关于极点极线基本定理如下:
1.一般定义(几何定义)
不在二次曲线上的一点P作直线l交二次曲线于M、N两点,则在l上有且只有一点Q,使得(PQ,MN)=-1(即P、Q、M、N构成一调和点列)。当l绕着P旋转时,Q的轨迹是一条直线p(或一部分),这条直线p叫做点P关于二次曲线的极线,而P叫做p关于该曲线的极点。
2.代数定义
由几何定义我们是无法推出P在二次曲线C上这一情况的极线方程的。(因为此时P与M或N重合,不妨设P与M重合,那么(PQ,MN)=0≠-1)
但由代数定义,我们知道当P在二次曲线C上时,
直线既是P关于C的极线,又是C在点P处的切线。
因此规定当P在曲线C上时,它的极线就是过它的切线。
资料扩展:
一、性质1:配极原则
对于同一条二次曲线C,如果点P的极线经过点Q,那么点Q的极线经过点P。
二、性质2:配极原则推论
两点连线的极点是这两点的极线的交点;两直线交点的极线是这两直线的极点的连线。
证明:设有两点A、B,各自的极线交于C,则根据配极原则,C在A的极线上⇒A在C的极线上。同理,B在C的极线上。由两点确定一条直线可知AB是C的极线,即C是AB的极点。类似可证后者。
从这个性质中可以知道,对于二次曲线上两个点,过这两点的切线的交点的极线即这两点的连线。
三、性质3:内接四边形
设四边形ABCD内接于二次曲线C,则对角线交点P的极线是两组对边交点的连线。
在证明之前,为了照顾到非数竞党或刚入门的数竞党,我们先来证明一个小小的引理
引理:在完全四边形ABCDMN中,(C,E,A,M),(D,F,B,M)均为调和点列。(关于调和点列的定义,在上文极线的定义中有说明)