圆锥曲线平行弦的一组新性质探源

2021-08-16 05:55蒋道波安徽省蚌埠第二中学233000
中学数学月刊 2021年8期
关键词:分点中点抛物线

蒋道波 (安徽省蚌埠第二中学 233000)

蓝贤光老师在文[1]提出了圆锥曲线平行弦的一组新性质,笔者经过仔细思考,发现这一组性质本源实际上是圆锥曲线直径的性质.圆锥曲线的直径,就是无穷远点关于圆锥曲线的有穷远极线,关于圆锥曲线的直径,我们有如下定理:[2]

定理 直径是圆锥曲线的一组平行弦中点的轨迹.

下面给出蓝贤光老师所提的性质1和性质2的一个新的几何证明,证明的过程其实也是解释笔者所做出的判断的过程.首先观察文[1]的性质1:

性质1如图1,设OP是以点O为顶点的抛物线的顶点弦,弦MN与OP平行,且直线MN交抛物线C的对称轴于点T(异于点O),则 |TM-TN|=OP(当点T为弦MN的内分点时)或|TM+TN|=OP(当点T为弦MN的外分点时).

图1

证明设U为MN的中点,V为OP的中点,根据直径的性质,结合抛物线与无穷远直线相切,可得直线UV与直线OT平行.

(1)当点T为弦MN的内分点时,|TM-TN|=2TU,且OP=2OV,结合平行四边形OTUV的性质,TU=OV,所以|TM-TN|=OP.

(2)当点T为弦MN的外分点时,|TM+TN|=2TU,且OP=2OV,结合平行四边形OTUV的性质,TU=OV,所以|TM+TN|=OP.

接下来,对文[2]所提出的性质2进行解释.

图2

证明设U为MN的中点,V为OP的中点,根据直径的性质,直线UV经过椭圆的中心O.

至于文[1]提出的性质3:

读者可以仿照笔者关于性质1和性质2所给出的解释完成论证,本文不再赘述.

通过上面的证明过程可以发现,文[1]的圆锥曲线平行弦的一组新性质的源头确为圆锥曲线直径的性质.

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