浅谈圆的性质在圆锥曲线中的推广

2019-07-12 02:20周仁国
遵义师范学院学报 2019年3期
关键词:原点双曲线抛物线

周仁国,陈 明,温 艺

(1.遵义师范学院数学学院,贵州遵义563006;2.正安县第八中学,贵州遵义563400)

1 引言

圆C的半径为r,点A,B在圆上,满足条件:由垂径定理知圆心到直线的距离即弦心距,这一性质(以下简称性质)推广到椭圆、双曲线、抛物线中,具有相似结论,这些结论是高考的常考内容.

2 性质在椭圆中的推广

2.1 猜想结论与分析

2.2 性质在椭圆中的推广

椭圆C上两点A,B,则原点O到直线AB的距离

(2),由RtAOB面积关系:,将(1)(2)代入有:

设AB所在的直线:y=kx+t与椭圆交于A(x1,y1),B(x2,y2)

3 性质在双曲线中的推广

3.1 双曲线与椭圆的相似性分析

双曲线与椭圆相似性比较,如下表:

曲线 定义 离心率焦点三角形面积 弦长公式椭圆images/BZ_109_384_1822_401_1838.pngimages/BZ_109_1031_1825_1049_1843.png双曲images/BZ_109_1030_1918_1047_1936.png线

设想双曲线C上两点AB,则的充要条件是:原点O到直线AB的距离

3.2 双曲线推广性质的证明

证明与椭圆中的证明相似,要说明的一点是为什么要b>a,事实上当b≤a时,两渐近线垂直或所成角为锐角,双曲线任意两点(非原点)AB都不满足

A(tcosa tsina),B(sina tcosa)代入有

4 性质在抛物线中的推广

4.1 引理

设直线i过点(m,0),斜率为k,交y2=2px于A(x1,y1),B(x2,y2).联立

(当m> 0,x1、y1异号的;当m< 0,x1、y1同号的,当m=0,y1=x1=0)于是得结论

4.2 性质推广与证明

抛物线与椭圆及双曲线是有区别的.设A,B是y2=2px上非原点的两动点,弦心距的最大值dmax=2p.

此性质的另一种表述是:A,B是y2=2px上非原点的两点直线AB过定点(2p,0).

5 结语

圆是圆锥曲线中的特殊曲线,普通高中数学教材选修4-4(实验)讲到有关圆的伸缩变换问题,实质是圆通过仿射变换成椭圆,因此圆的很多性质是可推广到椭圆的,这也是比较与类比思想方法的体现,结论的推广是重要的,多年的高考也经常见到,如2017年的高考20题是关于抛物线问题第二问便是推广结论的应用,教师在教学过程中和学生在学习的过程认真钻研这方面的问题,有关圆锥曲线的问题便可迎刃而解了,希望本文对广大同仁和高考学子有所启示。

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