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  一道解析几何证明一个椭圆一条切线l与它交于P点左焦点F1关于l的对称点为F'证明右焦点F2PF'三点共线

  一道解析几何证明

  一个椭圆

  一条切线l与它交于P点

  左焦点F1关于l的对称点为F'

  证明右焦点F2PF'

  三点共线

1回答
2020-02-0817:59
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卞洪流

  以两焦点连线为x轴,两焦点垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系.

  椭圆方程为x²/a²+y²/b²=1(a>b>0),焦距为2c(c>0)

  则左焦点F1坐标(-c,0),右焦点F2坐标(c,0)

  设切点P坐标为(acosθ,bsinθ),直线PF1与I成角α,直线PF2与I成角β,直线PF’与I成角γ,由F’与F1对称可知,α=γ

  对椭圆方程x²/a²+y²/b²=1两边求导得:

  2x/a²+2yy’/b²=0∴y’=-(b²/a²)*(x/y)

  代入P点坐标可得切线I斜率k=-(b/a)ctgθ

  直线PF1斜率k’=bsinθ/(acosθ+c)

  直线PF2斜率k’’=bsinθ/(acosθ-c)

  tanα=(k’-k)/(1+k’k)

  =[bsinθ/(acosθ+c)+(b/a)ctgθ]/[1-(b/a)ctgθbsinθ/(acosθ+c)]

  =(absin²θ+abcos²θ+bccosθ)/(a²sinθcosθ+acsinθ-b²sinθcosθ)

  =(ab+bccosθ)/(acsinθ+c²sinθcosθ)

  =b(a+ccosθ)/[csinθ(a+ccosθ)]

  =b/(csinθ)

  tanβ=(k-k’’)/(1+kk’’)

  =[-(b/a)ctgθ-bsinθ/(acosθ-c)]/[1-(b/a)ctgθbsinθ/(acosθ-c]

  =-(abcos²θ-bccosθ+absin²θ)/(a²sinθcosθ-acsinθ-b²sinθcosθ)

  =(ab-bccosθ)/(acsinθ-c²sinθcosθ)

  =b(a-ccosθ)/[csinθ(a-ccosθ)]

  =b/(csinθ)

  ∴β=α=γ,即F’、P、F2三点共线

2020-02-08 18:04:46
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