浙江省湖州市菱湖中學高二(1)班 浙江 湖州 313018 指導老師 吳凱
圓錐曲線的運算量應該是高中學習中較大的,我自己在這塊內容上比較薄弱,在考試中常常因為計算問題而導致失分.所以,我嘗試通過學習一些二級結論或者一些拓展延伸的知識,優化解題方法,這樣能夠降低題目的運算量,從而加快解題速度。
例如,圓錐曲線的第三定義,如圖1.


證明:構造△PAB 的PA 邊所對的中位線MO,K=K,
由點差法結論:KK=e-1=-b/a知此結論成立.

證明:只需將橢圓中b的全部換成-b就能將橢圓結論轉換成雙曲線的結論。

我的解題分析:常規方法主要是設點代入求解,但是如果我們用橢圓的第三定義則可秒解此題.解答如下:


本題雖然是一道基礎運算題,但是通過橢圓的第三定義省去了計算,直接解得答案。
然而,圓錐曲線的解答題讓不少同學覺得更加頭疼.我的數學老師曾經在課堂上講過,圓錐曲線就相當于是數學考試里的“作文題”.確實,圓錐曲線的計算太繁瑣了,通常都會有大篇幅的運算過程,但我們能否找到方法簡化過程從而解決問題呢?那一定是有的.記得有次老師上課時簡單提到了“橢圓化圓”思想,我很好奇,一下課我就去找他詢問,通過老師的解釋和我放學后在網絡上查找資料,終于能明白一二了,我驚奇地發現把這個思想融入到圓錐曲線的計算中,也是一種妙法.那么,先來講一下“橢圓化圓”思想的原理.

性質1 變換前后共線三點單比不變,即變換前后三點的任意兩個線段的比值一樣;
性質2 變換前后保持同素性和結合性,即若變換前直線與曲線相切,則變化后一定相切;
性質3 變換前后對應圖形的面積比不變。
通過以上這些性質,我們就可以把“橢圓問題”和“圓的問題”等價聯系,形成快速解題.那么,“橢圓化圓”應該怎么應用到題目中呢?我們來看一道經典的高考壓軸題。


圖2

AEBF
面積的最大值。解答過程如下:


圖3





O
'中當E
'F
'⊥A
'B
'時,

由此可見,相比于常規解題方法,運用“橢圓化圓”將橢圓問題轉化為圓的問題,能簡化運算量,不失為一種好方法。
本文所給出的的兩個案例就是我近期學習中的一些思考,分享給大家,這也僅僅是拋磚引玉,圓錐曲線的海洋,數學的海洋,無邊無際,更待大家探索和發現。