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在人教B版教材选修2-1 70页习题2-5A有这样一道习题已知椭圆,点A,B分别是它的左右顶点,一条垂直于轴的动直线与椭圆相交于P,Q两点,又当直线与椭圆相切于点A或点B时,看作P,Q两点重合于点A或点B,求直线AP与直线BQ的交点M的轨迹。
我们可以这样来解答:可以设出P点坐标,Q易知:直线AP方程可以设为①;直线BQ方程可以设为②。令①②相乘得到③;又因为点P在椭圆上,所以,可以推出代入③整理可以得到。从结果上我们不难观察出来,得到的双曲线方程与已知的椭圆方程形式非常像,这就引发了我的思考,PQ两点是关于轴对称的,我们可以看成是一个动点P在已知曲线上移动,这样两条动直线的交点就在另外的轨迹上移动。如果PQ两点是关于轴对称的,我们能得到类似的曲线吗?
这时我们不妨设椭圆,依然可以设P点坐标,Q直线AQ方程可以设为①;直线BP方程可以设为 ②;①②联立,整理可以得到,代入 即可得到。显然结果证实了我们的猜测,当PQ两点关于轴对称的时候,得到的双曲线基本型是,当PQ两点关于轴对称的时候,得到的双曲线基本型是。在随后的做题过程中我又遇见了这样一道题,请同学们看这题:对于双曲线C:(),定义:为其伴随曲线,记双曲线C的左右顶点分别是A,B.
(1)略
(2)若双曲线的方程为,点P,Q在双曲线C上,且轴,记直线PA与直线QB的交点为M,求动点M的轨迹方程。
易知:直线AP方程可以设为①;直线BQ方程可以设为②;令①②相乘得到③。又因为点P在椭圆上,所以,可以推出代入③。整理可以得到()。在这里,同学们可以见到伴随曲线这个新词,我特意查了一下伴随曲线的意思:对于已知平面曲线C上的各点M,取同平面上的点P和它对应,即.當点M在曲线C上移动时,点P一般也要伴随点M而运动,设点P的轨迹为,则为C的伴随曲线,M和P互为相伴点。
接下来再谈谈我的体会,在上道题中,初始的曲线是双曲线,最后求出来的是椭圆,而最开始的两道题初始的是椭圆,最后的伴随曲线是双曲线,这显然意味着他们是互为伴随的曲线。并且互为伴随的两个曲线非常相似:题1中的两个互为伴随的曲线大致图像为:
题2中的两个互为伴随曲线的大致图像为:
题3中的两个互为伴随的曲线大致图像:
也许这只是我粗浅的认识伴随曲线,于是我再次理解伴随曲线的定义,对于已知平面曲线C上的各点M,取同平面上的点P和它对应,即.当点M在曲线C上移动时,点P一般也要伴随点M而运动,设点P的轨迹为,则为C的伴随曲线,M和P互为相伴点。我发现也许伴随不一定是只有椭圆和双曲线,比 如:(2014课标Ⅰ.20.节选)已知点P(2,2),圆C:,过点P的动直线与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点,求M的轨迹方程。
由图不难看出点M在以CP为直径的圆上运动,所以可以求出M的轨迹方程:,再如:已知圆C:,过原点O作圆C的任意弦,求所作弦的中点轨迹方程。
都是一个道理,所以我想也许这种对应的动点之间的关系都可以称之为伴随关系吧。
我们可以这样来解答:可以设出P点坐标,Q易知:直线AP方程可以设为①;直线BQ方程可以设为②。令①②相乘得到③;又因为点P在椭圆上,所以,可以推出代入③整理可以得到。从结果上我们不难观察出来,得到的双曲线方程与已知的椭圆方程形式非常像,这就引发了我的思考,PQ两点是关于轴对称的,我们可以看成是一个动点P在已知曲线上移动,这样两条动直线的交点就在另外的轨迹上移动。如果PQ两点是关于轴对称的,我们能得到类似的曲线吗?
这时我们不妨设椭圆,依然可以设P点坐标,Q直线AQ方程可以设为①;直线BP方程可以设为 ②;①②联立,整理可以得到,代入 即可得到。显然结果证实了我们的猜测,当PQ两点关于轴对称的时候,得到的双曲线基本型是,当PQ两点关于轴对称的时候,得到的双曲线基本型是。在随后的做题过程中我又遇见了这样一道题,请同学们看这题:对于双曲线C:(),定义:为其伴随曲线,记双曲线C的左右顶点分别是A,B.
(1)略
(2)若双曲线的方程为,点P,Q在双曲线C上,且轴,记直线PA与直线QB的交点为M,求动点M的轨迹方程。
易知:直线AP方程可以设为①;直线BQ方程可以设为②;令①②相乘得到③。又因为点P在椭圆上,所以,可以推出代入③。整理可以得到()。在这里,同学们可以见到伴随曲线这个新词,我特意查了一下伴随曲线的意思:对于已知平面曲线C上的各点M,取同平面上的点P和它对应,即.當点M在曲线C上移动时,点P一般也要伴随点M而运动,设点P的轨迹为,则为C的伴随曲线,M和P互为相伴点。
接下来再谈谈我的体会,在上道题中,初始的曲线是双曲线,最后求出来的是椭圆,而最开始的两道题初始的是椭圆,最后的伴随曲线是双曲线,这显然意味着他们是互为伴随的曲线。并且互为伴随的两个曲线非常相似:题1中的两个互为伴随的曲线大致图像为:
题2中的两个互为伴随曲线的大致图像为:
题3中的两个互为伴随的曲线大致图像:
也许这只是我粗浅的认识伴随曲线,于是我再次理解伴随曲线的定义,对于已知平面曲线C上的各点M,取同平面上的点P和它对应,即.当点M在曲线C上移动时,点P一般也要伴随点M而运动,设点P的轨迹为,则为C的伴随曲线,M和P互为相伴点。我发现也许伴随不一定是只有椭圆和双曲线,比 如:(2014课标Ⅰ.20.节选)已知点P(2,2),圆C:,过点P的动直线与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点,求M的轨迹方程。
由图不难看出点M在以CP为直径的圆上运动,所以可以求出M的轨迹方程:,再如:已知圆C:,过原点O作圆C的任意弦,求所作弦的中点轨迹方程。
都是一个道理,所以我想也许这种对应的动点之间的关系都可以称之为伴随关系吧。