☉江西省九江第一中學(xué) 伍錫浪
類比“虛橢圓”,研究雙曲線
☉江西省九江第一中學(xué) 伍錫浪
眾所周知,為了解決在實數(shù)范圍內(nèi)不可能解出的方程x2+1=0而引入了虛數(shù)單位“i”.筆者拜讀了《2008年安徽卷(理)題22探幽》和《龍門專題:新課標(biāo)高中數(shù)學(xué)解析幾何》之后,采用類比思想引入了虛數(shù)“i”,把雙曲曲線x2-y2=1也可以看成“虛圓”x2+(iy)2=1),利用橢圓已有的一些性質(zhì)去類比研究了雙曲線的類似性質(zhì),敬請前輩們及廣大讀者批評指正.
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)當(dāng)過點P(4,1)的動直線l與橢圓C相交于兩個
現(xiàn)摘抄文1的部分結(jié)論.
分析:(Ⅰ)略.
(Ⅱ)不難求證點Q(x,y)總在定直線2x+y-2=0上.問題已經(jīng)解決,但是思維的火花并未結(jié)束,問題在于Q點所在直線是條滿足什么條件的直線呢?轉(zhuǎn)動直線l,當(dāng)l與橢圓相切時,此時,A、Q、B三點重合于切點,此時點Q依然滿足條然題目要求證明點Q在某條定直線上,那么這條直線是否為切點弦MN所在的直線呢?(如圖1所示)實際上,過P點向橢圓C所引兩條切線,兩=1,即2x+y-2=0,即Q點總在切點弦上.
圖1
文1證明了結(jié)論1,給出了結(jié)論2,筆者引入虛數(shù)“i”給出結(jié)論2的另一種證法.
背景2下面摘抄文2中利用點差法證明了橢圓的性質(zhì)結(jié)論3,同時給出了雙曲線的類似的結(jié)論4.
筆者引入虛數(shù)“i”,在結(jié)論3的基礎(chǔ)上,給出結(jié)論4的另一種證法.
背景3下面再摘抄文2中的橢圓的性質(zhì)結(jié)論5,以及雙曲線的類似的結(jié)論6.
有興趣的讀者不妨也可以在結(jié)論3的基礎(chǔ)上,證明上面的結(jié)論6.
小結(jié):由此可見,類比“虛橢圓”研究雙曲線,為解決高中解析幾何中的問題,引出了新的途徑,不僅過程簡潔、新穎、獨特,效果事半功倍,而且能引導(dǎo)學(xué)生類比、聯(lián)想、分析和概括,有助于拓展開放性的思維空間,提高創(chuàng)新能力.
1.江民杰.2008年安徽卷(理)題22探幽[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(上),2009(3).
2.傅榮強(qiáng),佟志軍.新課標(biāo)高中數(shù)學(xué)解析幾何[M].北京:龍門書局,2010.F