Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js
解析几何竞赛题 - Eufisky - The lost book
来自西哥的一道解几题

解析几何竞赛题

Eufisky posted @ 2014年7月20日 20:08 in 解析几何 with tags 解析几何 竞赛题 , 865 阅读

第四届全国大学生数学竞赛决赛(数学组)解析几何试题

A为正整数,直线L与双曲线x2y2=2(x>0)所围成的面积为A,证明:

(1)上述L被双曲线x2y2=2(x>0)所截线段的中点的轨迹为双曲线;

(2)L总是(1)中轨迹曲线的切线.

证明. (1)不妨设直线L的方程为x=my+l(m2<1),直线L与双曲线x2y2=2(x>0)的交点P,Q分别为(x1,y1),(x2,y2)(其中y1<y2),

联立方程,有{x=my+lx2y2=2(m21)y2+2mly+l22=0.

由韦达定理,我们有:y1+y2=2ml1m2,y1y2=l22m21,y2y1=(y2+y1)24y2y1=22m2+l221m2.

由题意得:

A=y2y1(my+ly2+2)dy=[my22+ly(yy2+22+ln(y+y2+2))]y2y1=m2(y22y21)+l(y2y1)(y2y22+22y1y21+22)lny2+y22+2y1+y21+2=m2(y22y21)+l(y2y1)(x2y22x1y12)lnx2+y2x1+y1=m2(y22y21)+l(y2y1)[m2(y22y21)+l2(y2y1)]lnx1x2y1y2+x1y2x2y12=l2(y2y1)ln(m21)y1y2+ml(y1+y2)+l(y2y1)+l22
ln(m21)y1y2+ml(y1+y2)+l(y2y1)+l22=lnl22+2m2l21m2+2l2m2+l221m2+l22=ln(l21+m2l21m2+l2m2+l221m2)=ln(m2+l211m2+l2m2+l221m2).
故我们有
A=l2m2+l221m2lnm2+l21+l2m2+l221m2.
P,Q中点为M(x,y),则有
{x=x1+x22=y1+y22m+l=l1m2y=y1+y22=ml1m2{m=yxl=x2y2x.
由此得
A=(x2y2)(x2y22)ln[(x2y2)+(x2y2)(x2y22)1].
t=(x2y2)(x2y22),
则有
A=tln(t+t2+1).
f(t)=tln(t+t2+1),注意到f(x)=11t2+1>0,其值域显然为(0,+),故方程(1)的解唯一,记作t0.因此我们有(x2y2)(x2y22)=t0x2y2=1+1+t20.

x2y2=C(C>2).为双曲线轨迹.

(2)再之,由2x2yy=0y=xy=1m=kL及直线L经过点M可知,直线L总为M的轨迹曲线的切线.

Avatar_small
UK Board Model Paper 说:
2022年8月16日 00:23

Uttarakhand Board Model Paper 2023 Class 6 Pdf Download with Answers for English Medium, Hindi Medium, Urdu Medium & Students for Small Answers, Long Answer, Very Long Answer Questions, and Essay Type Questions to Term1 & Term2 Exams


登录 *


loading captcha image...
(输入验证码)
or Ctrl+Enter