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[几何] 高中市统考解析几何,常规做法运算量巨大,求妙解

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maomaoxiangcao Posted 2024-10-9 23:12 |Read mode
椭圆 $\Gamma:\frac {x^2} 9+y^2=1$,过 $(3,1)$ 的动直线 $l$ 与 $\Gamma$ 交于 $A,B$ 两点,问:是否存在定点 $N$,使得 $k_{NA}k_{NB}$ 为定值,若存在,求 $N$ 点的坐标。

答案的做法是直接设直线 $y-1=k(x-3)$,表示出 $k_{NA}*k_{NB}$,再以 $k$ 的次数进行整理,最后的答案是 $(\frac 3 2,\frac 1 2),(\frac {3\sqrt 2} 2,-\frac {\sqrt 2} 2),(-\frac {3\sqrt 2} 2,\frac {\sqrt 2} 2)$,正如标题所说,这种常规做法运算量很大。

然后我又尝试了齐次化,发现同样很复杂,主要是 $N$ 还不一定在 $\Gamma$ 上。

不知道各位高手能不能给出一些妙解,实在没有高中大题做法的话,稍微超纲一点的也可以接受。

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kuing Posted 2024-10-10 03:11
我也只会暴算😥

以前研究过这类问题,记动直线过的定点为 P,所求定点为 Q,一般结果是有三个 Q,两个在 `\Gamma` 上且 `k_{OQ}=-k_{OP}`,另一个在 P 对 `\Gamma` 的极线上,但具体位置有什么特殊性质暂时未知。

看有没有射影几何高手来用高级方法来解,对合之类的,我完全不会

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mapway Posted 2025-5-6 11:44
Last edited by hbghlyj 2025-5-8 19:34可以利用简单的坐标变换将椭圆变为圆,因为在仅有坐标
平移和缩放时对直线斜率的影响就是乘了一个固定的因子。
对于圆的情况,是可以通过纯几何方法构造所求的点。
如图所示:
P为圆O(Г)外一定点,过P的任意直线和圆交于A、B。
以OP为直径作圆,和Г交于C、D,和坐标轴交于E、F,
过P作EF的垂线和直线CD交于N,则有K(AN)*K(BN)=定值。

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2025-6-5 07:18 GMT+8

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