Консультация № 187239
30.03.2013, 21:07
79.10 руб.
0 2 2
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Докажите, что эллипс и гипербола с общими фокусами в точках пересечения имеют перпендикулярные касательные. Заранее благодарен.

Обсуждение

давно
Профессор
399103
482
30.03.2013, 22:08
общий
это ответ
Здравствуйте, Тимофеев Алексей Валентинович!

Воспользуемся оптическими свойствами эллипса: если выпустить луч из фокуса, то он, после отражения, придёт в другой фокус; и гиперболы: продолжение отражения луча, выпущённого из одного фокуса, проходит через другой фокус. Первый луч нарисован карандашом, второй -- красной ручкой. При отражении, угол падения(угол между падающим лучём и касательной) равен углу отражения(угол между отражённым лучём и касательной). Касательные нарисованы пунктиром. Как легко видеть, в результате построений,
,
.
А и есть угол между касательными.

давно
Модератор
156417
2175
30.03.2013, 22:29
общий
это ответ
Здравствуйте, Тимофеев Алексей Валентинович!
Пусть фокусы имеют координаты F1(x0, 0) и F2(-x0, 0).
Эллипс можно определить как совокупность точек, сумма расстояний которых до фокусов постоянна. то есть для всех точек A(x,y) принадлежащих эллипсу выполняется
F1A+F2A=a
или через координаты
[$8730$]((x-x0)2+y2)+[$8730$]((x+x0)2+y2)=a=fa(x,y)

Гиперболу можно определить как совокупность точек, разность расстояний которых до фокусов постоянна. то есть для всех точек B(x,y) принадлежащих гиперболе выполняется
F1B-F2B=[$177$]b

или через координаты
[$8730$]((x-x0)2+y2)-[$8730$]((x+x0)2+y2)=[$177$]b=fb(x,y)

в такой системе координат ситуация симметрична относительно обеих осей. Рассмотрим точку пересечения в первом квадранте.
Тогда для проходящего через точку (x,y) эллипса коэффициент наклона касательной равен


для гиперболы же имеем



условие перпендикулярности ka=-1/kb

перемножаем по-диагонали


получаем ситуацию вида (a+b)(a-b). Упрощаем её

переносим всё влево

-1+1=0
0=0
что и требовалось доказать.
Форма ответа