摘 要:借助幾何畫板探究了橢圓軌跡形成的四種方法:定義法、壓縮法、參數(shù)方程法、代數(shù)法。
關(guān)鍵詞:橢圓;軌跡;幾何畫板
一、定義法
1.作圖步驟:(1)在x軸上任取一點(diǎn)F1,并作關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)F2;(2)以F1為圓心作圓,在圓上任取一點(diǎn)P,連結(jié)PF2,并作線段PF2的垂直平分線交直線PF1于點(diǎn)M;(3)選中點(diǎn)P和點(diǎn)M,作軌跡。
2.操作說明:拖動(dòng)點(diǎn)P可觀察軌跡形成過程,拖動(dòng)點(diǎn)F1或F2可改變曲線的類型(由橢圓變成雙曲線)。
3.典型例題:在⊙C:(x+1)2+y2=25內(nèi)有一點(diǎn)A(1,0),Q為圓周上任一點(diǎn),AQ的垂直平分線與QC連線的交點(diǎn)為M,求點(diǎn)M的軌跡方程。
4.使用說明:將點(diǎn)F1移到(-1,0)點(diǎn),那么F2即為A,可將標(biāo)簽進(jìn)行修改,再拖動(dòng)圓上控制點(diǎn)將圓F1的半徑調(diào)為5即可。
二、壓縮法
1.作圖步驟:(1)以原點(diǎn)為圓心畫圓O;(2)在圓O上任取以點(diǎn)P,過P作x軸的垂線;垂足為Q,在線段PQ上按需要的比例取點(diǎn)M;(3)選定點(diǎn)P和點(diǎn)M,作軌跡。
2.操作說明:運(yùn)動(dòng)點(diǎn)P可演示軌跡橢圓形成的過程,拖動(dòng)點(diǎn)M可改變橢圓的形狀。
3.典型例題:已知一個(gè)圓的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn),半徑為2,從這個(gè)圓上任意一點(diǎn)P向x軸作垂線段PQ,垂足為Q,當(dāng)點(diǎn)P在圓上運(yùn)動(dòng)時(shí),求線段PQ的中點(diǎn)M的軌跡是什么?
變式:若點(diǎn)M為線段PQ上其他任意位置呢?
4.使用說明:將點(diǎn)M移到相應(yīng)比例的位置即可。
三、參數(shù)方程法
1.作圖步驟:(1)以原點(diǎn)為圓心畫兩個(gè)半徑不同的圓;(2)在大圓O上任取點(diǎn)P,過P作x軸的垂線,垂足為Q,連接OP交小圓O為點(diǎn)R,過R作線段PQ的垂線,垂足為M;(3)選定點(diǎn)P和點(diǎn)M,作軌跡。
OR)的旋轉(zhuǎn)角,不是OM的旋轉(zhuǎn)角。
4.使用說明:可直觀地類比圓的參數(shù)方程與橢圓參數(shù)方程中參數(shù)的不同意義。
四、代數(shù)法
2.操作說明:拖動(dòng)點(diǎn)P可觀察軌跡生成過程;拖動(dòng)點(diǎn)C控制定值m,反映不同的軌跡。
已知定點(diǎn)A,B,滿足KMAKMB=m,求點(diǎn)M的軌跡。
3.典型例題:設(shè)點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別是(-5,0),(5,0),直線AM、BM相交于點(diǎn)M,且它們的斜率之積為,求點(diǎn)M的軌跡方程,并判斷軌跡形狀?
參考文獻(xiàn):
王瑩.現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下《圓錐曲線》教學(xué)研究與電子教科書設(shè)計(jì)[D].遼寧師范大學(xué),2013.
作者簡(jiǎn)介:黃春妮,女,1980年9月出生,在職教育碩士,就職學(xué)校:浙江省溫州市第二十二中學(xué),研究方向:數(shù)學(xué)教學(xué)。