切线交点的轨迹
给定一个椭圆, 若椭圆外一点到椭圆有两条垂直的切线, 则点的轨迹是什么图形呢?
不妨设椭圆方程为
下面我们将证明点的轨迹是一个以原点为圆心, 半径为的圆.
设是椭圆的切线(斜率存在).
则关于的方程有两个相等的实数根, 我们将该方程改写为
由于这个方程有两个相等的实数根, 因此判别式, 即
解得
设的坐标为. 因为切线通过点, 所以, 因此
由于从点到椭圆的两条切线相互垂直, 方程的两个根和为切线斜率,满足,
因此可以得出
可以验证斜率不存在时切线的交点也满足这个方程.
这是一个以原点为圆心, 半径为的圆的方程.
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