陽老師|阿波羅尼斯圓(概念篇、基礎篇、提高篇)

2021-02-19 上海中高考數學

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本文經授權轉自微信公眾號/老陽講數學   作者/陽友雄老師

道是無圓卻有圓

阿波羅尼斯圓(概念篇)

軌跡問題是高考中的一個熱點和重點,在歷年高考中出現的頻率較高,特別是當今高考的改革以考查學生創新意識為突破口,注重考查學生的邏輯思維能力,運算能力,分析問題和解決問題的能力,而軌跡方程這一熱點,常涉及函數、三角、向量、幾何等知識,能很好地反映學生在這些能力方面的掌握程度。 求軌跡方程的的基本步驟:建設現代化(檢驗) 建(坐標系)設(動點坐標)現(限制條件,動點、已知點滿足的條件)代(動點、已知點坐標代入)化(化簡整理)檢驗(要注意定義域「挖」與「補」) 

公元前3世紀,古希臘數學家阿波羅尼斯(Apollonius)在《平面軌跡》一書中,曾研究了眾多的平面軌跡問題,其中有如下著名結果:到平面上兩定點距離比等於定值的動點軌跡為直線或圓.(定值為1時是直線,定值不是1時為圓)

道是無圓卻有圓

 阿波羅尼斯圓(基礎篇)

阿波羅尼奧斯(Apollonius of Perga,約公元前262~190年),古希臘數學家,與歐幾裡得、阿基米德齊名。他的著作《圓錐曲線論》是古代世界光輝的科學成果,它將圓錐曲線的性質網羅殆盡,幾乎使後人沒有插足的餘地。

我們知道阿波羅尼斯圓涉及的主要有定點A,定點B,動點P的軌跡方程,動點P到兩定點距離比λ這四方面,能否知三求一呢?,下面我們進行探究

在第29期裡我們知道兩定點和比值λ的值,可以求出P的軌跡方程

【探究1】:已知一定點A坐標和P的軌跡方程及比值λ的值,求另一點

【探究2】已知P的軌跡方程及比值λ的值,求兩定點坐標

【探究3】已知兩定點和P的軌跡方程,求比值λ的值

【探究4】已知一定點和P的軌跡方程,求另一點及比值λ的值


道是無圓卻有圓 

阿波羅尼斯圓(提高篇)

一、圓的反演點:

1.定義:已知圓O的半徑為R,從圓心O出發任作一射線,在射線上任取兩點A,B,若OA.OB=R^2,則稱A,B是關於圓O的反演點,

2.圓的反演點可以由以下幾何方法獲得

(1)若M在圓外,過M作圓的兩條切線,兩切點的連線與OM的交點N就是點M的反演點N

(2)若O在圓內,則連接OM,過M作OM的垂線與圓交點處的兩切線的交點N即為M的反演點

阿波羅尼奧斯常和歐幾裡得、阿基米德合稱為亞歷山大前期三大數學家。時間約當公元前300年到前200年,這是希臘數學的全盛時期或「黃金時代」. 《圓錐曲線論》是一部極其重要的著作。在第1卷的前言中,阿波羅尼奧斯向歐德莫斯述說撰寫的經過:「幾何學家諾克拉底斯(Naucrates)來到亞歷山大,鼓勵我寫出這本書。我趕在他乘船離開之前倉促完成交給他,根本沒有仔細推敲。現在才有時間逐卷修訂,並分批寄給你這部書是圓錐曲線的經典著作,寫作風格和歐幾裡得、阿基米德是一脈相承的。先設立若干定義,再由此依次證明各個命題。推理是十分嚴格的,有些性質在歐幾裡得

《幾何原本》中已得到證明,便作為已知來使用,但原文並沒有標明出自《原本》何處,譯本為了便於參考,將出處補上

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