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命题:抛物线内一定点 `P`,弦 `AB`, `CD` 过 `P` 且互相垂直,`AB`, `CD` 的中点为 `M`, `N`,抛物线对称轴与 `MN` 交于 `K`,则 `K` 为定点。
看以下证明前请先熟悉 kuing.cjhb.site/forum.php?mod=viewthread&tid=6808 中的性质。
证明:记 `l_P` 为 `P` 的极线,过 `M`, `N` 作对称轴的平行线交抛物线于 `M_1`, `N_1`,交 `l_P` 于 `M_2`, `N_2`,对称轴交 `l_P` 于 `J`,如上图所示。
由极点极线性质知 `A`, `B` 两处的切线的交点在 `l_P` 上,而根据链接中的性质(1)知该交点在直线 `MM_1` 上,所以该交点就是 `M_2`,于是根据链接中的性质(2)知 `M_1` 为 `MM_2` 中点,同理 `N_1` 为 `NN_2` 中点。
根据链接中的性质(3)知 `M_1` 处的切线平行于 `AB`,`N_1` 处的切线平行于 `CD`,故此 `M_1`, `N_1` 两处的切线互相垂直,所以 `M_1N_1` 过焦点 `F`,结合刚才推出的 `M_1`, `N_1` 为 `MM_2`, `NN_2` 中点,可见 `F` 也为 `JK` 中点,而 `J`, `F` 均为定点,从而 `K` 为定点。 |
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