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几个研究课题..

只看楼主收藏回复

这玩意儿简单,而且前人都研究过..只是提出来供有兴趣的不查阅资料独立探究..


1楼2010-10-30 11:05回复
    事实上也不是什么课题..好玩罢了..


    2楼2010-10-30 11:05
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      首先:感谢“槛外→孩¢”提出这个问题让我觉得有必要十分蛋疼的写下这篇帖子..存一下十分有趣的东西..
      再次:我是无聊才写这个的..
      还有:..本贴作为资源..高手无视之..比如那啥天马酱的我神马也不说..


      3楼2010-10-30 11:10
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        1.我们在做题的过程中,知道有这样一个性质..
        对于抛物线y^2=2px.对顶点O,做互相垂直的两条弦OA,OB.连结AB,易证直线AB过定点(2p,0).
        证明:
        引理:直线l:ax+by=c(c≠0)与圆锥曲线Γ:Ax^2+Bxy+Cy^2+Dx+Ey+F=0的两交点为P(x1,y1),Q(x2,y2).则P,Q满足齐次方程
        Ax^2+Bxy+Cy^2+(Dx+Ey)*(ax+by)/c+F[(ax+by)/c]^2=0.
        回到原题:
        对于直线AB:ax+by=1,由引理得齐次方程:y^2=2px(ax+by),令t=y/x,得t^2-2bpt-2ap=0,从而由题设,t1*t2=-1,得a=1/2b.所以AB:x/2p+by=1过定点(2p,0).
        


        4楼2010-10-30 11:16
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          2.我们在追求数学的完美性的同时,会容易想到若不是从顶点做弦,而是从任意一点作弦,又会如何?
          对于抛物线y^2=2px.对曲线上点M(x0,y0),做互相垂直的两条弦MA,MB.连结AB,证:直线AB过定点(x0+2p,-y0).
          证明:(抄袭天马酱..我就不重新输入了..)
          A(2pa^2,2pa),B(2pb^2,2pb),M(2pm^2,2pm).
          (注:参数方程设法..具备完备性..不懂的度娘维娘随便你..)
          (m^2-a^2)(m^2-b^2)+(m-a)(m-b)=0
          (注:向量点积为0,不懂你拿刀来捅我..)
          ==>(m+a)(m+b)=-1
          (注:展开化成(m^2+1)+(a+b)m+ab=0)
          ==>AB:x-(a+b)y+2pab=0过定点(2p(m^2+1),-2pm).
          (注:目测当x=2p(m^2+1),y=-2pm时,(m^2+1)+(a+b)m+ab=0与x-(a+b)y+2pab=0等价恒成立..)


          5楼2010-10-30 11:23
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            回复:5楼
            配张图..
            


            6楼2010-10-30 11:26
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              3.于是我们很容易想到,对于一般的圆锥曲线呢?
              有结论:(直角弦定理)过圆锥曲线上一点作两互相垂直的弦另两点的连线过定点.
              特别的,设曲线上的点(x0,y0).
              对于椭圆(x/a)^2+(y/b)^2=1(a>b>0),
              连线过定点(x0*e^2/(2-e^2),y0*e^2/(2-e^2)).
              对于双曲线(x/a)^2-(y/b)^2=1(a>0,b>0),
              连线过定点(x0*e^2/(2-e^2),y0*e^2/(2-e^2)).
              对于抛物线y^2=2px(p>0),
              连线过定点(x0+2p,-y0).
              自己去证明,我没那闲心..


              7楼2010-10-30 11:32
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                4.我们可以换成是关于a,b的形式..就像抛物线的定点是关于p的.
                对于椭圆(x/a)^2+(y/b)^2=1(a>b>0),
                连线过定点((a^2-b^2)x0/(a^2+b^2),-(a^2-b^2)y0/(a^2+b^2))
                对于双曲线(x/a)^2-(y/b)^2=1(a>0,b>0),
                连线过定点((a^2+b^2)x0/(a^2-b^2),-(a^2+b^2)y0/(a^2-b^2))
                当双曲线为等轴双曲线,即a=b时,PQ有定向,平行于定直线y=-(y0/x0)x.


                8楼2010-10-30 11:40
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                  5.我们能够想到,如果不是直角的话会有什么性质呢?
                  能够证明这样的性质:
                  圆锥曲线(包括圆)的半曲线上的周角(或直径所张角)两边斜率(斜率存在)之积为定值.
                  例如:
                  对于圆x^2+y^2=r^2.直径所张角的两边斜率乘积为-1(垂直你懂的..)
                  对于椭圆(x/a)^2+(y/b)^2=1(a>b>0),直径所张角的两边斜率乘积为-b^2/a^2
                  对于双曲线(x/a)^2-(y/b)^2=1(a>0,b>0),直径所张角的两边斜率乘积为b^2/a^2
                  对于抛物线y^2=2px,直径所张角的两边斜率乘积为0.
                  注:二次曲线 平行弦 的 中点 的 轨迹 叫做 这二次曲线的直径。


                  9楼2010-10-30 12:14
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                    6.有必要补充一点儿关于二次曲线直径的东西..
                    定义:二次曲线的平行弦中点的轨迹叫做这个二次曲线的直径,它所以对应的平行弦,叫做共轭于这条直径的共轭弦,而直径也叫做共轭于平行弦的直径.
                    定理:二次曲线的一族平行弦的中点轨迹是一条直线.
                    推论:如果二次曲线的一族平行弦的斜率为k,那么共轭于这族平行弦的直径方程是
                                         F1(x,y)+kF2(x,y)=0
                    


                    10楼2010-10-30 12:24
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                      7.我们来想象一下..给定闭合四边形能否求过顶点的圆锥曲线..
                      事实上:
                      若直线AB的方程为F1(x,y)=0
                      若直线BC的方程为F2(x,y)=0
                      若直线CD的方程为F3(x,y)=0
                      若直线DA的方程为F4(x,y)=0
                      则方程F1(x,y)*F3(x,y)+ λ F2(x,y)F4(x,y)=0
                      表示过ABCD四点的二次曲线方程(λ为参数).


                      11楼2010-10-30 12:31
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                        8.以前被虐过的一个通过行列式硬算出来的性质..
                        圆锥曲线的内接三角形面积与对应的切线三角形面积之比为A,则
                        椭圆形圆锥曲线0<A<2
                        抛物线型圆锥曲线A=2
                        双曲线型圆锥曲线A>2.


                        12楼2010-10-30 12:33
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                          9.4楼的引理有必要单独拿出来提一下,很重要..
                                                  直线l:ax+by=c(c≠0)
                                              圆锥曲线Γ:Ax^2+Bxy+Cy^2+Dx+Ey+F=0
                                                两交点为P(x1,y1),Q(x2,y2).
                                                     P,Q满足齐次方程
                                      Ax^2+Bxy+Cy^2+(Dx+Ey)*(ax+by)/c+F[(ax+by)/c]^2=0.


                          13楼2010-10-30 12:35
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                            占时第一个课题就写这么多...


                            14楼2010-10-30 13:37
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                              其次,这个东西也还是不错的..
                              http://wenku.baidu.com/view/9def834bcf84b9d528ea7af2.html


                              15楼2010-10-30 13:45
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