文章插图
圆锥曲线的光学性质源于它的切线和法线的性质,因而为正确理解与掌握其光学性质,就要掌握其切线、法线方程的求法及性质 。
设P(
文章插图
)为圆锥曲线
文章插图
(A、B、C不同时为零)上一定点,则在该点处的切线方程为:
文章插图
文章插图
。(该方程与已知曲线方程本身相比,得到的规律就是通常所说的“替换法则”,可直接用此法则写出切线方程) 。
该方程的推导,原则上用“△法”求出在点P处的切线斜率
文章插图
,进而用点斜式写出切线方程
文章插图
,则在点P处的法线方程为
文章插图
文章插图
。
1、抛物线的切线、法线性质
经过抛物线
文章插图
上一点作一条直线平行于抛物线的轴,那么经过这一点的法线平分这条直线和这一点的焦半径的夹角 。如图1中
文章插图
。
文章插图
事实上,设
文章插图
为抛物线
文章插图
上一点,则切线MT的方程可由替换法则,得
文章插图
,即
文章插图
,斜率为
文章插图
,于是得在点M处的法线方程为
文章插图
令
文章插图
,得法线与x轴的交点N的坐标为
文章插图
,
所以
文章插图
又焦半径
文章插图
所以
文章插图
,从而得
文章插图
即
当点M与顶点O重合时,法线为x轴,结论仍成立 。
所以过M的法线平分这条直线和这一点的焦半径的夹角 。
也可以利用点M处的切线方程求出
文章插图
,则
文章插图
,又故
文章插图
,从而得
也可以利用到角公式来证明
抛物线的这个性质的光学意义是:“从焦点发出的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线平行于抛物线的轴” 。
2、椭圆的切线、法线性质
经过椭圆上一点的法线,平分这一点的两条焦点半径的夹角 。如图2中
文章插图
证明也不难,分别求出
文章插图
,然后用到角公式即可获证 。
椭圆的这个性质的光学意义是:“从椭圆的一个焦点发出的光线,经过椭圆反射后,反射光线交于椭圆的另一个焦点上” 。
3、双曲线的切线、法线性质
经过双曲线上一点的切线,平分这一点的两条焦点半径的夹角,如图3中 。仍可利用到角公式获证 。
推荐阅读
- 生肖属猴妈妈和生肖属鸡爸爸跟什么生肖属相的孩子不合
- 面相上鼻孔朝天的人说明什么 鼻孔朝天的人命运如何
- 鼻孔朝天的面相解析 鼻孔朝天是好还是不好
- mad战队
- 生肖属猴妈妈和生肖属狗爸爸跟什么生肖属相的孩子不合
- 动感新时代雪拉的照片,动感新时代杂志
- 嫁个有地位的老公八字,能降住男人的女人八字
- 取消单个好友互动标识 怎么取消qq好友互动标识
- 这四个星座最忘不了前任的星座,会忍不住联系前任!
- “塌鼻子”面相的人命运怎样 塌鼻子面相最全分析