一道解几证明题.请详细过程有一开口向下(不封底)的圆锥,顶角为锐角,内接一小球.现以垂直于锥体其中一条母线且与小球底部相切的平面截圆锥.试证明球心在该平面的投影是椭圆截面的

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/07 05:45:27
一道解几证明题.请详细过程有一开口向下(不封底)的圆锥,顶角为锐角,内接一小球.现以垂直于锥体其中一条母线且与小球底部相切的平面截圆锥.试证明球心在该平面的投影是椭圆截面的

一道解几证明题.请详细过程有一开口向下(不封底)的圆锥,顶角为锐角,内接一小球.现以垂直于锥体其中一条母线且与小球底部相切的平面截圆锥.试证明球心在该平面的投影是椭圆截面的
一道解几证明题.请详细过程
有一开口向下(不封底)的圆锥,顶角为锐角,内接一小球.现以垂直于锥体其中一条母线且与小球底部相切的平面截圆锥.试证明球心在该平面的投影是椭圆截面的一个焦点.

一道解几证明题.请详细过程有一开口向下(不封底)的圆锥,顶角为锐角,内接一小球.现以垂直于锥体其中一条母线且与小球底部相切的平面截圆锥.试证明球心在该平面的投影是椭圆截面的

首先这不是一题解几题……

如图(图是网上随便找的,用于示意)

用任意一个平面去截圆锥,如图所示,我们可以找到一个内接球和外切球,假设切点是F,E,两个球与圆锥的交线是两个圆.在图中,B,C,A在圆锥的同一条母线上,而且AB,AF都与上面那个小球相切,AE,AC都与下面那个大球相切.(与圆类比,切线长相等)所以

AB=AF, AE=AC

于是AF+AE = AB+AC = BC,但是B,C在是两个圆锥上两个圆与母线的交点.当A变化时,母线变化,但BC的长度不变.

于是AF+AE是定值,由椭圆的几何意义说明E,F是椭圆的焦点.

当平面与某条母线垂直时,题目中的小球在平面上的投影就是小球与平面的切点,也就是图中的点F,上面已经证明了F就是一个焦点.