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2019高考数学二轮复习专题五解析几何高考提能圆的第二定
义、阿波罗斯圆学案
一、问题背景
苏教版《数学必修2》P112第12题:
已知点M(x,y)与两个定点O(0,0),A(3,0)的距离之比为,那么点M的坐标应满足什么关系?画出满足条件的点M所构成的曲线. 二、阿波罗尼斯圆
公元前3世纪,古希腊数学家阿波罗尼斯(Apollonius)在《平面轨迹》一书中,曾研究了众多的平面轨迹问题,其中有如下结果: 到两定点距离之比等于已知数的动点轨迹为直线或圆. 如图,点A,B为两定点,动点P满足PA=λPB.
则λ=1时,动点P的轨迹为直线;当λ≠1时,动点P的轨迹为圆,后世称之为阿波罗尼斯圆.
证:设AB=2m(m>0),PA=λPB,以AB中点为原点,直线AB为x轴建立平面直角坐标系,则A(-m,0),B(m,0). 又设P(x,y),则由PA=λPB得=λ,
两边平方并化简整理得(λ2-1)x2-2m(λ2+1)x+(λ2-1)y2=m2(1-λ2).
当λ=1时,x=0,轨迹为线段AB的垂直平分线; 当λ>1时,2+y2=,轨迹为以点为圆心,为半径的圆. 上述课本习题的一般化情形就是阿波罗尼斯定理.
longer because it had been ept in the bottle for so long.The poor boy questioned his teacher,“I don’t understand why1 / 7
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三、阿波罗尼斯圆的性质
1.满足上面条件的阿波罗尼斯圆的直径的两端是按照定比λ内分AB和外分AB所得的两个分点.
2.直线CM平分∠ACB,直线CN平分∠ACB的外角. 3.=. 4.CM⊥CN.
5.当λ>1时,点B在圆O内; 当0<λ<1时,点A在圆O内.
6.若AC,AD是切线,则CD与AO的交点即为B.
7.若过点B做圆O的不与CD重合的弦EF,则AB平分∠EAF. 四、范例欣赏
例1 设A(-c,0),B(c,0)(c>0)为两定点,动点P到A点的距离与到B点的距离的比为定值a(a>0),求P点的轨迹. 解 设动点P的坐标为(x,y), 由=a(a>0),得=a.
化简得(1-a2)x2+2c(1+a2)x+c2(1-a2)+(1-a2)y2=0. 当a≠1时,得x2+x+c2+y2=0,整理得2+y2=2. 当a=1时,化简得x=0.
所以当a≠1时,P点的轨迹是以为圆心,
?2ac?为半径的圆; ?a2-1???
当a=1时,P点的轨迹为y轴.
例2 如图,圆O1与圆O2的半径都是1,O1O2=4,过动点P分别作圆O1,圆O2的切线PM,PN(M,N分别为切点),使得PM=PN,试建立适当的坐标系,并求动点P的轨迹方程.
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2019高考数学二轮复习专题五解析几何高考提能圆的第二定义、阿波罗斯圆学案
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