圆锥曲线的光学性质及其应用 尹建堂 一、圆锥曲线的光学性质 圆锥曲线的光学性质源于它的切线和法线的性质，因而为正确理解与掌握其光学性质，就要掌握其切线、法线方程的求法及性质
设P（）为圆锥曲线（A、B、C 不同时为零）上一定点，则在该点处的切线方程为：
（该方程与已知曲线方程本身相比，得到的规律就是通常所说的“替换法则”，可直接用此法则写出切线方程）
该方程的推导，原则上用“△法”求出在点P 处的切线斜率，进而用点斜 式 写 出 切线方程，则在点P处的法线方程为
1、抛物线的切线、法线性质 经过抛物线上一点作一条直线平行于抛物线的轴，那么经过这一点的法线平分这条直线和这一点的焦半径的夹角
如图 1 中
事实上，设为抛物线上一点，则切线MT 的方程可由替换法则，得，即，斜率为，于是得在点M 处的法线方程为 令，得法线与x轴的交点N 的坐标为， 所以 又焦半径 所以，从而得即 当点M 与顶点O 重合时，法线为x轴，结论仍成立
所以过M 的法线平分这条直线和这一点的焦半径的夹角
也可以利用点M 处的切线方程求出，则，又故，从而得 也可以利用到角公式来证明 抛物线的这个性质的光学意义是：“从焦点发出的光线，经过抛物线上的一点反射后，反射光线平行于抛物线的轴”
2、椭圆的切线、法线性质 经过椭圆上一点的法线，平分这一点的两条焦点半径的夹角
如图 2 中 证明也不难，分别求出，然后用到角公式即可获证
椭圆的这个性质的光学意义是：“从椭圆的一个焦点发出的光线，经过椭圆反射后，反射光线交于椭圆的另一个焦点上”
3、双曲线的切线、法线性质 经过双曲线上一点的切线，平分这一点的两条焦点半径的夹角，如图 3 中
仍可利用到角公式获证
这个性质的光学意义是：“从双曲线的一个焦点发出的光线，经过双曲线反射后，反射光线是散开的，它们就好像是从另一个焦点射出的一样”
