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内切椭圆、外接椭圆与共轭双曲线

 toujingshuxue 2018-08-24

一、“四圆一线”:

(1)内切椭圆:(x/a)2+(y/b)2=1

共轭切点A:(a√[a/(a+b)],b√[b/(a+b)])

(2)同焦外接椭圆:x2/(a2+ab)+y2/(b2+ab)=1
共轭接点B:(a,b)

(3)共轭双曲线:x2/(a2-ab)+y2/(b2-ab)=1(同焦内接双曲线)

(4)相似外接椭圆:(x/a)2+(y/b)2=2
共轭接点B:(a,b)

二、有关性质:
(一)内切椭圆的切于共轭切点A的外切菱形是同焦外接椭圆的顶点内接菱形。

(二)内切椭圆的顶点外切矩形,是同焦外接椭圆和相似外接椭圆的内接矩形,并且是同心共轴线外接椭圆的公共内接矩形,其中一个接点为B点。

(三)共轭切点A与共轭接点B在共轭双曲线上。

(四)内切椭圆的外切四边形,若有三个顶点在同焦外接椭圆上,则第四个顶点也在同焦外接椭圆上,且为平行四边形。其平行四边形邻边相对主轴的斜率积:k1k2=-b/a.

(五)内切椭圆的共轭直径外切四边形(切点参数角依次相差90度),是相似外接椭圆的内接平行四边形(接点参数角依次相差90度)。其平行四边形邻边相对主轴的斜率积:k1k2=-b2/a2.

(六)内切椭圆的外切平行四边形,若邻边相对主轴的斜率积为负常数,则内接于同心共轴线的一个外接椭圆上。设k1k2=k<0,则外接椭圆方程为:k(a2-x2)=b2-y2,此类外接椭圆经过共轭接点B。
k>0,为内接双曲线;k=b/a,为共轭双曲线。

(七)同心共轴线的两个椭圆:
(1)内椭圆:(x/a)2+(y/b)2=1、外椭圆:(x/a1)2+(y/b1)2=1
(2)存在弦切四边形的条件:(a/a1)2+(b/b1)2=1
(3)其弦切四边形为平行四边形
(4)邻边相对主轴的斜率积为:k1k2=(-1)(b1/a1)2

(八)内切椭圆的外切平行四边形,若邻边相对某一直线的斜率积k为负常数,则内接于同心的一个外接椭圆上;k为正常数,则外接于同心的一个内接双曲线上。

(九)主轴平行的两个相似椭圆:
(1)椭圆方程:
①内椭圆:(x/a)2+(y/b)2=1
②外椭圆:(x-x0)2/a2+(y-y0)2/b2=k(k≥2)
(2)存在弦切四边形的条件:(x0/a)2+(y0/b)2=k+1-√(4k+1)

(十)外椭圆为圆,且圆心在内轴线上:
(1)内椭圆:(x/a)2+(y/b)2=1
(2)外圆:(x-x0)2+y2=R2
存在弦切四边形的条件:R2=a2+x02+√(b4+4a2x02)
(3)外圆:x2+(y-y0)2=R2
存在弦切四边形的条件:R2=b2+y02+√(a4+4b2y02)
(十一)共主轴线的两个椭圆:
(1)椭圆方程:
①内椭圆:(x/a)2+(y/b)2=1
②外椭圆:[(x-x0)/a1]2+(y/b1)2=1
(2)存在弦切四边形的条件:
(b/b1)4=[1-(a-x0)2/a12][1-(a+x0)2/a12]

(十二)共付轴线的两个椭圆:
(1)椭圆方程:
①内椭圆:(x/a)2+(y/b)2=1
②外椭圆:(x/a1)2+[(y-y0)/b1]2=1
(2)存在弦切四边形的条件:
(a/a1)4=[1-(b-y0)2/b12][1-(b+y0)2/b12]

(十三)椭圆的偏心准圆:
(1)椭圆:(x/a)2+(y/b)2=1
(2)偏心准圆:(x-x0)2+(y-y0)2=R2

R2是下列三次方程的最大正根:

(R2+a2+b2-x02-y02)3+8a2b2R2=

4(R2+a2+b2-x02-y02)[(a2+b2)R2+a2b2-a2y02-b2x02]

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