圆锥被切割后,截交线有几种情况? 有哪几种?

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圆锥曲线,是由一平面截二次锥面得到的曲线。圆锥曲线包括椭圆(圆为椭圆的特例)、抛物线、双曲线。起源于2000多年前的古希腊数学家最先开始研究圆锥曲线。

圆锥曲线(二次曲线)的(不完整)统一定义:到定点(焦点)的距离与到定直线(准线)的距离的商是常数e(离心率)的点的轨迹。当e>1时,为双曲线的一支,当e=1时,为抛物线,当0<e<1时,为椭圆,当e=0时,为一点。

用一个平面去截一个二次锥面,得到的交线就称为圆锥曲线(conic sections)。

通常提到的圆锥曲线包括椭圆,双曲线和抛物线,但严格来讲,它还包括一些退化情形。具体而言:

1) 当平面与二次锥面的母线平行,且不过圆锥顶点,结果为抛物线。

2) 当平面与二次锥面的母线平行,且过圆锥顶点,结果退化为一条直线。

3) 当平面只与二次锥面一侧相交,且不过圆锥顶点,结果为椭圆。

4) 当平面只与二次锥面一侧相交,且不过圆锥顶点,并与圆锥的对称轴垂直,结果为圆。

5) 当平面与二次锥面两侧都相交,且不过圆锥顶点,结果为双曲线(每一支为此二次锥面中的一个圆锥面与平面的交线)。

6) 当平面与二次锥面两侧都相交,且过圆锥顶点,结果为两条相交直线。

7)当平面与二次锥面的两侧都不相交,且过圆锥顶点,结果为一点。

注意,上述曲线类中不含有二次曲线:两平行直线。

代数观点

笛卡尔平面上,二元二次方程

的图像称为二次曲线。根据判别式的不同,包含了椭圆、双曲线、抛物线以及各种退化情形。

焦点--准线及其推广观点

  • 传统的焦点-准线统一定义

    (许多年来沿用的焦点--准线观点只能定义圆锥曲线的主要情形,因而不能算是圆锥曲线的定义。但因其形式简明美观,并能引导出许多圆锥曲线中重要的几何概念和性质,而受青睐并广泛运用。)

  • 给定一点P,一直线L以及一非负实常数e,则到P的距离与L距离之比为e的点的轨迹是圆锥曲线。

    根据e的范围不同,曲线也各不相同。具体如下:

    1) e=0,轨迹为一点或一个圆;

    2) e=1(即到P与到L距离相同),轨迹为抛物线;

    3) 0<e<1,轨迹为椭圆;

    4) e>1,轨迹为双曲线。

    2.一、二次曲线的统一定义

    《数学通报》2016.12期《一、二次曲线的轨迹统一及性质》一文中,我国中学数学教师胡新平将焦点--准线进行了推广,从而可以给出以下完整的一、二次曲线的统一定义)

    平面上有两条互相垂直且相交于点E的直线l,m,点F是直线m上的一定点,|EF|=p,点N 是直线l上一动点,轨迹动点M同时满足下列两条件:

    (Ⅰ)动点N与动点M到定直线m的有向距离Nm与Mm有

    图片3

    请点击输入图片描述

    Nm=(1+t)Mm,其中t为实常数;

    (Ⅱ)动点M到定点F的距离|MF|与到动点N的距离|MN|有

    |MF|=e|MN|,其中e为非负常数,

    则在直角坐标变换观点下,动点M的轨迹是一、二次曲线

    (约定e=1,|t| =1,p=0不同时成立).

    点 M 的轨迹具体情形如下:

    (A)p≠0时:含六类一、二次曲线类.

    e≠0时,

    (1)当e=1,|t|=1 时,轨 迹 是 一 条 一 重直线;

    (2)当e=1,|t|≠1时,轨迹是抛物线;

    图1

    请点击输入图片描述

    (3)当e<1,e|t|<1, 或e>1,e|t|>1时,轨迹是椭圆.其中|t|=1时是圆;

    (4)当e≠1,e|t|=1 时,轨 迹 是 两 条 平 行直线;

    (5)当e<1,e|t|>1时,或e>1,e|t|<1时,轨迹是双曲线;

    e=0时,轨迹是一点

    (B)p=0时:含三类一、二次曲线类.

    (1)当e<1,e|t|>1时,或e>1,e|t|<1时,轨迹是两条相交直线;

    (2)当e=1,e|t|≠1时,或e≠1,e|t|=1时,轨迹是两条重合直线;

    (3)当e<1,e|t|<1,或e>1,e|t|>1时,轨迹是一点.

    称其中的定点F 和定直线l为对应轨迹曲线 的拟焦点和与拟焦点F相应的拟准线.

希望我能帮助你解疑释惑。

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