羅文軍 劉娟娟
(1.甘肅省秦安縣第二中學 741600;2.甘肅省秦安縣郭嘉鎮(zhèn)槐川中學 741609)
以下,先給出一些伸縮變換的性質(zhì),再運用伸縮變換的性質(zhì)解一些與橢圓有關的圓錐曲線試題,以期達到對中學生學習伸縮變換起到拋磚引玉的作用.
伸縮變換具有以下性質(zhì):
性質(zhì)1 在變換φ下,點與點的相對位置關系不變,點與曲線的相對位置關系不變,直線與曲線的相交、相切、相離的相對位置關系不變.
性質(zhì)3若直線l上的兩線段成比例,則它變成直線l′上的對應線段仍成比例.
評注課本中提供的解法是利用橢圓參數(shù)方程,再運用三角函數(shù)求解的,本解法通過伸縮變換,將問題化歸為我們熟悉的求圓上的點直線的最小距離問題,令人耳目一新.
(1)求橢圓M的方程;
(2)O為坐標原點,A、B、C是橢圓M上不同的三點,并且O為△ABC的重心,試求△ABC的面積.
評注本題第(2)問運用伸縮變換法求解,主要運用了伸縮變換的性質(zhì)4,將橢圓的中心與內(nèi)接三角形重心重合時,求內(nèi)接三角形的面積問題化歸為單位圓的內(nèi)接正三角形面積問題,運算量小,思路新穎.
評注運用伸縮變換法,結(jié)合伸縮變換的性質(zhì),將橢圓的內(nèi)接△ABC的面積的最大值問題化歸為單位圓的內(nèi)接△A′B′C′的面積的最大值問題.
(1)求橢圓的方程;
評注本題第(2)問運用了伸縮變換法,根據(jù)伸縮變換的性質(zhì),得出OM′與ON′垂直,容易得出△OM′N′的面積,從而得出△MON的面積.
題5 (2018年高中數(shù)學聯(lián)賽甘肅預賽)已知點P為直線x+2y=4上一動點,過點P作橢圓x2+4y2=4的兩條切線,切點分別為A,B,當點P運動時,直線AB過定點的坐標是____.
評注本題運用伸縮變換法,將橢圓的切點弦問題化歸為單位圓的切點弦過定點問題,從而得出直線AB所過的定點坐標.
評注運用伸縮變換法,將橢圓化為單位圓,再求出四邊形OA′P′F′的最大面積,由伸縮變換性質(zhì),從而求出四邊形OAPF的最大面積.