既然已经知道所过的点是啥了,那就来个懒招
结论:二次曲线 `\Gamma`: `Ax^2+By^2=1`,定点 `P(x_0,y_0)`,过 `P` 作两互相垂直的直线交 `\Gamma` 于 `A`, `B` 及 `C`, `D`,设 `AB`, `CD` 的中点分别为 `M`, `N`,设 `Q\bigl(\frac B{A+B}x_0,\frac A{A+B}y_0\bigr)`,则直线 `MN` 恒过 `Q`。
证明:设 `AB`: `y-y_0=k(x-x_0)`,与 `\Gamma` 联立后利用韦达定理易得
\[M\left( \frac{Bk(kx_0-y_0)}{A+Bk^2},-\frac{A(kx_0-y_0)}{A+Bk^2} \right),\]计算它与 `Q` 的连线的斜率,可得
\[k_{MQ}=\frac{\frac{Bk(kx_0-y_0)}{A+Bk^2}-\frac B{A+B}x_0}{-\frac{A(kx_0-y_0)}{A+Bk^2}-\frac A{A+B}y_0}=\frac BA\cdot\frac{Ax_0\bigl(k-\frac1k\bigr)-(A+B)y_0}{-By_0\bigl(k-\frac1k\bigr)-(A+B)x_0},\]可以看到,上式作置换 `k\to-1/k` 是不变的,这表明对于另一点 `N`,它与 `Q` 的连线的斜率将与上式相同,由此可见直线 `MN` 恒过 `Q`。 |