲線調(diào)和共軛

D

這是他的一個(gè)推論,相比于調(diào)和共軛的定義,這個(gè)比較好用,還是一樣,證明不要求高考生掌握,這里略去,有興趣可以去網(wǎng)上找找。

根據(jù)推論1,我們很容易得出,當(dāng)PQ過橢圓的中心O時(shí),則有OR^2=OP*OQ

E

證明也很簡單把調(diào)和共軛定義PR/PR'=QR/QR'中的QR變成OR-OQ,把QR'變成OR'+OQ,同理,把PR和PR'分別換成OP-OR和OP+OR'(其中OR'=OR)就可以得到OR^2=OP*OQ

  • 關(guān)于特殊的極點(diǎn)與極線,我們有以下性質(zhì)

光說不練也不行,我們來看看用這些性質(zhì)做題的好處

雖然這樣子做題很快,不過大題里面是不能用的,那你可能會(huì)問為什么還要學(xué)呢?

我這里列出三個(gè)理由

  1. 小題可以用

  2. 在大題里面可以用來判斷做題的方向和答案正不正確

  3. 有一個(gè)偷懶的方法,有些方程很復(fù)雜,就是列出來了也不一定算的對(duì),到時(shí)候就可以用這些性質(zhì)直接得到答案,考試不會(huì)要求你寫計(jì)算過程的。

以上圖片來自百度和數(shù)學(xué)通訊——2015年第四期(下半月)

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圓錐曲線拓展:極點(diǎn)極線的評(píng)論 (共 條)

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