圆锥曲线的切线方程_寇宗娣

·圆锥曲线的切线方程

寇宗娣

(白银市第一中学

甘肃

白银

730900)

高中数学第七章第6节例2中对于过圆x2+y2=r2上一

点p(x0,y0)的切线方程有详细证明与解答,并求得此切线方程为x0x+y0y=r2。由此,我们来考虑这样一个问题:过圆心不在原点的圆上一点p(x0,y0)的切线方程如何?过其它圆锥曲线上一点的切线方程又如何?以下进行分析证明.

1.过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上一点p(x0,y0)做此圆的切线,求其方程.

解法一:利用坐标系转换法,不妨设x'=x-a,y'=y-b,则在x'o'y'坐标系中,圆的方程为x'2+y'2=r2,点p的坐标为(x0-a,y0-b),因而,根据例2可知,在x'o'y'坐标系中,过点p的圆x'2+y'2=r2的切线方程为(x0-a)x'+(y0-b)y'=r2,由此可知,此切线在坐标系xoy中对应的方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2.

解法二:向量法,在切线上任取不同于p点的任意一点M(x,y),记圆心为C,则

x-yy=1.以猜想为:x2

2

得a2b2y02x2-a4b2y02=b4x02x2-2a2b4x0x+a4b4.即(a2b2y02-b4x02)x+2a2b4x0x-a4b2y0-a4b4=0.(3)

222222

又-ay0+bx0=ab,

∴(3)可以化为a2b4x2-2a2b4x0x+a4b2y0+a4b4=0,即b2x2-2a2x0x+a2y0+a2b2=0.(4)∴(4)中有

△=4b4x02-4b2(a2y02+a2b2)

=4b2(b2x02-a2y02)-4a2b4=4a2b4-4a2b4=0.∴(4)有唯一实数解.

x-yy=1是过双曲线x2-y2=1上的点p(x,即直线x0y0)的切线方程.

22

同理,可知过y-x=1上一点p(x0,y0)的切线方程为

yy-xx=1.h)2-(y-k)2=1上一点p利用坐标平移变换可知:(x-x-h)-(y0-k)(y-k)=1.(x0,y0)的切线方程为:(x0-h)(k)2-(x-h)2=1上一点p(x,y)的切线过双曲线(y-00方程为:

(y0-k)(y-k)

x-yy=1,证明:联立x2-y2=1,x2

2

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·圆锥曲线的切线方程

寇宗娣

(白银市第一中学

甘肃

白银

730900)

高中数学第七章第6节例2中对于过圆x2+y2=r2上一

点p(x0,y0)的切线方程有详细证明与解答,并求得此切线方程为x0x+y0y=r2。由此,我们来考虑这样一个问题:过圆心不在原点的圆上一点p(x0,y0)的切线方程如何?过其它圆锥曲线上一点的切线方程又如何?以下进行分析证明.

1.过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上一点p(x0,y0)做此圆的切线,求其方程.

解法一:利用坐标系转换法,不妨设x'=x-a,y'=y-b,则在x'o'y'坐标系中,圆的方程为x'2+y'2=r2,点p的坐标为(x0-a,y0-b),因而,根据例2可知,在x'o'y'坐标系中,过点p的圆x'2+y'2=r2的切线方程为(x0-a)x'+(y0-b)y'=r2,由此可知,此切线在坐标系xoy中对应的方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2.

解法二:向量法,在切线上任取不同于p点的任意一点M(x,y),记圆心为C,则

x-yy=1.以猜想为:x2

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得a2b2y02x2-a4b2y02=b4x02x2-2a2b4x0x+a4b4.即(a2b2y02-b4x02)x+2a2b4x0x-a4b2y0-a4b4=0.(3)

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又-ay0+bx0=ab,

∴(3)可以化为a2b4x2-2a2b4x0x+a4b2y0+a4b4=0,即b2x2-2a2x0x+a2y0+a2b2=0.(4)∴(4)中有

△=4b4x02-4b2(a2y02+a2b2)

=4b2(b2x02-a2y02)-4a2b4=4a2b4-4a2b4=0.∴(4)有唯一实数解.

x-yy=1是过双曲线x2-y2=1上的点p(x,即直线x0y0)的切线方程.

22

同理,可知过y-x=1上一点p(x0,y0)的切线方程为

yy-xx=1.h)2-(y-k)2=1上一点p利用坐标平移变换可知:(x-x-h)-(y0-k)(y-k)=1.(x0,y0)的切线方程为:(x0-h)(k)2-(x-h)2=1上一点p(x,y)的切线过双曲线(y-00方程为:

(y0-k)(y-k)

x-yy=1,证明:联立x2-y2=1,x2

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