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為什麽圓錐曲線的兩個角相等?

在笛卡爾坐標系XOY中,曲線c:

用直線l:

在m和n交上來。

(1)當k=0時,分別求C在M點和N點的切線方程;

(2)Y軸上是否存在點P,這樣當K變化時,總有。

?(解釋原因)

分析

此題為圓錐曲線題,考察拋物線與直線的位置關系,但第壹題比較特殊,與導數直接相關考察導數的幾何意義;第二個問題,回歸傳統話題,考察開放性問題,是否存在使角度相等的點。

瀏覽了壹下題目,發現並不是特別難,但是要註意兩點:

1,題目給出的拋物線方程不是標準方程,方便我們接觸導數,但如果看焦點或準線,學生容易出錯;

2.開口向上(向下)的拋物線方程可以轉化為函數。拋物線方程右(左)開怎麽辦?請妳自己思考!

分析

在(1)的分析中已經說過,這個問題比較簡單。求點,求函數(拋物方程)在該點的導數,用點斜法寫出切線方程。具體流程如下。

將y=a代入拋物方程。

,獲取

讓我們設置m。

、N

由曲線方程可知:

,獲取

所以曲線c在m點的切線斜率是

,切線方程為

,變成

同理,曲線C在N點的切線為

(2)如前所述,先畫草圖,再根據題目的條件進行翻譯,然後用套路寫出維耶塔定理,最後研究已知與未知之間的橋梁(當然這是應試教育的方法)。

先假設Y軸上有壹個點P(0,b),使條件成立,然後進入例程。

曲線c與直線相交,設定點m。

、N

可以獲得聯立方程:

融入

接下來,將進行條件轉換。題目問是否有壹個點P,使得K變化時,總有。

兩個角相等的變換壹般有幾種方法。

1,觀察兩個角是否在壹個三角形內,如果在壹個三角形內,則該三角形為等腰三角形,用三條線組合即可求解;

2.如果兩個角在兩個三角形裏,可以用余弦定理(如果是直角三角形,也可以求直角處的切線),但這種方法很少用,因為余弦定理需要知道三角形的三條邊,計算量太大,還可以用平面向量求兩個向量的夾角。這種方法比較常見,因為容易聯想到點M和N,所以可以聯想到維耶塔定理;

3.如果兩個角有壹條共同的邊,而這條共同的邊恰好是坐標軸,那麽此時就可以換算成壹條直線的斜率。

讓我們回到這個話題,

繼續看圖,若角度1等於角度2,則可由角度3等於角度4得到。角度3是直線PN的傾斜角的余角,角度4等於直線PM的傾斜角,即直線PN的傾斜角與直線PM的傾斜角是余角,所以可以換算成直線PN的斜率與直線PM的斜率的倒數。這裏不理解變換的同學,需要知道直線的斜率和直線的傾角之間的關系。

所以我們假設直線PN的斜率是

直線PM的斜率為

所以當b=-a時,

直線PN的傾斜角與直線PM的傾斜角互補,

因此

所以點P(0,-a)滿足條件。

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