放物線                                    「いろいろな曲線」のページに戻る

       

    焦点の座標は、    準線の方程式は、

 放物線は、定点Fと、点Fを通らない定直線g からの距離が等しい点の軌跡である。
定点Fのことを、焦点といい、定直線g のことを、準線という。

 放物線の性質で有名なものとしては次のものがあげられる。

    軸に平行な光線は、放物線で反射して、焦点に向かって進む。

  逆に、焦点から発せられた光は、放物線で反射して軸と平行な方向に進む。


 いろいろな証明が考えられるが、次の証明が最も簡明であろう。

  (証明)
   点Pにおける微分係数から、
      

に、
      
   を代入して計算すると、

      


 よって、α=β となり、点Pで反射の法則が成り立つ。 (証終)


    上記では計算により放物線の性質を示したが、

   光の特性 <<光は最短経路を選択して進む>> を用

   いれば、左図と睨めっこをすることにより、特段の

   計算をすることもなく、放物線の性質は自然と了

   解されるだろう。




(追記) 平成24年10月7日付け

 上記の証明では、2つの角が等しいことを直接的に示したが、もちろん次のように示しても
よい。

(証明) 点P(x,y)における接線の方程式は、 yY=2p(X+x) なので、Q(−x,0)

 放物線の定義から、 FP=|x+p|=FQ となり、△FPQは2等辺三角形。

 よって、α=β となり、点Pで反射の法則が成り立つ。 (証終)


(コメント) もしかしたら、上記の証明より、こちらの方がより簡明かも...。