题目内容

如图,用一个不平行于底面的平面

去截圆锥,证明这个平面与圆锥的交线是一个椭圆.

思路点拨:

运用Dandelin双球讨论证明.

证明:如图,在圆锥内部嵌入Dandelin双球,一个位于平面π的上方,一个位于平面π的下方,并且与平面π均相切.

当平面π与底面的夹角β大于圆锥母线与底面的夹角时,平面π与圆锥的交线是一条封闭曲线.

设两个球与平面π的切点分别为F1、F2,与圆锥相切于圆S1、S2,在截口的曲线上任取一点P,连结PF1、PF2,过P作母线交S1于Q1,S2于Q2.

于是PF1和PQ1是从P到上方球的两条切线,因此,PF1=PQ1,同理,PF2=PQ2.

∴PF1+PF2=PQ1+PQ2=Q1Q2.

由正圆锥的对称性,Q1Q2的长度等于两圆S1、S2所在平行平面间的母线段的长度,与P的位置无关.

由此我们可以断定截口的曲线是以F1、F2为焦点的椭圆.

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