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幾何畫板是一種常用的數學軟體,具有強大的繪圖功能,也為我們探究橢圓的不同繪製方法提供了平臺。在探究過程中,我們遇到了一些麻煩和困難,但也獲得了很多意想不到的驚喜和收穫!
我們將橢圓的繪製方法分為七類:定義法、代數法、交軌法、變化法、包絡法、物理法、立體幾何法。今天大小吳就接著介紹交軌法!
13 兩直線交點軌跡之單圓法②
(1)作法
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(2)證明
設圓方程為
於是直線的方程為,直線的方程為.
點也滿足這兩條直線方程,又點在圓上,即,
消去參數、,得點的方程.
點的軌跡是橢圓.
(3)評價
方法13開始使用解析幾何的方法研究橢圓方程,我們在對這種方法進行證明的過程中進一步鞏固了解析幾何的知識,也更了解了哪些情況下交點的軌跡會是橢圓的形狀.
14 兩直線交點軌跡之切線法
(1)作法
在圓
上任取一點,過作圓的切線分別與上述兩條切線相交於點、.![]()
(2)證明
設圓方程為,,,則,,
於是過的切線方程為,
從而可以求出點坐標為,點坐標為,直線 的方程為,直線 的方程為.
點也滿足這兩條直線方程,又點在圓上,即,
消去參數、,得點的方程.
點的軌跡是橢圓.
15 動點軌跡之橢圓規(1)作法
在圓上任取一點,過分別作、軸的垂線,垂足分別是、.![]()
(2)分析
其實這就是橢圓規,即:定長線段的兩個端點、在坐標軸上滑動,直線上任一點(除點、外)的軌跡為橢圓.此時和的長度也是保持不變的.
16 動點軌跡之圓切線(1)作法
在軸正半軸上取兩個定點(焦點) 和,以為圓心作一個圓 ,在圓上任取點.(2)證明
由圓的切線性質知:
是個定值,
動點的軌跡為橢圓.
(3)評價
該方法非常巧妙地運用了圓的切線的性質,也是除橢圓第一定義外為數不多的已知焦點繪製橢圓的方法之一.