一道2014年高考解析几何试题的探究与推广

2015-01-12 11:10赵明霞
中学教学参考·理科版 2014年12期
关键词:准线通径双曲线

赵明霞

如图1,已知双曲线C:x2a2-y2=1(a>0)

的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线上,AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).

(1)求双曲线C的方程;

(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线

l:x0xa2-y0y=1与直线AF相交于点M,与直

线x=32相交于点N.证明:当点P在C上移动时,|MF||NF|恒为定值,并求此定值.

一、对问题的解答

二、对问题作一般化的探究

性质1:过双曲线C:

x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)

上非顶点的任意一点P(x0,y0)的切线与过焦点F的通径所在的直线交于点M,与焦点F对应的准线交于点N,则|MF||NF|=e.

证明:如图2,双曲线C的右焦点F(c,0),则过点F的通径所在的直线方程为x=c,右准线方程为x=a2c,双曲线C上任意一点P(x0,y0)(y0≠0)的切线方程为

同理可证,焦点在其他位置时性质亦成立,于是可得性质2.

性质2:过双曲线C上非顶点的任意一点P(x0,y0)的切线与过焦点F的通径所在的直线交于点M,与焦点F对应的准线交于点N,则|MF||NF|=e.

三、将双曲线性质类比拓展到椭圆、抛物线

性质3:过椭圆C:

同理,焦点在其他位置时性质亦成立,于是可得性质6.

性质6:过抛物线上非顶点的任意一点P(x0,y0)的切线与过焦点F的通径所在的直线交于点M,与焦点F对应的准线交于点N,则|MF||NF|=1.

四、总结

定理:过圆锥曲线C:Ax2+Cy2+2Dx+2Ey+F=0(A2+C2≠0)

上非顶点(椭圆非长轴顶点)的任意一点P(x0,y0)的切线与过焦点F的通径所在的直线交于点M,与焦点F对应的准线交于点N,则|MF||NF|=e.

(责任编辑 钟伟芳)endprint

如图1,已知双曲线C:x2a2-y2=1(a>0)

的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线上,AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).

(1)求双曲线C的方程;

(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线

l:x0xa2-y0y=1与直线AF相交于点M,与直

线x=32相交于点N.证明:当点P在C上移动时,|MF||NF|恒为定值,并求此定值.

一、对问题的解答

二、对问题作一般化的探究

性质1:过双曲线C:

x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)

上非顶点的任意一点P(x0,y0)的切线与过焦点F的通径所在的直线交于点M,与焦点F对应的准线交于点N,则|MF||NF|=e.

证明:如图2,双曲线C的右焦点F(c,0),则过点F的通径所在的直线方程为x=c,右准线方程为x=a2c,双曲线C上任意一点P(x0,y0)(y0≠0)的切线方程为

同理可证,焦点在其他位置时性质亦成立,于是可得性质2.

性质2:过双曲线C上非顶点的任意一点P(x0,y0)的切线与过焦点F的通径所在的直线交于点M,与焦点F对应的准线交于点N,则|MF||NF|=e.

三、将双曲线性质类比拓展到椭圆、抛物线

性质3:过椭圆C:

同理,焦点在其他位置时性质亦成立,于是可得性质6.

性质6:过抛物线上非顶点的任意一点P(x0,y0)的切线与过焦点F的通径所在的直线交于点M,与焦点F对应的准线交于点N,则|MF||NF|=1.

四、总结

定理:过圆锥曲线C:Ax2+Cy2+2Dx+2Ey+F=0(A2+C2≠0)

上非顶点(椭圆非长轴顶点)的任意一点P(x0,y0)的切线与过焦点F的通径所在的直线交于点M,与焦点F对应的准线交于点N,则|MF||NF|=e.

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如图1,已知双曲线C:x2a2-y2=1(a>0)

的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线上,AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).

(1)求双曲线C的方程;

(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线

l:x0xa2-y0y=1与直线AF相交于点M,与直

线x=32相交于点N.证明:当点P在C上移动时,|MF||NF|恒为定值,并求此定值.

一、对问题的解答

二、对问题作一般化的探究

性质1:过双曲线C:

x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)

上非顶点的任意一点P(x0,y0)的切线与过焦点F的通径所在的直线交于点M,与焦点F对应的准线交于点N,则|MF||NF|=e.

证明:如图2,双曲线C的右焦点F(c,0),则过点F的通径所在的直线方程为x=c,右准线方程为x=a2c,双曲线C上任意一点P(x0,y0)(y0≠0)的切线方程为

同理可证,焦点在其他位置时性质亦成立,于是可得性质2.

性质2:过双曲线C上非顶点的任意一点P(x0,y0)的切线与过焦点F的通径所在的直线交于点M,与焦点F对应的准线交于点N,则|MF||NF|=e.

三、将双曲线性质类比拓展到椭圆、抛物线

性质3:过椭圆C:

同理,焦点在其他位置时性质亦成立,于是可得性质6.

性质6:过抛物线上非顶点的任意一点P(x0,y0)的切线与过焦点F的通径所在的直线交于点M,与焦点F对应的准线交于点N,则|MF||NF|=1.

四、总结

定理:过圆锥曲线C:Ax2+Cy2+2Dx+2Ey+F=0(A2+C2≠0)

上非顶点(椭圆非长轴顶点)的任意一点P(x0,y0)的切线与过焦点F的通径所在的直线交于点M,与焦点F对应的准线交于点N,则|MF||NF|=e.

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