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:通过观察图形借助余弦定理和三角函数.

方法: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!


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