椭圆定长动弦中点“8字型双黄蛋”轨迹方程解法荟萃
请点击上方蓝色字体“邹生书数学”,订阅本微信公众号;请点击右上角的“…”,发送给朋友或分享到朋友圈。
公众号“邹生书数学”创建于2018年8月28日。
开号宗旨:为热爱学习和研究的高中数学教师和教研员搭建学习交流平台,提升教学能力,促进专业发展。本公众号致力传播数学文化,发表教研成果,交流教学经验,探讨数学问题,展示解题方法,分享教学资源,为服务高中教学作贡献。
邹生书,男,1962年12月出生,本科学历,理学士学位,中学数学高级教师,黄石市高中数学骨干教师。主要从事高中数学教学、高中数学解题研究和探究性学习等。从2007年8月到2018年8月,在《数学通讯》《数学通报》《数学教学》《中学数学》《中学数学教学》等,二十多种学术期刊上发表解题和探究性学习文章300余篇。
公众号“邹生书数学”诚请高中数学教师、教研员和热爱数学的朋友不吝赐稿。来稿请注明真实姓名、工作单位和联系方式,一般只接受word文档格式的电子稿件,文稿请认真审查,防止错漏,确保无误,文责自负。
投稿邮箱:zoushengshu@163.com;
商务联系:13297228197。
椭圆定长动弦中点“8字型双黄蛋”
轨迹方程解法荟萃
浙江洪一平 广东杨俊 贵州吴承
天津高达溟 湖北邹生书
湖北省阳新县高级中学 邹生书编辑整理
解法1:巧用向量数量积+方程思想根与系数关系求解 洪一平 提供
综上, 所求的弦的中点的轨迹方程为
x4+8y4+6x2y2-4y2=0。
点评:本解法巧用向量数量积极化恒等式,回避了传统解法中的弦长公式,然后用方程思想一元二次方程根与系数关系求解。对于本题而言,向量极化恒等式应用于中点弦问题是一种创新,是本解法的一个亮点。
解法2:用直线的参数方程求解 高达溟 邹生书 提供
点评:本解法用直线的参数方程求轨迹,不需要对倾斜角分类讨论,避免了用直线方程求解时,要对斜率是否存在进行分类讨论。解法流畅优美,如同行云流水。
解法3:杨俊 提供 邹生书编辑整理
(1)当动弦AB垂直于x轴时,因为椭圆中这样的弦短轴最长且恰好为2,故这样的弦只有一条就是短轴,其中点是坐标原点。
(2)当动弦AB不垂直于x轴时,设直线AB的方程为y=kx+b, 将其代入椭圆方程整理得
其轨迹是下图所示的“8字型双黄蛋”。成就这一杰作的幕后推手就是动弦的长度恰好等于椭圆短轴之长。
点评:注意本解法中直线AB方程的两种表示方法在解题中的妙用。斜截式方程和点斜式方程接力使用恰到好处,各自完成应尽的义务和历史使命,在解题中起到了化繁为简的作用,解法给人以和谐统一的美感。
解法4:用二级结论求解 吴承 提供 邹生书编辑整理
弦长公式秘诀:
2倍开根号,小方积,大方和,对方和与单方差,减完单方跑下方。
下面用上述椭圆的弦长公式来解答这个轨迹问题。
长按或扫描二维码关注本公众号!
投稿邮箱:zoushengshu@163.com;
商务联系:13297228197。