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[几何] 解析几何几个互逆命题的证明

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青青子衿 Posted at 2014-1-20 11:17:26 |Read mode
解析几何几个互逆命题的证明
问题一:已知直线$l$与椭圆$C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$相交于$M,N$两点,$P$为$MN$的中点,$O$为坐标原点,记直线$MN$的斜率$k_1$为,$OP$的斜率$k_2$为,证明:$k_1•k_2=-\frac{b^2}{a^2}$.
问题一的互逆问题:已知直线$l$与椭圆$C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$相交于$M,N$两点,$O$为坐标原点,记直线$MN$的斜率$k_1$为,$OP$的斜率$k_2$为,若$k_1•k_2=-\frac{b^2}{a^2}$,证明:$P$为$MN$的中点.

问题二:已知椭圆$C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$,椭圆上一点$A$点的坐标为$(x_0,y_0)$,过$A$点的两条弦$AB$与$AC$的倾斜角互补,求证:直线$BC$的斜率为定值
问题二的互逆问题:已知椭圆$C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$,椭圆上一点$A$点的坐标为$(x_0,y_0)$,斜率为$k$直线$BC$交椭圆于$B,C$两点,求证:过$A$点的两条弦$AB$与$AC$的倾斜角互补

问题三:已知椭圆$C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$左顶点为$D$,$E,F$为椭圆上两动点,若直线$EF$过点$ (\frac{a(b^2-a^2)}{a^2+b^2},0)$,求证:$∠EDF$为定值.
问题三的互逆问题:已知椭圆$C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$左顶点为$D$,$E,F$为椭圆上两动点,若$∠EDF$为$\frac{π}{2}$,求证:直线$EF$过点$ (\frac{a(b^2-a^2)}{a^2+b^2},0)$.

问题四:已知椭圆$C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$,椭圆上一点$A$点的坐标为$(x_0,y_0)$,过$A$点的两条弦$AB$与$AC$交椭圆于$A,B$两点,若$k_1•k_2=m$,求证:直线$BC$过定点
问题四的互逆问题:已知椭圆$C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$,椭圆上一点$A$点的坐标为$(x_0,y_0)$,过$A$点的两条弦$AB$与$AC$交椭圆于$A,B$两点,若直线$BC$过定点$(\frac{ma^2+b^2}{ma^2-b^2}x_0,\frac{ma^2+b^2}{a^2-b^2}y_0)$,求证:$k_1•k_2=m$

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 Author| 青青子衿 Posted at 2014-1-20 11:19:02
回复 1# 青青子衿
献上问题三的解答!
QQ图片20140120111741.jpg

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第一章 Posted at 2014-1-20 11:59:55
问题二的逆问题我怎么看不懂?$k$是任意的?与$x_0,y_0$无关?与$a,b,c$无关?

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 Author| 青青子衿 Posted at 2014-1-20 12:27:44
回复 3# 第一章
问题二的逆问题我怎么看不懂?$k$是任意的?与$x_0,y_0$无关?与$a,b,c$无关?
第一章 发表于 2014-1-20 11:59

“斜率为$k$直线$BC$交椭圆于$B,C$两点”这个条件就规定了一些关系

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其妙 Posted at 2014-1-20 12:59:19
回复 3# 第一章
斜率为$k$,就已经固定了直线的斜率,这些直线都是平行的(斜率均为$k$),构成平行直线系

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kuing Posted at 2014-1-20 13:55:35
回复  青青子衿
献上问题三的解答!
青青子衿 发表于 2014-1-20 11:19

这是你写的吗?

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kuing Posted at 2014-1-20 14:19:38
2的逆是错的,因为定斜率的值与点有关(具体说是与点的切线相反),所以逆过来时的 k 不能随意定,得要满足和点的那个关系才行

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kuing Posted at 2014-1-20 14:21:59
哎,其实都是些被玩烂了的结论,真的没劲回贴……

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 Author| 青青子衿 Posted at 2014-1-20 14:39:34
回复 6# kuing
不是!
是“爱好者—520maths”的!!
顺便贴上问题三的互逆问题
搜狗截图20140120073030.png

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 Author| 青青子衿 Posted at 2014-1-20 14:41:49
这是你写的吗?
kuing 发表于 2014-1-20 13:55

不是!
是“爱好者—520maths”的!!
kuing有更好的解决问题三方法吗??

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其妙 Posted at 2014-1-20 19:12:24
哎,其实都是些被玩烂了的结论,真的没劲回贴……
kuing 发表于 2014-1-20 14:21

对,我想起来了是一道高考题,二的逆命题是错的。

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 Author| 青青子衿 Posted at 2014-1-21 16:05:57
回复 11# 其妙
对,我想起来了是一道高考题,二的逆命题是错的。
其妙 发表于 2014-1-20 19:12

这样改行不行!
问题二:已知椭圆$C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$,椭圆上一点$A$点的坐标为$(x_0,y_0)$,过A点的两条弦$AB$与$AC$的倾斜角互补,求证:直线$BC$的斜率为定值
问题二的互逆问题:已知椭圆$C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$,斜率为$k$的动直线$BC$交椭圆于$B,C$两点,求证:椭圆上一点存在一点$A$使过A点的两条弦AB与AC的倾斜角互补恒成立

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2025-4-21 14:06 GMT+8

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