达人分享 发表于 2021-10-17 21:30:06

【原】教你认清极点极线的真面目, 虽粗浅,但绝对受益!

http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/mplzcjp5s4h.jpg
极点与极线是高等几何中一个基本且重要的概念,虽然在中学教材中没有具体介绍,但以它为背景命制的高考试题却经常出现。因此,掌握极点极线的基本知识,很多时候能够让我们俯视问题的本质,从而以最优的视角确定解题方向,寻找更便捷的解题途径。
本文将从普通一线教师的视角,来认识极点极线问题。
1
极点极线定义
我们都知道,一般的二次曲线基本形式为:
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/bceagvdylqc.jpg
而圆锥曲线仅是在某些系数为0的条件下的特例。
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/1jiuzdt0u1c.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/0yk4x52uweg.jpg
我们称点
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/yxb303qmo3a.jpg
和直线
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/301j4rngsvq.jpg
为配极关系(对偶关系),其中点
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/yxb303qmo3a.jpg
为直线
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/301j4rngsvq.jpg
的极点,直线
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/301j4rngsvq.jpg
为点
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/yxb303qmo3a.jpg
的极线。
其实这个极线,记起来也特别简单:
①平方换成对应积:
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/2zau0rqd0s5.jpg
②一次方换成对应平均数:
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/l5tpl3yfgcv.jpg
③交叉项换成对应交叉积的平均数:
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/fadvrdoq1ul.jpg
当然,对于圆锥曲线来说,是没有交叉项的。
所以,只要记住:“平方换成积,一次方换成平均数“就一切OK了!
好了,知道了极点、极线的概念及写法,我们就可以进一步在圆锥曲线中去理解它了。                                                                            至于这么好的结论是怎么发现的,也就没必要追究太深了……
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/k2xlffkacoj.jpg
2
圆锥曲线中极点极线
其实,圆锥曲线中的极点与极线,就目前高考而言,务必要熟悉其中的几个性质。为了方便,下面我都以椭圆为例来进行说明或展示。至于双曲线和抛物线,处理方法和结论也都是类似的。一、位置关系:①当点
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/yxb303qmo3a.jpg
在椭圆上时,极线
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/301j4rngsvq.jpg
是以点
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/yxb303qmo3a.jpg
为切点的切线;
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/x4zqdtopv4h.jpg

http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/0nnundqebvl.jpg
②当点
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/yxb303qmo3a.jpg
在椭圆外时,极线
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/301j4rngsvq.jpg
与曲线相交,且为由点
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/yxb303qmo3a.jpg
向椭圆所引切线的切点弦所在直线;
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/dlni3c0bnvs.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/dng2ikbvfhj.jpg
③当点
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/yxb303qmo3a.jpg
在椭圆内时,极线
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/301j4rngsvq.jpg
与椭圆相离,极线
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/301j4rngsvq.jpg
为经过点
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/yxb303qmo3a.jpg
的弦在两端点处切线交点的轨迹。且极线
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/301j4rngsvq.jpg
与以
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/yxb303qmo3a.jpg
为中点的弦所在直线平行.
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/ydkip1besqd.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/dbxhnasm3vg.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/yvurhtemjxd.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/v13mu0z5en1.jpg
当然,还要知道的是,如果极点为焦点,则极线为准线。
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/t2504jgbpy5.jpg
(极点极线关系的动态演示)
二、比例关系④若过点
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/yxb303qmo3a.jpg
的直线与曲线交于A,B两点,与极线
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/301j4rngsvq.jpg
交于点Q,则必有:
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/xdxwfprnteh.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/zprkcucaz1a.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/zlsjhthq1zb.jpg
如果从定比分点的角度看,即点Q和点P分弦AB之比总是相等。
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/k2xlffkacoj.jpg
3
极点极线的应用
一、判断直线与曲线的位置关系
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/gfpkoujutax.jpg
从两个小题可以看出,其实任何一条直线都可以看成曲线的极线的。只是一定要将直线方程写成极线方程的形式。
那么,在读完题后,脑子里就已经知道了答案,心里是不是觉得很爽歪歪呢!
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/5ppylrbyrpp.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/rzznbsgmjxq.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/c05ucjxkoml.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/rycvreqoyru.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/wl2qpwhvgbg.jpg
二、直线过定点问题
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/tnhcxtji0wv.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/qijza2kkpom.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/qjpolz4sazs.jpg
第2问其实就是考查极点极线的概念了。
所以说,除了记住相关结论之外,还是要理解结论的证明过程,这样在再次相遇时,才能淡定从容的去应对。
那么,现在知道了这样的结论后,是不是以后遇到直线过定点的问题,要先了解下是否会有一条隐含的极线呢?
三、动点在定直线上
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/h3x5ovy11j5.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/4w14ayosmll.jpg
http://img.biiyy.com/360doc/2021/10/17/21/lmpkh1cbjq3.jpg
虽说这道考题是以极点极线为背景的,但其实更多的,还是考查一个学生应对解析几何问题的整体思路。
当然,过程中对方程问题的处理技巧,也确实能够反映一个人的数学功底了。
相关链接:
原来这才是真正的切割线定理
解析几何压轴:高三老师这样优化计算跨越韦达——解析几何计算优化典型案例2019年合肥一模“解析几何题”深度解析2018年《全国数学联赛安徽省初赛》几何题动图解析筷子夹汤圆,夹出个美丽的蒙日圆圆来如此,阿氏圆的深度学习。抛物线专题:一弦三点,就够啦。椭圆,恁么美的焦点弦。椭圆与圆:本同源,应相伴。
页: [1]
查看完整版本: 【原】教你认清极点极线的真面目, 虽粗浅,但绝对受益!