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橢圓的兩頂點平分半徑嗎

生活 更新时间:2025-02-04 06:36:33

已經是2022年了,但2021年都不知道是怎麼過去的。

無論是怎麼過去的,“往者不可谏,來者猶可追”,做好當下就是最好的選擇。這不是對你的忠告,而是對我自己的寬慰。

2022年,我将一如既往地寫下去,直到無題可寫為止。我知道這是一句沒道理的話,就算是天下無賊,也不可能是天下無題。所以有朋友不能理解,其實我也不能理解——堅持的是什麼,又是為了什麼。我隻能敷衍,堅持是種習慣,習慣堅持。

橢圓的兩頂點平分半徑嗎(第二百六十八夜)1

法1,設點。解析幾何中設元,無非就是設點和設線,隻不過設點相對陌生而已。設點又分為直接設點、減元設點、參數設點,無論是哪種,目的都是設而不求,整體代換。

由于四邊形是平行四邊形,所以對角線互相平分。由中點坐标公式可得到A,B兩點的坐标與P點坐标的關系。接下來便有兩種消元方式,一是用A,B兩點坐标表示P點坐标;二是由P點坐标表示A,B兩點的坐标,法1采用後者。如果是前者,代入橢圓方程會出現交叉項,這是許多人望而生畏的。這并非否定前者不可行,事實上定值中不含交叉項,無疑橢圓中交叉項的系數為零,由此便可确定參數的關系。

橢圓的兩頂點平分半徑嗎(第二百六十八夜)2

橢圓的兩頂點平分半徑嗎(第二百六十八夜)3

法2,參數方程。法2是喜聞樂見的,除了運算量大點,沒有絲毫毛病。在圓錐曲線中,三角換元是解決定值、最值問題的常用工具。

本題中,平行四邊形四邊平方和為定值,也即是兩鄰邊的平方和為定值。由平行四邊形恒等式可知,其兩對角線的平方和也是定值。顯然,這三者是一個意思,但次者顯得簡潔,後者顯得高深。如果換我命題,無疑會毫不猶豫地選擇後者。

橢圓的兩頂點平分半徑嗎(第二百六十八夜)4

法3,伸縮變換。畫橢圓為圓,将平行四邊形變成矩形。由此可得矩形兩鄰邊的平方和等于對角線的平方,也即是圓半徑的平方,于是定值呼之欲出。法3不易想到?顯然你是忘記了我在“仿射變換”中提到:橢圓中涉及斜率和面積的問題,可考慮伸縮變換。

法4,橢圓的垂徑定理。如果說法3不易想到,那麼法4無疑是難如登天了。有多少人會在圓錐曲線中添加輔助線,借助平面幾何工具來求解的。

法3與法4已然是不錯的方法,于我差強人意。并非是妄自尊大,而是我看穿了它的命題背景。加上本來隻是一道小題,所以直接秒殺。

那麼這個背景是什麼呢?

橢圓的兩頂點平分半徑嗎(第二百六十八夜)5

共轭直徑的在高考中出現得不多,一旦出現便石破天驚。共轭直徑,我曾介紹過幾次,但主要是涉及大題,今日這道小題也很不錯的。對此感興趣的,可翻閱往期的相關内容。

共轭的轭是什麼意思?

轭是指兩頭牛背上的架子,轭使兩頭牛同步行走。所謂共轭即是按照一定的規律相配的一對,換言之即是孿生。共轭在數學、物理、化學、地理等科學中都有出現。數學中常見的有共轭複數、共轭雙曲線、共轭直徑、共轭矩陣等。

橢圓的兩頂點平分半徑嗎(第二百六十八夜)6

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