椭圆切线有什么性质
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发布时间：2022-04-24 11:56
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时间：2023-08-17 23:49
则求导得2x0/a^2+2ky0/b^2=0
解得k=-x0b^2/y0a^2
故切线方程y-y0=(-x0b^2/y0a^2)(x-x0)
整理得切线方程:x0x/a^2+y0y/b^2=1
这是一位老师和学生的课堂对话，希望对你有启发：师： 在教材中，我们学习了圆的切线方程：＊ 若圆方程为 ， 为圆上的点，则过P点的圆的切线为：．它是如何求的呢？生A： 根据切线的几何性质：切线的一个法向量为 ， ∴ 切线方程为： ， ∵ 在圆上，∴ 切线方程为： ．师： 本题充分应用了切线的几何性质．有学生问：很多的参考书上有：＊ 若椭圆 ， 是椭圆上的点，则过P点的椭圆切线方程为： ；结果和圆类似，非常的美观，但是不知怎样求．也尝试过如：设切线的点斜式方程、根据 来求斜率，式子很繁，也不容易求．是否有比较简单的办法？师： 圆的切线方程是用切线的几何性质来求的，椭圆的切线方程我们也想用切线的几何性质来求．椭圆的切线有何性质呢?本节课我们就来研究椭圆的性质及切线方程．＊ 椭圆切线的定义：若直线与椭圆有且只有一个交点，则称该直线为椭圆的切线．师： 昨天同学们做了这样一题：＊ 直线： 上取一点M，过点M且与椭圆： 共焦点作椭圆C，求椭圆C长轴最短时的椭圆方程．生Ｂ：椭圆C的焦点 、 ，可设椭圆方程为 ， ∵ 椭圆C与直线 有交点M，得方程组： 有解；消y得 ∴ ， ∵ ， ∴ ． ∴ 椭圆Ｃ的方程为 ．生Ｃ： ∵ 、 在直线 的同侧，要使椭圆的长轴最短，即：在直线 上求点M，使M到 、 的距离之和最小，并且最小值为2a．解法为： 关于 的对称点为 （∵ 、 在直线 的同侧，这是可以办到的．） ∴ ，且M为线段 与直线 的交点， ∴ 求得椭圆方程是 ．师： 同学们都是这两种方法吧？那么请学生思考并回答：直线 与 是否相切？为什么？生Ｄ：直线 与 相切．理由：因为当 时，判别式△=0 直线与椭圆相切．师： 很好！这位同学是通过第一种解法过程来判别；那么根据第二种的方法能判断直线与椭圆相切吗？（请学生先独立思考，后一起讨论）哪一个学生回答？生Ｅ：根据第二种的解法，只有M点到椭圆焦点的距离之和为 ，直线上其它的点到两焦点的距离之和都大于 ，因些椭圆与直线只有一个交点 ， ∴ 相切．师： 回答很好！＊ 已知椭圆 焦点为 、 ，直线 ．满足怎样条件时，直线l是椭圆的切线？生Ｆ： ⑴ 、 在直线l的同侧； ⑵ 直线l上点到 、 的距离之和最小值为2a．师： 那么它的逆命题是否成立呢？生Ｇ：也成立，因为l是切线，所以直线l上仅有切点到两焦点的距离之和为2a，其余点到两焦点的距离之和都大于2a，故直线l上点到 、 的距离之和最小值为2a．师： 这就是我们一起讨论的椭圆切线的一个几何性质．现在我们想用这个几何性质求椭圆的切线方程．师： 已知椭圆 ，且 在椭圆上，过 的切线l的方程如何求呢? (学生思考讨论，并提供解题思路) 生H：只要求出切线l的法向量．可先求焦点 关于切线的对称点 ， 用定比分点来求．按照这位同学的思路我们一起来思考、解决．解：设 在直线 上且 分有向线段 所的比为 ， ∴切线l的一个法向量为： ∴ 切线方程为 ∴ 又 ∴ 又P在椭圆上∴切线方程 教师总结：解析几何主要是用代数的方法讨论一些几何问题，由于我们研究的曲线都是几何定义给出的，有效地挖掘这些性质，对帮助我们的解题，常起到事半功倍的效果．因此，在平时学习中多做有心人多总结、多思考，才能发现知识之间的内在联系． 思考： ⑴ 利用椭圆切线的性质，证明椭圆的光学性质． ⑵ 给定一椭圆，若该椭圆与两条互相垂直的直线都相切，请研究该椭圆中心的轨迹．（2004年交大自主招生试题） ⑶ 与椭圆类比，请研究双曲线的切线．望采纳
