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怎样证明从抛物线的焦点发出的光线经抛物线反射会成为平行线?

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/23 00:17:56
怎样证明从抛物线的焦点发出的光线经抛物线反射会成为平行线?
怎样证明从抛物线的焦点发出的光线经抛物线反射会成为平行线?
抛物线可以用y^2=2px(p>0)而不影响其任意性
焦点P(p/2,0),任意一点A(y^2/2p,y)
y>0,讨论抛物线上部分,因为对称不影响任意性
这一点对y^2=2px两边对x求导得y'=p/y,则过这一点得切线斜率
就为p/y,与x轴夹角为arctan(p/y);
而线段PA的斜率为y/(y^2/2p-p/2)与x轴夹角为
arctan(y/(y^2/2p-p/2));与过点A的水平线夹角为
pi-arctan(y/(y^2/2p-p/2)),
则与切线的夹角为pi-(pi-arctan(y/(y^2/2p-p/2)))-arctan(p/y)
等于arctan(y/(y^2/2p-p/2))-arctan(p/y)设其为◎
则tan(@)=tan(两角差)
={y/(y^2/2p-p/2)-p/y}/{1+(y/(y^2/2p-p/2))*(p/y)}化简得
={y/(y^2/2p-p/2)-p/y}/{1+p/(y^2/2p-p/2)}
={y-p/y*(y^2/2p-p/2)}/{y^2/2p-p/2+p}
={y/2+p^2/2y}/{y^2/2p+p/2}
=p/y
所以可以得到水平线和AP连线与点A的切线夹角恒等
就易得其入射角等于反射角
反射光线全是平行与x轴的 所以都会成平行线