下面将从各个角度,即着眼点的不同来分析椭圆的生成路径.

3 椭圆的生成路径

3.1 目前教材中给出的椭圆的定义

  苏教版高中数学选修2-1的课本上已给出了椭圆的两种定义:第一定义与第二定义.

3.1.1着眼点———椭圆上的点与两定点的关系

【路径一】 椭圆的第一定义 

平面内到两个定点 的距离和等于常数(大于 )的点的轨迹叫做椭圆.即在平面直角坐标系中,设椭圆上任意一点P到定点  的距离之和为定值2a(2a> ),这两个定点  叫做椭圆的焦点,两个焦点的距离 叫做焦距.记为2c.椭圆的标准方程为:

 .                                   (1)

  =2a叫做椭圆的长轴,CD=2b叫做椭圆的短轴,且满足 .  该轨迹的生成思路是:类比圆的定义.圆是到定点距离为定值的点所组成的图形;而椭圆是到两定点距离之和为定值的点所组成的图形.

3.1.2着眼点———椭圆上的点与定点、定直线的关系

【路径二】椭圆的第二定义 

平面内到一个定点F和到一条定直线 (F不在 上)的距离的比等于常数e的点的轨迹称为圆锥曲线.当0<e<1时,它表示椭圆.

思路:圆锥曲线的统一定义.当0<e<1时,点得轨迹是椭圆

当e>1时,点得轨迹是双曲线

                          当e=1时,点得轨迹是抛物线

3.2多种视角下的椭圆生成路径

椭圆的第一定义与第二定义是高中课本上给出的两种生成路径,下面将从斜率、包络、直线的交点、圆与圆相切、参数方程、平行线的角度来分析椭圆的生成,同时将会给出在某一角度下,生成椭圆的思路.文献综述

3.2.1着眼点———从斜率的角度

【路径三】 椭圆的第三定义 

1.命题

已知  直线AB、AC相交于点A,且它们的斜率之积为  ,求点A的轨迹方程.

解:设  ,则                                      (2)

即                                          (3)

所以                                      (4)

所以点的轨迹方程是:

                                       (5)                                      

2.证明

推广到一般的情况,已知两个定点B(-a,0),C(a,0),直线AB,AC相交于点A,且它们的斜率之积等于定值 (a,b>0)的动点A的轨迹方程是  ;

其轨迹为:

当a>b>0时,以B、C为长轴顶点的椭圆(除去B、C两点).

当b>a>0时,以B、C为短轴顶点的椭圆(除去B、C两点).

当a=b=0时,以B、C为长轴顶点的椭圆(除去B、C两点).

此结论的逆命题是:椭圆   (a>b>0)长轴的两个顶点与椭圆上,除这两个顶点外的任一点连线斜率之积为  .

                                                (6)

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