关于椭圆的秘密
有一点必须说在前头,歌与内容并无关联。
关于椭圆的秘密
对于椭圆方程,有很多秘密。我想,你应该不全知道吧?且听生哥一一道来。
话不多说,数学讲究简洁美。
一、不能不说的秘密之一
先从椭圆的方程形式说起,完整来说,椭圆共有6种形式的方程:
1.定义形式(绿色版)
应用指数:★(不常考)
攻击力:★(不常考)
2.标准形式(通用版)
应用指数:★★★★★(常考)
攻击力:★★★★(常考,喜忧参半!)
3.特征形式(特别版)
应用指数:★(固定用法)
攻击力:★★★★★(已知椭圆上两点求椭圆方程)
4.一般形式(推广版)
应用指数:★(综合性强)
攻击力:★★★★(一类最值问题)
5.参数形式(简约版)
应用指数:★★★(综合性强)
攻击力:★★★★★(一类最值问题)
6.极坐标形式(高冷版)
应用指数:★(不考但能用)
攻击力:★★★★(焦点弦、焦半径问题)
(关于具体应用,下次推送会详细介绍)
不论那一版,都是前辈大咖们怀着对数学的热爱之情、怀着对知识的敬畏之心潜心研究出的成果。
所以,我们同样应该带着敬畏之心去学习。不是吗?
二、不能不说的秘密之二
下面,生哥就带领大家了解一下公式推导背后的秘密吧。(以焦点在x轴为例说明)
由定义形式到标准形式
方法一:通过观察式子结构,移项后平方达到消项化简的目的.
方法二:通过观察式子结构,可构造对偶式子.
方法三:通过观察式子结构,可构造等差中项.
方法四:通过观察图形,借助余弦定理和三角函数.
方法五:通过观察图形,借助平行四边形中对角线平方之和等于四边平方之和求解.
在以上的推导过程中,既体现方法指导(方法论),又体现联系的普遍性(推导过程即可得到焦半径,也能化为第二定义形式)。我想,这样的过程应该得到重视。
由标准形式到参数形式
由椭圆的标准方程推参数方程,实质就是三角换元法,通过换元达到减元目的,这一点应该不难理解。但需要说明的是此时参数有什么含义?请看下图分析即可。
由标准形式到一般形式
关于这一点,生哥除了感叹还是感叹!代数几何本一家,割裂分离万事休。联系是必然的、普遍存在的!
由定义到极坐标形式
这对笛卡尔是一种伤害!好好的直角坐标系不用,非要用角和距离来确定位置!
那极坐标系到底长什么样?好不好理解呢?
先举个例子:你以你自己所在位置作为初始位置,那东偏北30度、100米处的位置是否确定?答案是肯定的。所以由角和距离完全可以定位!我想这可以用来解释极坐标系。
其次,关于极坐标系中的规则与符号,那都是专属的、通用的。记住就好。
下面这幅图,给出极坐标系下椭圆方程的推导过程,用的知识点是解三角形中的余弦定理。
由以上推导可知,你即使不了解极坐标系,也不影响你对椭圆极坐标系下对应方程的理解与应用。不就是用余弦定理解个三角形嘛!
未完待续……
写在最后的话:
这六种形式的方程到底在解题中该怎么用?限于篇幅,下期再聊!