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  • 已知A,B是橢圓x^2/a^2+y^2/b^2=1上的兩點,O為原點,OA⊥OB,求證1/OA^2+1/OB^2為定值

    已知A,B是橢圓x^2/a^2+y^2/b^2=1上的兩點,O為原點,OA⊥OB,求證1/OA^2+1/OB^2為定值
    數(shù)學(xué)人氣:629 ℃時間:2020-04-06 20:41:10
    優(yōu)質(zhì)解答
    設(shè)A點坐標(biāo)為(x1,y1)B點坐標(biāo)為(x2,y2)
    因為,OA⊥OB,所以,(y1/x1)×(y2/x2)=-1
    即,x1x2+y1y2=0
    設(shè)AB所在的直線方程為:y=kx+m,代入橢圓方程 b²x²+a²y²=a²b²
    整理得:(a²k²+b²)x²+2kma²x+a²m²-a²b²=0
    因為點A、B在橢圓上
    由韋達定理可得:
    x1+x2=-2kma²/(a²k²+b²),
    x1x2=(a²m²-a²b²)/(a²k²+b²)
    所以,y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k²x1x2+km(x1+x2)+m²
    由 x1x2+y1y2=0可得
    x1x2+k²x1x2+km(x1+x2)+m²=0
    即,(a²m²-a²b²)/(a²k²+b²)+k²(a²m²-a²b²)/(a²k²+b²)-2k²m²a²/(a²k²+b²)+m²=0
    化簡得:(a²+b²)m²=a²b²(1+k²)
    m²/(1+k²)=a²b²/(a²+b²)
    |m|/√(1+k²)=ab/√(a²+b²)
    點O到直線AB的距離d=|m|/√(1+k²)=ab/√(a²+b²)為定值
    直角三角形AOB中,OA²+OB²=AB²,S△AOB=(OA×OB)/2=(AB×d)/2
    所以,
    1/OA²+1/OB²
    =(OA²+OB²)/(OA²OB²)
    =AB²/(AB×d)²
    =1/d²
    =1/[a²b²/(a²+b²)]
    =(a²+b²)/(a²b²)
    =1/a²+1/b²
    即,1/OA²+1/OB²為定值
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