每日一题[808]化齐次联立处理垂直

已知P(x0,y0)是二次曲线(仅考虑:圆、椭圆、双曲线、抛物线)Γ:Ax2+By2+Dx+Ey+F=0

上一点,且A+B0,过P作互相垂直的直线分别交Γ于另外两个点A,B,求证:直线AB过定点.


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分析与解 由点P在曲线Γ上,可得Ax20+By20+Dx0+Ey0+F=0,

将坐标系xOy的原点平移到点P位置,得到坐标系xPy,则此时曲线Γ的方程为A(x+x0)2+B(y+y0)2+D(x+x0)+E(y+y0)+F=0,
也即Ax2+By2+(D+2Ax0)x+(E+2By0)y=0.
设直线AB:mx+ny=1,与Γ化齐次联立,有Ax2+By2+[(D+2Ax0)x+(E+2By0)y](mx+ny)=0.
PAPB,可得A+B+(D+2Ax0)m+(E+2By0)n=0,
也即(D+2Ax0A+B)m+(E+2By0A+B)n=1,
因此直线AB恒过点Q(D+2Ax0A+B,E+2By0A+B),换算到原坐标系xOy,可得所求定点为Q((AB)x0+DA+B,(BA)y0+EA+B).

 当A+B=0时,有(D+2Ax0)m+(E+2By0)n=0,

所以直线AB:mx+ny=1是一组平行直线,从而直线AB是一组平行直线.此时,也可以认为直线AB都相交于无穷远点.

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每日一题[808]化齐次联立处理垂直》有2条回应

  1. dingss2916994453说:

    好,非常好

  2. yyq说:

    都有点理解不了,这些是高中要掌握的吗

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