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基于斜率的圓錐曲線新定義

基于斜率的圓錐曲線新定義

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1、第!#卷第!期數(shù)學(xué)理論與應(yīng)用Z*?C!#D*C!!""#年R月ST>UVST>HOT0>UVWX,TDYTPP0HOT>HWD:[2’C!""#!基于斜率的圓錐曲線新定義王伯年葉增明李國云(上海理工大學(xué),上海,!"""#$)摘要為解決圓錐曲線對圓、橢圓、拋物線和雙曲線統(tǒng)一的定義問題,可定義圓錐曲線是動點與二定點連線(或其中一連線為折線)斜率之積為定值的軌跡。此法不但較好地解決了圓錐曲線定義的不統(tǒng)一問題,而且數(shù)學(xué)推導(dǎo)也異常簡單,有著明顯的優(yōu)點。此外,還論述了按此定義,用《幾何畫板》畫各種圓錐曲線時,如何有效設(shè)置生成點的問題。關(guān)鍵詞圓錐曲線定義的統(tǒng)一性雙斜率之積幾何畫板生成點!"#$%&’%()"

2、)*)+"+(,+")-,./0%12345+6%1%&’()*’+&’,-.-’(/+’(0+12*32’(4’+5-67+83*9:;&’(;&+9*6:<+-’<-&’=>-<;’*?*(3,:;&’(;&+,!"""#$)721*/#-*@*6<+6;-8E*/*5+’(?+’-7E+8;7?*A-!G&’=!!&6-9*6/-=B3*’-/*5+’(A*+’8<*’’-<8+’(E+8;8E

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5、對圓、橢圓、拋物線和雙曲線的統(tǒng)一性問題,一直倍受[GK$]關(guān)注。在各種定義中,以從平面幾何出發(fā)的最為簡明,但存在定義不統(tǒng)一或有的曲線不能導(dǎo)出的問題,如在雙焦點和準(zhǔn)線—焦點的定義中,對橢圓、拋物線和雙曲線的定義都不統(tǒng)一,而[Q]在準(zhǔn)線—焦點和離心率的定義中,最簡單的圓卻無法導(dǎo)出,需將圓排除在定義之外。因此,!朱自強教授推薦收稿日期:!""年G!月GR日,#數(shù)學(xué)理論與應(yīng)用探討一種新的統(tǒng)一的圓錐曲線定義,是有其積極意義的。!基本方程的推導(dǎo)在圖!中,直線!和直線"是二條動直線,各自有一個定點!(",#)或!(",#),此二條!!""動直線的交點為(#",$);在一定的條件下,此交點的軌跡可形成特定的

6、曲線,如圓錐曲線。圖!二動直線的相交現(xiàn)設(shè)直線!的斜率為%,直線"的斜率為%,%與%的乘積為%,當(dāng)%為定值時,點(#",!"!"$)的軌跡是圓錐曲線。按照直線的斜率表達(dá)式,對直線!有:$$%(!"%"!)(!)對直線"有:$$%(""%"")(")以上二式相乘,得到:""$$%["%"("!&"")&"!""](’)上式的%$%!%",%為二動直線的斜率之積。式(’)尚可進(jìn)一步簡化,如設(shè)""$%"!$&,式(’)變?yōu)椋?""$$%("%&)(()上式是很簡單的二次代數(shù)方程,用它即可很簡單地導(dǎo)出圓、橢圓和雙曲線的方程。(!)%$%!時,生成圓此時,式(’)變?yōu)椋?"""&$$&())上式是圓的標(biāo)準(zhǔn)

7、方程,而且此時的&是圓的半徑。(")%*#時,生成橢圓此時,式(’)變?yōu)椋?""""+&&$(+%%&)$!(,)""如設(shè)’$%%&,上式變?yōu)椋?""""+&&$+’$!(-)基于斜率的圓錐曲線新定義-#上式是橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,!是橢圓長軸之半,"是橢圓短軸長之半。(!)#"#時,生成雙曲線此時,式(!)變?yōu)椋?$$$$%!&%(%#!)’#(()$$如設(shè)"’#!,上式變?yōu)椋?$$$$%!&%%"’

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