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[几何] 是否存在一个定点使得某结论成立

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1+1=? Posted 2025-5-25 23:06 From mobile phone |Read mode
Last edited by 1+1=? 2025-5-25 23:21过定点Q的直线交椭圆于A,B两点,是否存在另外一个定点P,使得PA+PB=k(PA×PB)恒成立,其中k为定值?
是否存在一定点S,使得SA²+SB²=m(SA²×SB²)恒成立,其中m为定值?

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 Author| 1+1=? Posted 2025-5-29 13:43 From mobile phone
Last edited by hbghlyj 2025-5-29 21:54现在只找到一种特殊情况,圆锥曲线过一焦点的两条焦点弦与锥线交于A,B二点,若$\frac1{FA}+\frac1{FB}=\frac2{e p}$,则AB过准线和对称轴的交点。

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而这个结论的证明是显然的  Posted 2025-5-29 13:47
当$a=(1/FA)+(1/FB)$等于其他值的时候,AB似乎包络两个圆锥曲线,但不确定是不是圆锥曲线  Posted 2025-5-29 14:43

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hejoseph Posted 2025-5-29 14:15
你的提法只对某些特殊的圆锥曲线成立啊,因为式子不是齐次的,圆锥曲线变为其相似的曲线就不成立了。

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刚才题目打错了  Posted 2025-5-29 14:41
如何证明对于非齐次的条件表达式,只有特殊的圆锥曲线才成立相应的结论  Posted 2025-5-29 14:47
不能算是证明,按PA+PB=k(PA×PB)这个式子来说明吧,如果改为PA^2+PB^2=k(PA×PB)就是齐次了,那么如果某种情况下成立,图形整体缩放后两边只是多了一个相同的缩放系数,等式仍然是成立的。   Posted 2025-5-29 16:25
如果PA+PB=k(PA×PB)某种情况下成立,扩大二倍,左边变成2(PA+PB),右边变成4k(PA×PB),显然就不成立了。  Posted 2025-5-29 16:25
也就是说,齐次式子只要某一情形成立,任意相似情况下都是相似的位置就成立。但是不是齐次就要每个情况都要计算一次了。  Posted 2025-5-29 16:35
显然,过一个定点的直线于椭圆有两个等价交点,若A,B两点满足$PA^2+PB^2=k(PA×PB)$等价于$PA/PB$为定值,则互换AB之后,$PA/PB$为该定值的倒数,说明可能不会满足此齐次式   Posted 2025-5-29 17:12
$PA^2+PB^2=k(PA×PB)$该条件下可能有P点满足  Posted 2025-5-29 17:17
我发现若$\frac1{FA}+\frac1{FB}=a$,$AB$过定点与从$F$作椭圆的法线长度有关  Posted 2025-5-29 20:51

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hbghlyj Posted 2025-5-29 21:50
1+1=? 发表于 2025-5-29 06:43
圆锥曲线过一焦点的两条焦点弦与锥线交于A,B二点,若$\frac1{FA}+\frac1{FB}=\frac2{e p}$,则AB过准线和对称轴的交点。
2022年伯苓班选拔考试题3: 设椭圆 $\dfrac{x^2}{4}+\dfrac{y^2}{3}=1 $,右焦点为 $F$,右准线交 $x$ 轴于 $P$,过 $P$ 点的直线与椭圆交于 $M,N$ 两点. $\dfrac{1}{|MF|} +\dfrac{1}{|NF|}$ 为定值.

证明:以右焦点为极点,则可知椭圆的参数方程为 $\rho =\dfrac{3}{2-\cos\theta } $,则可知 $\dfrac{1}{|MF|} +\dfrac{1}{|NF|}=\dfrac{4-\cos\angle MFP-\cos\angle NFP }{3},$
而如果我们作垂线,则有 $MS=2MF$,$NT=2NF$,从而注意到 $\sin \angle MFP=\dfrac{PS}{MF} =2\cdot \dfrac{PS}{MS}=2\tan \angle MPS=\cdots=\sin\angle NFP,$ 从而结合图形不难得到两角互补,从而余弦和为 $0$,也即和为定值 $\dfrac{4}{3}$.

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2025-5-31 10:34 GMT+8

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