中学数学研究2004年第9期
+b+c—Aa)+(口+b+c—Ab)+(n+b+c—Ac)]。‘百万‰+i而镐+
瓦万梳]≥9·②
由柯西不等式,②式显然成立,命题获证.
在定理27当中,令叉一』,A斗尘,得到下面
PP
的推论3和推论4.
推论3若口,b,c都是正实数,且(∥一1)
。口"4-加"4-t.zc>0,肛-I-(P一1)b4-肛>0,膨4-
zb4-(∥一1)c>0,则瓦_‰+
不矗b!而b+而b一习=i≥≠一1.∥(口++c)一’p(n++c)一c/3∥一
‘
推论4若n,b,c都是正实数,且(∥一A)
‘口+产6-I-肛>0,/za+(∥一A)b+肛>0,Ha+
加+(p—A)c>0,贝0有
瓦万-it-』b-4-万IAa+五万-I-者b万五Ab+∥(口c)一。产(口+f)一
‘
C\j及再百再而;乡虿i’
。参考文献
[1】罗欲晓.一个不等式的加强.数学通报.2003,5,
s习e噜岛e唏岛岛岛%s寻s彳s寻s每岛岛s彳s年‰‰‰‰嘞‰岛e匀e唏e唏e晦‰嘞%‰%%e晦岛‰‰岛%%≮e啤
过焦点轴上定点相交弦的一个有趣性质
河南质量工程职业学院数理室(467000)孙秀亭李永利
文[11、[21相继给出了圆锥曲线的焦点弦
与定点弦的耐人寻味的性质.我们经过探究,得
到圆锥曲线的过焦点轴上一定点两相交弦颇有
趣味的性质,现抄录于下与君共赏.
定理1如图1,给定圆37,2+了2=r2(r>
0),过定点M(791.,0)(m≠0且Iml 两条相交弦AB、CD,则直线AC与BE)的交点
一2
N的轨迹是直线z=7-.
定理2如图2,给定辑圆享+菩=1(口>
b>O),过定点M(m,0)(m≠0且Iml<口)任
作两条相交弦AB、CD,则直线AC与BD的交
点N的轨迹是直线z:Z.
A厂融
≮O弩廿N一
图1图2
定理3如图3,给定双曲线气一告=l(a
n0
>O,b>O),过定点M(TZZ,0)(优≠O且J优I>
口)任作两条相交弦AB、CD,则直线AC与BD
一2
的交点N的轨迹是直线z=生.
7T/,
定理4如图4,给定抛物线Y2=2缸(P
>0),过定点M(m,0)(m>O)任作两条相交
弦AB、CD,则直线AC与BD的交点N的轨
迹是直线z=一7"1Z.
Ⅵ旎。
/o雨。
B
了。A
N/扩。
为&主
D
图3图4
以上四个定理的证明是类似的,因此只给
出定理2的证明.
证明设过M(优,0)的直线参数方程为
{z2仇+。cOS口’(),则A、B、c、D四点的坐
Ly2tsma.
标可分别设为:
·】3·
万方数据
2004年第9期中学数学研究
A(m+tlOOSOt,tlsina),B(m+t2cosa,
t2sina),C(m+Slcos卢,Slsill卢),D(m+
s2eosfl,szsinfl).
直线AC.y1sin口=嚣笋器(z
—m—tl∞s口),
直线BD.y1:si们=嚣笋篆(z
一优一t2(x)sa),
·.‘直线Ac与肋相交,.·.}≠},即:s1£2
厶,5,
一52tl≠0.
联立以上两个方程,解得(注:可约去因子
sill(a一卢))N点的坐标分别为:
s152(t2一t1)∞s卢+tlt2(51一S2)cOs口z—
slt2一£1s2
+m,
S1S2(t2一t1)sin/?+tlt2(s1一S2)sina
Y—
slt2一tls2
’
所以(slt2一£1S2)(z一772)=Sls2(t2一‘1)
·∞s卢+tlt2(51一S2)00sa.(1)
(slt2一tlS2)y=SlS2(t2一t1)sin卢+tlt2·
(S1一s2)sina.(2)
将()式代入享+荸21,并整理得:
(62∞孑口十a2sin?口)t2+2b2mCOSat·t+
627722一n2b2=0.
由韦达定理得:
.2bomCosot£1扎22一磊孑i丽,
t。£2=瓦bi2mi2-五a≮2b蕊2,
所以等=再2mo孑osa.
所以2tacosa£1£2=(£l+t2)(口2一优2),(3)
同理2mcos屉1S2=(s1+S2)(口2一优2),(4)
于是,由(1)、(2)、(3)、(4)知:
2m(z—m)(S1£2一tls2)=2msls2(t2一
t1)oⅨ泸+2rotlt2(s1一s2)eosa=(t2一t1)(sl+
S2)(口2一m2)+(s1一s2)(£1+£2)(口2一m2)=
·14·
[(t2一t1)(s1+s2)+(s1一S2)(t1+t2)](a2一
m2)=2(51£2一tls2)(口2—7722).
所以m(x—m)=(口2一m2),即批=
a2.故直线AC与BE)的交点N的轨迹是直线
.2
z=生.定理2得证.
由以上几个定理可知,当定点M在圆锥
曲线的内部时,动点N的轨迹是一条垂直于z
轴的直线;当定点M在圆锥曲线的外部时,动
点N的轨迹仍是一条垂直于z轴的直线,但需
去掉含在圆锥曲线内部的部分,即N点的轨迹
是去掉含在圆锥曲线内部的线段后所剩余的两
条垂直于z轴的射线.
推论1[1]设AB、CD是圆锥曲线过焦点
F的两条动弦,弦端点连线AC、BE)相交于点
N,则动点N的轨迹是圆锥曲线的相应准线.
推论2Ⅲ椭圆§+篆=l(a>6>o)的
过定点M(m,0)(优≠0,且Iml 芷a2一荸21(口>o,6>o)的过定点M(m,o)
(ImI>口)的一条动弦AB的两个端点和其焦
点轴上的两端点的连线的交点N的轨迹是直
线z:建.m
推论3圆z2十Y2=r2(r>0)的过定点
M(优,0)(m≠-0,且lmI 端和z轴上圆的直径的两端点的连线的交点
2
N的轨迹是直线z=r.
推论4【2]抛物线y2=2舡(乡>0)的过定
点(m,0)(m>0)的一条动弦的一个端点和抛
物线顶点的连线与过另一端点且平行于抛物线
对称轴的直线的交点的轨迹是直线X=一m.
注:由于z轴正方向无穷远处可视为抛物
线的另一虚拟顶点,因此动弦的另一端点与抛
物线另一(虚拟)顶点连线可视为与z轴平行
的直线.
本文定理揭示了圆锥曲线过定点M(m,
万方数据
中学数学研究2004年第9期
O)的相交弦与垂直于z轴的直线z=生(或z
1f0
.2
=:::或z=一777,)间的关系.特别地,当直线AB
与CD重合时(点A与点C重合,点B与点D
重合),直线AC与BD.退化为圆锥曲线的切
线.因此,可得如下推论.
推论5给定圆z2+y2=r2(r>0),过定
点M(m,0)(m≠0,且l优I 于A、B两点,则过A、B两点的圆的切线交点
2
N的轨迹是直线z=r.
7//,
推论614]给定椭圆≤+篙=1(n>b>
口一D一
0),点M(m,0)(m≠O,且ImI<口)是z轴上
的一定点,或给定双曲线≤一y,22=1(口>o,b>口
D
0),点M(m,0)(ImI>口)是z轴上的一定
点,过M任作直线与椭圆或双曲线相交于A、
B两点,则动弦AB两端点的切线交点的轨迹
是直线z=生.
,,£
推论7【4]给定抛物线y2=2px(p>0),
过定点M(m,0)(m>0)任作直线交抛物线于
A、B两点,则过A、B两点的切线交点的轨迹
是直线z=一m.
推论8[3】AB是过圆锥曲线焦点F的一
条动弦,则两端点A、B处的切线交点N在与
该点F对应的准线z上.
参考文献
[1]廖应春.圆锥曲线焦点弦的一个性质.数学通报.
2003。4.
[2]金美琴.二次曲线的定点弦.数学通报,2003,7.
[3]邱昌银.圆锥曲线的准线切线焦点弦的相关性,
数学通报,2003,11.
[4]李永利,孙秀亭.二次曲线定点弦的一个优美性
质,数学通报,2004,9.
s每e哞s刁毒筇s每e咯s辱e每e噜s彳s每s寻s彳s每s每s耳e晦s寻s寻e≮s每e晦s耳s耳e唏s每e晦e唏s每s耳e晦e≮s每e噜s每e哞e喙e峰s每s牟芒晦s每
各地高考客观压轴题面面观
江苏省苏州I市木渎第二中学(215101)吴建良母建军
纵观2004年全国各地高考的数学客观压
轴题,有的题目出得独具匠心,构思非常巧妙,
令人赏心悦目;有的看似很难,但考得较为灵
活,只要你“脑筋急转弯”,就能巧夺天工.
1.(全国)已知口2+b2=1,b2+c2=2,c2
+口2=2,则口6+&十ca的最小值为().
(A)朽一百1(mI一拈
(c)一告一拈(D)告+拈
分析:利用对称性考虑,由已知条件得c2
=詈,且岔,b对称,因此要使ab+bc+∞最
小,只要口一6,即口=6=雩,c=一譬或口=6
=一譬,c=譬时有最小值吉一招,故选B.
2.(全国卷必+选)设函数,(z)(z∈R)
为奇函数,f(1)=音,f(x+2)=厂(z)+f(2),
则厂(5)等于().
(A)O(B)1(c)昔(D)5
分析:简单的赋值递推,由题意知厂(一1)
=一寺,令z=一1,得f(一1+2)=厂(一1)+
,(2),所以厂(2)=1,令z=1,得厂(3)=普,令
·15·
万方数据
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