【摘要】在幾何畫板中作圓錐曲線的切線對初學(xué)幾何畫板的使用者來說是有一定難度的,,為解決這個(gè)問題,浙江省黃巖中學(xué)的趙國藩老師在其論文《在“幾何畫板”中作圓錐曲線的切線》一文中介紹了利用圓錐曲線的光學(xué)性質(zhì)作其切線的方法,。在文中他指出在“幾何畫板”中不能直接得到直線與圓錐曲線的交點(diǎn),,而最新的“幾何畫板”5.01版中是可以直接得到交點(diǎn)的,故不用圓錐曲線的光學(xué)性質(zhì)亦可作圓錐曲線的切線,。本文將介紹其他幾種作圓錐曲線切線的方法,。
【關(guān)鍵詞】圓錐曲線,;切線,;“幾何畫板”
一、在橢圓上一點(diǎn)作切線的幾種常用方法
1在高中數(shù)學(xué)教科書(北師大版)選修2-1《橢圓》中有一道例題如下:
求證:點(diǎn)M(acosθ,,bsinθ)(0≤θ<2π)在橢圓=1上,。
此題實(shí)際上揭示了橢圓的一種生成方法:作兩個(gè)半徑不等的同心圓,在大圓上任意取一點(diǎn)作P,過P作x軸的垂線l,,連接OP與小圓交于點(diǎn)A,,過A作l的垂線,交點(diǎn)為C,則C的軌跡為橢圓(圖1),。
由此可知橢圓的一種切線作法如下:
?、僖詸E圓的中心O為圓心,長半軸為半徑作圓,;
?、谠跈E圓上任意取一點(diǎn)A,并過A點(diǎn)作x軸的垂線交大圓于點(diǎn)B;
③連接OB,,并過B點(diǎn)作OB的垂線,,交x軸于點(diǎn)C,連接AB,,即為過A點(diǎn)的切線(圖2),。
2在文[3]中作者給出了橢圓上一點(diǎn)切線的作法如下:
①過P作x軸的垂線交x軸于點(diǎn)N,,以O(shè)為圓心,、長半軸a為半徑作圓,,與直線OP交于點(diǎn)R;
?、谶^點(diǎn)A(a,0)作NR的平行線,,交直線OP于點(diǎn)S;
?、垡設(shè)為圓心,、線段OS為半徑作圓交x軸于點(diǎn)Q,則PQ為過點(diǎn)P的切線(圖3),。
在橢圓上一點(diǎn)作切線的方法還有很多,,以上兩種是比較簡單的作法。
二,、利用參數(shù)方程作圓錐曲線及切線
1用參數(shù)方程作橢圓及切線
作法如下:①新建參數(shù)a=2,b=1和函數(shù)f(x)=acosx,,g(x)=bsinx;
?、诶L制參數(shù)函數(shù)即畫出方程為對應(yīng)的橢圓,;
③在橢圓上任意取一點(diǎn)B并分別度量它的橫,、縱坐標(biāo)xB和yB,,并計(jì)算;
?、芾L制函數(shù)y=k(x-xB)+yB的圖像,,即為橢圓在點(diǎn)B處的切線。
注 參數(shù)a,b的大小可以自由控制,,以下參數(shù)a,b都是如此,。
2用參數(shù)方程作雙曲線及切線
3用參數(shù)方程作開口向上的拋物線及切線
。
4用參數(shù)方程作開口向右的拋物線的切線
注 類似可以作開口向下,、向左拋物線的切線方程,。
利用參數(shù)方程和隱函數(shù)求導(dǎo)在幾何畫板中能比較方便地畫出圓錐曲線的切線,易于初學(xué)者掌握,。
【參考文獻(xiàn)】
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