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热心网友
现在新课标都教矩阵了吧,请允许我用相关知识解释一下。圆锥曲线是二次曲线,教材上的圆锥曲线方程,只是标准方程。
二次曲线的一般方程是:ax^2+by^2+cxy+dx+ey+f=0
这个方程表示什么呢?——表示所有的二次曲线,包括圆、椭圆、双曲线、抛物线、点、双直线图形和无轨迹。这些图形可以是任意平移旋转过的。
如果给定方程ax^2+by^2+cxy+dx+ey+f=0,要判断曲线类型,这时候直接看是不容易看出来的,就需要做一些处理。
(1)先考虑退化的曲线——双直线和点,当且仅当行列式det3=
|a
c/2
d/2|
|c/2
b
e/2
|
=
0
时,
|d/2
e/2
f
|
二次曲线是退化的。这时,如果det2=ab-c^2/4=0则是椭圆退化成了一点;如果不等于0,就是直线。
如果是直线,先把a化成正的,
①平行或重合直线,由(ax+by+c)(ax+by+d)=0展开对比得,ab是同号的。
当d/e=√(a/b)或者是d√b=e√a,且c=2√(ab)时,两直线斜率一样,此时,若2f=d/√a或2f=e/√b,则重合,否则平行。如果要求直线,则a=√a,b=√b,c+d=d/√a=e/√b,cd=f
②相交直线,不符合①的双直线就是相交直线,如果a=-b,则分解因式验证其是否垂直。
(2)对于非退化的二次曲线,det3≠0,这时看
det2=
|a
c/2|
|c/2
b
|
即det2=ab-c^2/4
det2>0,椭圆,如果a=b则是圆;如果det1=a+b>0(先把a化成正的)、且det3>0,则是无轨迹的图形(不算退化)。
det2<0,双曲线;
det2=0,抛物线。
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再说一下退化,对于标准形式,
椭圆左右各除以无穷大,就有x^2/a^2+y^2/b^2=0,就退化成了一点。
双曲线退化,x^2/a^2-y^2/b^2=0,退化为相交双直线,也就是她的渐近线。
抛物线退化,y^2=a,退化成了平行或重合的双直线。
三种曲线和他们的退化形式,经过旋转和平移,上文det1、det2、det3的符号特征是不变的,所以可以这样判断,这三个值,称为二次曲线的不变量。