胡貴平
(甘肅省白銀市第一中學(xué) 730900)
應(yīng)用橢圓的參數(shù)方程解題時(shí), 許多學(xué)生由于未能深入理解參數(shù)的幾何意義, 沒有準(zhǔn)確把握橢圓參數(shù)方程中離心角與旋轉(zhuǎn)角的區(qū)別與聯(lián)系, 產(chǎn)生了誤解,從而導(dǎo)致錯(cuò)誤.
例已知P、Q是橢圓3x2+5y2=1上滿足∠POQ=90°的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),則OP2+OQ2=( ).
圖1
錯(cuò)解分析回顧橢圓參數(shù)方程的推導(dǎo)過程,如圖1,以原點(diǎn)為圓心,分別以a,b(a>b>0)為半徑作兩個(gè)圓,點(diǎn)B是大圓半徑OA與小圓的交點(diǎn),過點(diǎn)A作AN⊥Ox,垂足為N, 過點(diǎn)B作BM⊥AN,垂足為M, 求當(dāng)半徑OA繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)時(shí)點(diǎn)M的軌跡的參數(shù)方程.
橢圓參數(shù)方程中的θ為離心角,∠AOx=θ,而旋轉(zhuǎn)角∠MOx≠θ, 將旋轉(zhuǎn)角∠MOx增加90°,離心角θ不一定增加90°, 那么離心角與旋轉(zhuǎn)角有什么關(guān)系呢?
圖2
通過幾何畫板動(dòng)態(tài)顯示,如圖2,當(dāng)拖動(dòng)主動(dòng)點(diǎn)A繞著點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),離心角∠AOx和旋轉(zhuǎn)角∠MOx的大小都在發(fā)生變化,可以觀察出,在第一象限時(shí),∠AOx>∠MOx;在第二象限時(shí),∠AOx<∠MOx;在第三象限時(shí),∠AOx>∠MOx;在第四象限時(shí),∠AOx<∠MOx;當(dāng)拖到坐標(biāo)軸上時(shí)∠AOx=∠MOx,一共有四次相等的機(jī)會(huì).
解法分析1.應(yīng)用橢圓參數(shù)方程
顯然與夾角α的值有關(guān),故選D.
顯然與極角θ值有關(guān),故選D.
顯然與傾斜角θ值有關(guān),故選D.
分析解法同例題中各種方法,選一種比較簡(jiǎn)單的極坐標(biāo)法.
圖3