椭圆的7种画法
小编将人教A版高中数学教材中椭圆的生成方式进行了梳理,利用几何画板直观演示椭圆的七种画法,帮助你更好地理解其中所蕴含的数学思想
一
截面法
古希腊数学家阿波罗尼奥斯从一个圆锥出发,用一个平面与圆锥的母线成不同角度截圆锥,得到了三种圆锥曲线:椭圆、双曲线、抛物线,这也是圆锥曲线的由来,而当截面与所有母线都相交,截线为椭圆。
二
两点一线法
步骤:
图板上有一条定长且没有弹性的细绳,绳子的两端拉开了一段距离,分别固定在了图板的两点处,套上笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出图形即为椭圆,操作简单。
原理:椭圆的定义
三
椭圆规画椭圆
椭圆规是用来画椭圆的一种器械,它的构造如图所示,在一个十字形的金属板上有两根相互垂直的导槽,在直尺上有两个相互固定滑板A,B,它们可分别在纵槽和横槽中滑动,在直尺上的点M处用套管装上铅笔,使直尺转动一周就画出了一个椭圆。
原理:椭圆的参数方程
四
折纸法
步骤:
Step1:记圆形纸片圆心为A,在圆A内部任取不同于圆心的点B;
Step2:将纸片任意折起,使边缘(圆周上的某点)与点B重合;
Step3:将纸片展开,画出折痕;
Step4:重复步骤2,3.
原理:
因为为B圆A内一定点,P是圆上任意一点,线段AP的垂直平分线l(相当于折痕)
则QB=QP,QA+AB=QA+QP=AP=r>AB
即动点到两定点A、B的距离和为定值
根据椭圆的定义,当点在圆上运动时,点Q的轨迹是椭圆.
五
伸缩变换
这种画法是将圆的横坐标(或纵坐标)伸长或者压缩为原来的λ倍,圆可以变成椭圆。
原理:伸缩变换
六
准线法
原理:椭圆的第二定义
平面内到定点和到定直线(定点不在定直线上)的距离之比等于常数e(0<e<1)的点的轨迹是椭圆。
七
参数法
其数学思想是参数思想,利用椭圆的参数方程
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