戴玲玲
【摘要】圓錐曲線的焦點(diǎn)弦是指經(jīng)過圓錐曲線焦點(diǎn)的弦,筆者在教學(xué)中歸納出與其有關(guān)的幾個(gè)定值,有助于進(jìn)一步加深對(duì)圓錐曲線性質(zhì)的認(rèn)識(shí).
【關(guān)鍵詞】圓錐;曲線
1.(1)若AB為橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一條焦點(diǎn)弦,F(xiàn)為焦點(diǎn),則1|AF|+1|BF|=2ab2(定值);
(2)若AB為雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一條焦點(diǎn)弦,F(xiàn)為焦點(diǎn),則 1|AF|+1|BF|=2ab2(定值);
(3)若AB為 拋 物 線y2=2px(p>0)的一條 焦 點(diǎn) 弦,F(xiàn)為焦點(diǎn),則1|AF|+1|BF|=2p (定值).
圖 1證明:(1)如圖1,不妨設(shè)F為右焦點(diǎn),|AF|=m,|BF|=n,m |BR|=|BB1|-|AA 1|=ne-me. △ABR中,|FH||BR|=|AF||AB| , ∴a2c-c-mene-me=mm+n. 將e=ca代入化簡得1m+1n=2ab2. m>n時(shí),同理可證. m=n時(shí),將x=c代入橢圓得:m=n=|y|=b2a, ∴1m+1n=ab2+ab2=2ab2. 總之,1m+1n=2ab2,即1|AF|+1|BF|=2ab2(定值). (2)方法同上,證明略. (3)方法同上,證明略. 2.(1)若AB,CD為橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)中過同一焦點(diǎn)F且互相垂直的兩條弦,則1|AB|+1|CD|=a2+b22ab2(定值); (2)若AB,CD為雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)中過同一焦點(diǎn)F且互相垂直的兩條弦,則1|AB|+1|CD|=a2-b22ab2 (定值); (3)若AB,CD為過拋物線y2=2px(p>0)焦點(diǎn)F且互相垂直的兩條弦,則 1|AB|+1|CD|=12p(定值). 圖 2證明:(1)如圖2,不妨設(shè)F為右焦點(diǎn),A(x1,y1),B(x2,y2),直線AB方程為y=k(x-c),則直線CD方程為y=-1k(x-c),將直線AB方程代入橢圓化簡得:(b2+a2k2)x2-2a2k2cx+a2k2c2-a2b2=0,∴x1+x2=2a2k2ca2k2+b2,x1x2=a2k2c2-a2b2a2k2+b2.① 由橢圓焦半徑公式知|AF|=a-ex1,|BF|=a-ex2, ∴|AB|=|AF|+|BF|=(a-ex1)+(a-ex2)=2a-e(x1+x2) =2a-ca2a2k2ca2k2+b2=2a1-k2c2a2k2+b2 =2aa2k2+b2-k2(a2-b2)a2k2+b2=2a(k2+1)b2a2k2+b2. ∴1|AB|=12a a2k2+b2(k2+1)b2. 令k=-1k,則1|CD|=12a a2+k2b2(k2+1)b2. ∴1|AB|+1|CD|=12aa2k2+b2(k2+1)b2+a2+k2b2(k2+1)b2=a2+b22ab2. 當(dāng)直線AB的斜率k不存在時(shí),將x=c代入橢圓得:|y|=b2a,|AB|=2|y|=2b2a,|CD|=2a, 則1|AB|+1|CD|=a2b2+12a=a2+b22ab2. 當(dāng)直線AB的斜率k=0時(shí),同理可證. 總之,1|AB|+1|CD|=a2+b22ab2 (2)方法同上,證明略. (3)方法同上,證明略.