椭圆的蝴蝶定理变形如图所示,点F、直线l分别是椭圆Γ的焦点和准线.弦AB、TS均过F.过点T,S分别作椭圆Γ的切线TC,SD,其中C,D分别是两切线与直线AB的交点.求证:1/FA ﹣1/FB = 1/FC﹣1/FD注:1、我已
椭圆的蝴蝶定理变形如图所示,点F、直线l分别是椭圆Γ的焦点和准线.弦AB、TS均过F.过点T,S分别作椭圆Γ的切线TC,SD,其中C,D分别是两切线与直线AB的交点.求证:1/FA ﹣1/FB = 1/FC﹣1/FD注:1、我已
椭圆的蝴蝶定理变形
如图所示,点F、直线l分别是椭圆Γ的焦点和准线.弦AB、TS均过F.过点T,S分别作椭圆Γ的切线TC,SD,其中C,D分别是两切线与直线AB的交点.
求证:1/FA ﹣1/FB = 1/FC﹣1/FD
注:1、我已知道直线TC,SD与准线l交于一点,故我在图中已标明其交点K
2、本题实际上是广义蝴蝶定理中,有两条弦趋于重合时的退化结论
证明要求:1、最好可以给出多个证明,涉及几何学的多个分支,如欧式几何、仿射几何、射影几何、解析几何,或者用三角函数、向量、复数等代数方法证明
2、最好可以给出一个直接用椭圆的几何性质证明的初等方法
椭圆的蝴蝶定理变形如图所示,点F、直线l分别是椭圆Γ的焦点和准线.弦AB、TS均过F.过点T,S分别作椭圆Γ的切线TC,SD,其中C,D分别是两切线与直线AB的交点.求证:1/FA ﹣1/FB = 1/FC﹣1/FD注:1、我已
鄙人不才,目前只想出一个欧式几何证法.
证明:设直线AB,CD与准线l分别交于点P,Q
过点K作KL∥AB交直线TS于点L
由平行可以得到KL:CF=TL:FT=(TQ﹣QL):FT
同理KL:DF=(QL﹣SQ):FS
∴KL(1/CF﹣1/DF)=QL(1/FT﹣1/FS)+TQ:FT﹣SQ:FS
设T,S在准线l上的射影为T',S'
则TQ:FT﹣SQ:FS=TQ:(eTT')﹣SQ:(eSS')=1/(ecosα)﹣1/(ecosα)=0
由焦半径公式FT=ep/(1-ecosθ),容易化简得到1/FT﹣1/FQ=2|cosθ|/p=2/FQ
∴1/CF﹣1/DF=(QL:KL)×2/FQ
由平行,QL:KL=PF:QF,∴1/CF﹣1/DF=2/PF
仿照1/FT﹣1/FQ=2/FQ,可得1/FA﹣1/FB=2/PF
∴1/FC﹣1/FD=1/FA﹣1/FB