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《用解析法研究圆锥曲线的几何理论》习题1.6(解析法证明)

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《用解析法研究圆锥曲线的几何理论》为谢彦麟先生所著,全书以解析法研究了上百道圆锥曲线的基本命题以及剑桥(圆锥曲线)问题。虽然以解析法为主,但一些用纯几何法更简单能得出答案的习题,作者依然使用纯几何法,例如习题1.6。
该题答案使用仿射变换将椭圆变换成圆,用相似比来证明,但这种解法并不适用于双曲线(当然作者也提到了解析法证明,但只是说明解析法可证,并没有给出解答过程)。本人自己动手简单算了一下,并不难算,下面给出证明过程:
若Γ为椭圆,设P(acosθ,bsinθ),Q(acosφ,bsinφ),N(acosθ,0),A(a,0),A′(-a,0)。显然,直线PN方程为ⅹ=acosθ,PN^2=(bsinθ)^2。直线AQ:y/bsinφ=(x-a)/acosφ-a→y=(ⅹbsinφ-absinφ)/a(cosφ-1),x=acosθ代入方程AQ中,得:y(M)=absinφ(cosθ-1)/a(cosφ-1)。同理可得:y(L)=absinφ(cosθ+1)/a(cosφ+1)。LN·MN=y(M)·y(L)=[lbk](absinφ)^2[rbk]·[lbk](cosθ)^2-1[rbk]/(a^2)·[lbk](cosφ^2)-1[rbk]=(b^2)·(sinφ)^2·[lbk](cosθ)^2-1[rbk]/(cosφ)^2-1=b^2·sinφ^2·(-sinθ^2)/(-sinφ^2)=(b·sinθ)^2=PN^2,命题得证。
Γ为双曲线的证明过程和为椭圆基本一致,设P(asecθ,±btanθ),Q(asecφ,tanφ),NP^2=(b·tanθ)^2。中间运算过程与椭圆一致,故从略。LN·MN=b^2·(tanφ)^2·[lbk](secθ)^2-1[rbk]/[lbk](secφ)^2-1[rbk]=b^2·(sinφ)^2·(tanθ)^2/(sinφ)^2=(b·tanθ)^2=NP^2,若设Q(asecφ,-tanφ),不影响LN·MN的值,仍是(b·tanθ)^2,命题得证。
(字丑请忽略)
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最后,感谢您的阅读。



IP属地:江西来自Android客户端1楼2024-12-25 01:15回复
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    IP属地:江西来自Android客户端2楼2024-12-25 01:22
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      文中这个是中括号,[ ]


      IP属地:江西来自Android客户端3楼2024-12-25 01:26
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        曲线上(PT,AA')调和,经过Q射影,(PT,ML)调和


        IP属地:浙江来自Android客户端4楼2024-12-25 09:22
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