1、 关于圆锥曲线张角为直角的弦所在的直线过定点的证明梁关化,2016,03,09真命题:设点 在圆锥曲线上,且为直角的顶点。0(,)Pxy1) 椭圆 张角为直角的弦所在的直线过定点 ,其中21(0)ab0(,)txy;2t2) 双曲线 张角为直角的弦所在的直线过定点 ,21(0,)xyab0(,)txy其中 ;2t3) 抛物线 张角为直角弦所在的直线过定点 。2(0)ypx0(2,)pxy证明如下:1)如下图654321-1-2-3-4-5-10 -8 -6 -4 -2 2 4 6 8 10 12B DPA设 , ,直线 AB 的方程为 (注:这样设是为了免去直线斜率1(,)Axy2(,)Bxk
2、ym不存在的讨论)解方程组: ,消去 x 后并整理得21xyabkm2222() 0akbymkba从而有 (1) , (2)212y21yakb又 ,1xk2xk故又有 (3) , (4)1()ym22111()xkymy由 得PAB01020102()()yx展开得 (5)12012()yyxx把(1) (2) (3) (4)代入(5)并按 m 整理得22000()()()()abmkabky分解得 220xkyx 解得 ,或 (舍去,此时点 P 在直线 AB 上,不合题意)02()ab0m故直线 AB 的方程为202()abxkyxky变形为2002()()abx由此可知张角为直角的弦所
3、在的直线过定点2200()(),abxaby2)如下图(证明过程类比椭圆,详解过程略)654321-1-2-3-4-5-6-10 -8 -6 -4 -2 2 4 6 8 10 12L1BDPA3)如下图654321-1-2-3-4-5-10 -8 -6 -4 -2 2 4 6 8 10 12BDPA设 , ,直线 AB 的方程为 (注:这样设是为了免去直线斜率1(,)Axy2(,)Bxkym不存在的讨论)解方程组: ,消去 x 后并整理得2pxkym20p从而有 (1) , (2)1212y又 ,xkyxk故又有 (3) , (4)1212()xkym22111()xkymy由 得PAB01020102()()yx展开得 (5)12012()yyxx把(1) (2) (3) (4)代入(5)并按 m 整理得000()(2)()mpxkpky分解得 yx解得 ,或 (舍去,此时点 P 在直线 AB 上,不合题意)0xk0ky故直线 AB 的方程为 2yxp变形为 00(2)()xpk由此可知张角为直角的弦所在的直线过定点 0(,)xy