$c$ 是 $xy=1$ 的图像,$c$ 关于直线 $y=2x$ 的对称图像是 ${c}'$.已知 ${c}'$ 可以写成 $12{{x}^{2}}+bxy+c{{y}^{2}}+d=0$ 的形式,求 $bc$ 的值.
【难度】
【出处】
1988年第6届美国数学邀请赛(AIME)
【标注】
【答案】
84
【解析】
设 $P\left( u v \right)$ 是 $C$ 上任意一点,${P}'\left(x y \right)$ 为 ${C}'$ 上对应的点(即 $P$ 关于 $y=2x$ 的对称点).连接 $P{P}'$(如图).因为 $P{P}'\bot $ 直线 $y=2x$,所以 $P{P}'$ 的斜率为 $-\frac{1}{2}$,即 $\frac{y-v}{x-u}=-\frac{1}{2}$.(7)
又因为 $P{P}'$ 的中点在 $y=2x$ 上,所以 $\frac{y+v}{2}=2\cdot\frac{x+u}{2}$.(8)
由(7)、(8)得 $u=\frac{4y-3x}{5}$,$v=\frac{4x+3y}{5}$.
把它们代入 $uv=1$,得 $12{{x}^{2}}-7xy-12{{y}^{2}}+25=0$.故 $bc=\left(-7 \right)\left( -12 \right)=84$.

由(7)、(8)得 $u=\frac{4y-3x}{5}$,$v=\frac{4x+3y}{5}$.
把它们代入 $uv=1$,得 $12{{x}^{2}}-7xy-12{{y}^{2}}+25=0$.故 $bc=\left(-7 \right)\left( -12 \right)=84$.
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