資源簡介 退一步海闊天空——用圓解決橢圓問題初探1.研究的起因1.1從方程上看:焦點在x軸上的橢圓為,圓方程為,兩邊同除得,即可以把圓看成長軸和短軸相等的圓。1.2從圖形上看:把焦點在x上的橢圓縱向拉伸或橫向壓縮到長軸和短軸相等就變成了圓。1.3從性質上看:1.3.1圓中有直徑所對圓周角為直角,如圖1所示,AB為圓的直徑,C為圓上一點(不同于A、B),若和都存在,則有;而在橢圓(以焦點在x軸的為例)中,如圖2所示,AB為橢圓上關于中心對稱的兩個點,C為橢圓上一點(不同于A、B),若和都存在,則有。1.3.2圓中的垂徑定理:如圖3所示,EF為圓的不過圓心的任意一條弦,D為EF中點,若和都存在,則有;而在橢圓中,如圖4所示,EF為橢圓的不過中心的任意一條弦,D為EF中點,若和都存在,則有.1.4從運算量角度:圓比橢圓有較好的對稱性,存在一些比較好的性質,計算量相對小一點。2.實例分析(以2020年浙江高考21題解析幾何第2小問為例)例(2020年浙江卷21(2))如圖5,已知橢圓,拋物線,點A是橢圓與拋物線的交點,過點A的直線l交橢圓于點B,交拋物線于點M(B,M不同于A).若存在不過原點的直線l使M為線段AB的中點,求p的最大值.原解:由題意可設直線,點.將直線的方程代入橢圓得,所以點的縱坐標.將直線的方程代入拋物線得,所以,解得,因此.由得,所以當,時,取到最大值.另解:我們把橢圓縱向拉伸成圓,則橢圓變成了圓,相應地,拋物線變成了拋物線,那么原題變為:如圖6,已知圓,拋物線,點A是圓與拋物線的交點,過點A的直線l交圓于點B,交拋物線于點M(B,M不同于A).若存在不過原點的直線l使M為線段AB的中點,求p的最大值.解:如圖7所示,由圓的性質可知OM⊥AB,故M在以OA為直徑的圓E上,設A點坐標為(xA,yA),則圓E的方程為x(x-xA)+y(y-yA)=0,要存在不過原點的直線l使M為線段AB的中點,只需圓E與拋物線有異于O和A的交點,故聯立方程x(x-xA)+y(y-yA)=0與y2=4px,消去x,又由A在C2上可知yA2=4pxA,消去xA得:y(y-yA)(y+yAy+16p2)=0,要存在不過原點的直線l使M為線段AB的中點,只需方程存在異于0和yA的根,y+yAy+16p2=0有異于0和yA的解. 即yA2-64p2≥0。又由得,解得:3.后續研究方向其實把橢圓進行拉伸或壓縮變成圓實際上是一種仿射變換,筆者只是針對2020年浙江高考的解析幾何進行了探究,那么對于橢圓中的哪些問題可以用這種仿射變換轉換成圓,而且在解題過程中存在優勢呢,還有待一步研究。 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫