Forgot password?
 Register account
View 6303|Reply 8

[几何] 过三定点的抛物线之焦点轨迹是五次曲线

[Copy link]

32

Threads

102

Posts

846

Credits

Credits
846

Show all posts

1+1=? Posted 2025-5-11 02:12 From mobile phone |Read mode
Last edited by 1+1=? 2025-5-26 10:40求证过三定点的抛物线焦点轨迹为五次曲线,且求三个定点在什么条件下,焦点轨迹退化为非五次曲线 1000092904.jpg 1000092902.jpg

3159

Threads

7941

Posts

610K

Credits

Credits
63770
QQ

Show all posts

hbghlyj Posted 2025-5-22 06:30
1906年的论文A Problem in Conics. by RF DAVIS — On the other hand the analogous locus of the focus of a parabola passing through three given fixed points is…\[
(2 s-3 a) r^4-2 s(s-a)^2 r^2+a(s-a)^4=0
\]
where $s=x+y, r^2=x^2+y^2$. The result is therefore a quintic having the lines $x=\frac{a}{2}, y=\frac{a}{2}, x+y-\frac{3 a}{2}=0$ as asymptotes.

32

Threads

102

Posts

846

Credits

Credits
846

Show all posts

 Author| 1+1=? Posted 2025-5-22 11:45 From mobile phone
hbghlyj 发表于 2025-5-22 06:30
1906年的论文A Problem in Conics. by RF DAVIS — On the other hand the analogous locus of the focus o ...
1906年的论文都找到了

Comment

确实是五次曲线,但是文中提到,有三条定切线的抛物线焦点轨迹广为人知?  Posted 2025-5-22 12:43

0

Threads

5

Posts

43

Credits

Credits
43

Show all posts

creasson Posted 2025-5-22 14:14
过A,B,C三点的抛物线,焦点Z的轨迹是
\[Z = B + \frac{{{{\left( { - B + C - A{s^2} + B{s^2}} \right)}^2}}}{{4s\left( {1 + s} \right)\left( {B - C - As + Bs} \right)}}\]
其中 s 是自由参数。这可以从如下两个结论得到:
A1.png A2.png
转化为直角坐标是5次方程。

又由marden定理
B1.png B2.png
与三角形ABC三边相切的抛物线,焦点Z的轨迹是
\[Z = B - \frac{{\left( { - A + B} \right)\left( {B - C} \right)\left( { - 1 + s} \right)}}{{ - B + C - As + Bs}}\]
转化为直角坐标是2次方程。

Comment

这用的是什么坐标系,三线坐标系吗  Posted 2025-5-23 20:11

69

Threads

436

Posts

4389

Credits

Credits
4389

Show all posts

hejoseph Posted 2025-5-23 09:10
与定三角形三边所在直线相切的抛物线族的焦点轨迹显然就是三角形的外接圆。

Comment

突然想起来切线三角形的外接圆过焦点🤣  Posted 2025-5-23 20:09

69

Threads

436

Posts

4389

Credits

Credits
4389

Show all posts

hejoseph Posted 2025-5-23 10:44
Last edited by hejoseph 2025-5-23 14:39如果抛物线主轴的方向是重心坐标为 $\alpha:\beta:\gamma$ 的无穷远点,则 $\triangle ABC$ 外接抛物线焦点的重心坐标为 $x_1:x_2:x_3$,其中
\begin{align*}
x_1&=\alpha\left(\beta\gamma(\alpha^2+\beta\gamma)a^2+\alpha^3(\gamma b^2+\beta c^2)\right)\\
x_2&=\beta\left(\gamma\alpha(\beta^2+\gamma\alpha)b^2+\beta^3(\alpha c^2+\gamma a^2)\right)\\
x_3&=\gamma\left(\alpha\beta(\gamma^2+\alpha\beta)c^2+\gamma^3(\beta a^2+\alpha b^2)\right)
\end{align*}
利用上面的结论结合 $\alpha+\beta+\gamma=0$ 消去 $\alpha$、$\beta$、$\gamma$ 就能得到 $\triangle ABC$ 外接抛物线焦点轨迹的重心坐标方程,得到的是一个五次多项式。
Mathematica运行下面命令后可以得到消元结果:
  1. Eliminate[{x1==α (β γ (α^2+β γ) a^2+α^3 (γ b^2+β c^2)),x2==β (γ α (β^2+γ α ) b^2+β^3 (α c^2+γ a^2)),x3==γ (α β (γ^2+α β) c^2+γ^3 (β a^2+α b^2)),α+β+γ==0},{α,β,γ}]
Copy the Code
消元后的结果太复杂,直接贴出来:
  1. a^8  x1^5 - 4  a^6  b^2  x1^5 + 6  a^4  b^4  x1^5 -
  2. 4  a^2  b^6  x1^5 + b^8  x1^5 - 4  a^6  c^2  x1^5 +
  3. 4  a^4  b^2  c^2  x1^5 + 4  a^2  b^4  c^2  x1^5 -
  4. 4  b^6  c^2  x1^5 + 6  a^4  c^4  x1^5 + 4  a^2  b^2  c^4  x1^5 +
  5. 6  b^4  c^4  x1^5 - 4  a^2  c^6  x1^5 - 4  b^2  c^6  x1^5 +
  6. c^8  x1^5 + 5  a^8  x1^4  x2 - 20  a^6  b^2  x1^4  x2 +
  7. 30  a^4  b^4  x1^4  x2 - 20  a^2  b^6  x1^4  x2 + 5  b^8  x1^4  x2 -
  8. 36  a^6  c^2  x1^4  x2 + 100  a^4  b^2  c^2  x1^4  x2 -
  9. 92  a^2  b^4  c^2  x1^4  x2 + 28  b^6  c^2  x1^4  x2 +
  10. 78  a^4  c^4  x1^4  x2 - 76  a^2  b^2  c^4  x1^4  x2 -
  11. 50  b^4  c^4  x1^4  x2 - 68  a^2  c^6  x1^4  x2 -
  12. 4  b^2  c^6  x1^4  x2 + 21  c^8  x1^4  x2 + 10  a^8  x1^3  x2^2 -
  13. 40  a^6  b^2  x1^3  x2^2 + 60  a^4  b^4  x1^3  x2^2 -
  14. 40  a^2  b^6  x1^3  x2^2 + 10  b^8  x1^3  x2^2 -
  15. 24  a^6  c^2  x1^3  x2^2 + 88  a^4  b^2  c^2  x1^3  x2^2 -
  16. 104  a^2  b^4  c^2  x1^3  x2^2 + 40  b^6  c^2  x1^3  x2^2 +
  17. 76  a^4  c^4  x1^3  x2^2 + 8  a^2  b^2  c^4  x1^3  x2^2 -
  18. 52  b^4  c^4  x1^3  x2^2 - 120  a^2  c^6  x1^3  x2^2 -
  19. 56  b^2  c^6  x1^3  x2^2 + 58  c^8  x1^3  x2^2 +
  20. 10  a^8  x1^2  x2^3 - 40  a^6  b^2  x1^2  x2^3 +
  21. 60  a^4  b^4  x1^2  x2^3 - 40  a^2  b^6  x1^2  x2^3 +
  22. 10  b^8  x1^2  x2^3 + 40  a^6  c^2  x1^2  x2^3 -
  23. 104  a^4  b^2  c^2  x1^2  x2^3 + 88  a^2  b^4  c^2  x1^2  x2^3 -
  24. 24  b^6  c^2  x1^2  x2^3 - 52  a^4  c^4  x1^2  x2^3 +
  25. 8  a^2  b^2  c^4  x1^2  x2^3 + 76  b^4  c^4  x1^2  x2^3 -
  26. 56  a^2  c^6  x1^2  x2^3 - 120  b^2  c^6  x1^2  x2^3 +
  27. 58  c^8  x1^2  x2^3 + 5  a^8  x1  x2^4 - 20  a^6  b^2  x1  x2^4 +
  28. 30  a^4  b^4  x1  x2^4 - 20  a^2  b^6  x1  x2^4 + 5  b^8  x1  x2^4 +
  29. 28  a^6  c^2  x1  x2^4 - 92  a^4  b^2  c^2  x1  x2^4 +
  30. 100  a^2  b^4  c^2  x1  x2^4 - 36  b^6  c^2  x1  x2^4 -
  31. 50  a^4  c^4  x1  x2^4 - 76  a^2  b^2  c^4  x1  x2^4 +
  32. 78  b^4  c^4  x1  x2^4 - 4  a^2  c^6  x1  x2^4 -
  33. 68  b^2  c^6  x1  x2^4 + 21  c^8  x1  x2^4 + a^8  x2^5 -
  34. 4  a^6  b^2  x2^5 + 6  a^4  b^4  x2^5 - 4  a^2  b^6  x2^5 +
  35. b^8  x2^5 - 4  a^6  c^2  x2^5 + 4  a^4  b^2  c^2  x2^5 +
  36. 4  a^2  b^4  c^2  x2^5 - 4  b^6  c^2  x2^5 + 6  a^4  c^4  x2^5 +
  37. 4  a^2  b^2  c^4  x2^5 + 6  b^4  c^4  x2^5 - 4  a^2  c^6  x2^5 -
  38. 4  b^2  c^6  x2^5 + c^8  x2^5 + 5  a^8  x1^4  x3 -
  39. 36  a^6  b^2  x1^4  x3 + 78  a^4  b^4  x1^4  x3 -
  40. 68  a^2  b^6  x1^4  x3 + 21  b^8  x1^4  x3 -
  41. 20  a^6  c^2  x1^4  x3 + 100  a^4  b^2  c^2  x1^4  x3 -
  42. 76  a^2  b^4  c^2  x1^4  x3 - 4  b^6  c^2  x1^4  x3 +
  43. 30  a^4  c^4  x1^4  x3 - 92  a^2  b^2  c^4  x1^4  x3 -
  44. 50  b^4  c^4  x1^4  x3 - 20  a^2  c^6  x1^4  x3 +
  45. 28  b^2  c^6  x1^4  x3 + 5  c^8  x1^4  x3 - 28  a^8  x1^3  x2  x3 +
  46. 80  a^6  b^2  x1^3  x2  x3 - 72  a^4  b^4  x1^3  x2  x3 +
  47. 16  a^2  b^6  x1^3  x2  x3 + 4  b^8  x1^3  x2  x3 +
  48. 80  a^6  c^2  x1^3  x2  x3 - 304  a^4  b^2  c^2  x1^3  x2  x3 +
  49. 240  a^2  b^4  c^2  x1^3  x2  x3 - 16  b^6  c^2  x1^3  x2  x3 -
  50. 72  a^4  c^4  x1^3  x2  x3 + 240  a^2  b^2  c^4  x1^3  x2  x3 +
  51. 24  b^4  c^4  x1^3  x2  x3 + 16  a^2  c^6  x1^3  x2  x3 -
  52. 16  b^2  c^6  x1^3  x2  x3 + 4  c^8  x1^3  x2  x3 -
  53. 50  a^8  x1^2  x2^2  x3 + 200  a^6  b^2  x1^2  x2^2  x3 -
  54. 300  a^4  b^4  x1^2  x2^2  x3 + 200  a^2  b^6  x1^2  x2^2  x3 -
  55. 50  b^8  x1^2  x2^2  x3 + 88  a^6  c^2  x1^2  x2^2  x3 -
  56. 88  a^4  b^2  c^2  x1^2  x2^2  x3 -
  57. 88  a^2  b^4  c^2  x1^2  x2^2  x3 + 88  b^6  c^2  x1^2  x2^2  x3 -
  58. 28  a^4  c^4  x1^2  x2^2  x3 - 104  a^2  b^2  c^4  x1^2  x2^2  x3 -
  59. 28  b^4  c^4  x1^2  x2^2  x3 - 8  a^2  c^6  x1^2  x2^2  x3 -
  60. 8  b^2  c^6  x1^2  x2^2  x3 - 2  c^8  x1^2  x2^2  x3 +
  61. 4  a^8  x1  x2^3  x3 + 16  a^6  b^2  x1  x2^3  x3 -
  62. 72  a^4  b^4  x1  x2^3  x3 + 80  a^2  b^6  x1  x2^3  x3 -
  63. 28  b^8  x1  x2^3  x3 - 16  a^6  c^2  x1  x2^3  x3 +
  64. 240  a^4  b^2  c^2  x1  x2^3  x3 -
  65. 304  a^2  b^4  c^2  x1  x2^3  x3 + 80  b^6  c^2  x1  x2^3  x3 +
  66. 24  a^4  c^4  x1  x2^3  x3 + 240  a^2  b^2  c^4  x1  x2^3  x3 -
  67. 72  b^4  c^4  x1  x2^3  x3 - 16  a^2  c^6  x1  x2^3  x3 +
  68. 16  b^2  c^6  x1  x2^3  x3 + 4  c^8  x1  x2^3  x3 +
  69. 21  a^8  x2^4  x3 - 68  a^6  b^2  x2^4  x3 +
  70. 78  a^4  b^4  x2^4  x3 - 36  a^2  b^6  x2^4  x3 + 5  b^8  x2^4  x3 -
  71. 4  a^6  c^2  x2^4  x3 - 76  a^4  b^2  c^2  x2^4  x3 +
  72. 100  a^2  b^4  c^2  x2^4  x3 - 20  b^6  c^2  x2^4  x3 -
  73. 50  a^4  c^4  x2^4  x3 - 92  a^2  b^2  c^4  x2^4  x3 +
  74. 30  b^4  c^4  x2^4  x3 + 28  a^2  c^6  x2^4  x3 -
  75. 20  b^2  c^6  x2^4  x3 + 5  c^8  x2^4  x3 + 10  a^8  x1^3  x3^2 -
  76. 24  a^6  b^2  x1^3  x3^2 + 76  a^4  b^4  x1^3  x3^2 -
  77. 120  a^2  b^6  x1^3  x3^2 + 58  b^8  x1^3  x3^2 -
  78. 40  a^6  c^2  x1^3  x3^2 + 88  a^4  b^2  c^2  x1^3  x3^2 +
  79. 8  a^2  b^4  c^2  x1^3  x3^2 - 56  b^6  c^2  x1^3  x3^2 +
  80. 60  a^4  c^4  x1^3  x3^2 - 104  a^2  b^2  c^4  x1^3  x3^2 -
  81. 52  b^4  c^4  x1^3  x3^2 - 40  a^2  c^6  x1^3  x3^2 +
  82. 40  b^2  c^6  x1^3  x3^2 + 10  c^8  x1^3  x3^2 -
  83. 50  a^8  x1^2  x2  x3^2 + 88  a^6  b^2  x1^2  x2  x3^2 -
  84. 28  a^4  b^4  x1^2  x2  x3^2 - 8  a^2  b^6  x1^2  x2  x3^2 -
  85. 2  b^8  x1^2  x2  x3^2 + 200  a^6  c^2  x1^2  x2  x3^2 -
  86. 88  a^4  b^2  c^2  x1^2  x2  x3^2 -
  87. 104  a^2  b^4  c^2  x1^2  x2  x3^2 - 8  b^6  c^2  x1^2  x2  x3^2 -
  88. 300  a^4  c^4  x1^2  x2  x3^2 - 88  a^2  b^2  c^4  x1^2  x2  x3^2 -
  89. 28  b^4  c^4  x1^2  x2  x3^2 + 200  a^2  c^6  x1^2  x2  x3^2 +
  90. 88  b^2  c^6  x1^2  x2  x3^2 - 50  c^8  x1^2  x2  x3^2 -
  91. 2  a^8  x1  x2^2  x3^2 - 8  a^6  b^2  x1  x2^2  x3^2 -
  92. 28  a^4  b^4  x1  x2^2  x3^2 + 88  a^2  b^6  x1  x2^2  x3^2 -
  93. 50  b^8  x1  x2^2  x3^2 - 8  a^6  c^2  x1  x2^2  x3^2 -
  94. 104  a^4  b^2  c^2  x1  x2^2  x3^2 -
  95. 88  a^2  b^4  c^2  x1  x2^2  x3^2 + 200  b^6  c^2  x1  x2^2  x3^2 -
  96. 28  a^4  c^4  x1  x2^2  x3^2 - 88  a^2  b^2  c^4  x1  x2^2  x3^2 -
  97. 300  b^4  c^4  x1  x2^2  x3^2 + 88  a^2  c^6  x1  x2^2  x3^2 +
  98. 200  b^2  c^6  x1  x2^2  x3^2 - 50  c^8  x1  x2^2  x3^2 +
  99. 58  a^8  x2^3  x3^2 - 120  a^6  b^2  x2^3  x3^2 +
  100. 76  a^4  b^4  x2^3  x3^2 - 24  a^2  b^6  x2^3  x3^2 +
  101. 10  b^8  x2^3  x3^2 - 56  a^6  c^2  x2^3  x3^2 +
  102. 8  a^4  b^2  c^2  x2^3  x3^2 + 88  a^2  b^4  c^2  x2^3  x3^2 -
  103. 40  b^6  c^2  x2^3  x3^2 - 52  a^4  c^4  x2^3  x3^2 -
  104. 104  a^2  b^2  c^4  x2^3  x3^2 + 60  b^4  c^4  x2^3  x3^2 +
  105. 40  a^2  c^6  x2^3  x3^2 - 40  b^2  c^6  x2^3  x3^2 +
  106. 10  c^8  x2^3  x3^2 + 10  a^8  x1^2  x3^3 +
  107. 40  a^6  b^2  x1^2  x3^3 - 52  a^4  b^4  x1^2  x3^3 -
  108. 56  a^2  b^6  x1^2  x3^3 + 58  b^8  x1^2  x3^3 -
  109. 40  a^6  c^2  x1^2  x3^3 - 104  a^4  b^2  c^2  x1^2  x3^3 +
  110. 8  a^2  b^4  c^2  x1^2  x3^3 - 120  b^6  c^2  x1^2  x3^3 +
  111. 60  a^4  c^4  x1^2  x3^3 + 88  a^2  b^2  c^4  x1^2  x3^3 +
  112. 76  b^4  c^4  x1^2  x3^3 - 40  a^2  c^6  x1^2  x3^3 -
  113. 24  b^2  c^6  x1^2  x3^3 + 10  c^8  x1^2  x3^3 +
  114. 4  a^8  x1  x2  x3^3 - 16  a^6  b^2  x1  x2  x3^3 +
  115. 24  a^4  b^4  x1  x2  x3^3 - 16  a^2  b^6  x1  x2  x3^3 +
  116. 4  b^8  x1  x2  x3^3 + 16  a^6  c^2  x1  x2  x3^3 +
  117. 240  a^4  b^2  c^2  x1  x2  x3^3 +
  118. 240  a^2  b^4  c^2  x1  x2  x3^3 + 16  b^6  c^2  x1  x2  x3^3 -
  119. 72  a^4  c^4  x1  x2  x3^3 - 304  a^2  b^2  c^4  x1  x2  x3^3 -
  120. 72  b^4  c^4  x1  x2  x3^3 + 80  a^2  c^6  x1  x2  x3^3 +
  121. 80  b^2  c^6  x1  x2  x3^3 - 28  c^8  x1  x2  x3^3 +
  122. 58  a^8  x2^2  x3^3 - 56  a^6  b^2  x2^2  x3^3 -
  123. 52  a^4  b^4  x2^2  x3^3 + 40  a^2  b^6  x2^2  x3^3 +
  124. 10  b^8  x2^2  x3^3 - 120  a^6  c^2  x2^2  x3^3 +
  125. 8  a^4  b^2  c^2  x2^2  x3^3 - 104  a^2  b^4  c^2  x2^2  x3^3 -
  126. 40  b^6  c^2  x2^2  x3^3 + 76  a^4  c^4  x2^2  x3^3 +
  127. 88  a^2  b^2  c^4  x2^2  x3^3 + 60  b^4  c^4  x2^2  x3^3 -
  128. 24  a^2  c^6  x2^2  x3^3 - 40  b^2  c^6  x2^2  x3^3 +
  129. 10  c^8  x2^2  x3^3 + 5  a^8  x1  x3^4 + 28  a^6  b^2  x1  x3^4 -
  130. 50  a^4  b^4  x1  x3^4 - 4  a^2  b^6  x1  x3^4 + 21  b^8  x1  x3^4 -
  131. 20  a^6  c^2  x1  x3^4 - 92  a^4  b^2  c^2  x1  x3^4 -
  132. 76  a^2  b^4  c^2  x1  x3^4 - 68  b^6  c^2  x1  x3^4 +
  133. 30  a^4  c^4  x1  x3^4 + 100  a^2  b^2  c^4  x1  x3^4 +
  134. 78  b^4  c^4  x1  x3^4 - 20  a^2  c^6  x1  x3^4 -
  135. 36  b^2  c^6  x1  x3^4 + 5  c^8  x1  x3^4 + 21  a^8  x2  x3^4 -
  136. 4  a^6  b^2  x2  x3^4 - 50  a^4  b^4  x2  x3^4 +
  137. 28  a^2  b^6  x2  x3^4 + 5  b^8  x2  x3^4 - 68  a^6  c^2  x2  x3^4 -
  138. 76  a^4  b^2  c^2  x2  x3^4 - 92  a^2  b^4  c^2  x2  x3^4 -
  139. 20  b^6  c^2  x2  x3^4 + 78  a^4  c^4  x2  x3^4 +
  140. 100  a^2  b^2  c^4  x2  x3^4 + 30  b^4  c^4  x2  x3^4 -
  141. 36  a^2  c^6  x2  x3^4 - 20  b^2  c^6  x2  x3^4 + 5  c^8  x2  x3^4 +
  142. a^8  x3^5 - 4  a^6  b^2  x3^5 + 6  a^4  b^4  x3^5 -
  143. 4  a^2  b^6  x3^5 + b^8  x3^5 - 4  a^6  c^2  x3^5 +
  144. 4  a^4  b^2  c^2  x3^5 + 4  a^2  b^4  c^2  x3^5 -
  145. 4  b^6  c^2  x3^5 + 6  a^4  c^4  x3^5 + 4  a^2  b^2  c^4  x3^5 +
  146. 6  b^4  c^4  x3^5 - 4  a^2  c^6  x3^5 - 4  b^2  c^6  x3^5 + c^8  x3^5
Copy the Code

Mobile version|Discuz Math Forum

2025-5-31 11:21 GMT+8

Powered by Discuz!

× Quick Reply To Top Edit