浅析圆锥曲线参数方程在高中数学解题中的应用

2018-11-12 03:08吴爽
数学学习与研究 2018年15期
关键词:圆锥高中数学

吴爽

【摘要】高中数学是主科之一,其分数值也相当高,学好高中数学可以为生活中的某些事提供方便,而数学中的圆锥是其中的一个关键知识点,在我们生活中也可以常常看到.学好圆锥参数可以开拓学生的知识思维,提高水平能力,更有利于学生的发展.接下来,本文将从三个方面来对圆锥曲线参数方程进行一定的研究,对解决数学题目有一定的帮助.

【关键词】高中数学;圆锥;曲线参数方程

一、知道圆锥形状,对圆锥有一定想象空间

圆锥由一个顶点,一个侧面和一个底面组成,从顶点到底面圆心的距离是圆锥的高.圆锥有两个面,底面是圆形,侧面是曲面.如果让圆锥沿母线展开,是一个扇形.圆锥的侧面展开是扇形,所以根据扇形的面积计算公式得到圆锥侧面积=πLR(L是圆锥的侧长,R是圆锥半径).生活中沙堆、漏斗、帽子、铅笔头、钻头、铅锤等都可以近似地看作圆锥.圆锥在日常生活中也是不可或缺的.而圆锥曲线包括圆、椭圆、双曲线、抛物线.通过观察、探索、发现圆锥有关创造性的过程,可以培养学生的创新意识.

二、圆锥曲线参数方程应用

到定点的距离与到定直线的距离的比e是常数的点的轨迹叫作圆锥曲线.当e>1时为双曲线,当e=1时为抛物线,当e<1时为椭圆.圆锥曲线参数在数学题目中经常用到,知道它们的有关性质可以很好地解答题目.

(一)圆锥曲线中椭圆的参数方程及光学性质

如果从椭圆的一个焦点发出光,经过椭圆反射后,反射光线就会都汇聚到椭圆的另一个焦点上.这就是椭圆的光学性质,可用于电影放映机中.椭圆的参数方程为:x=acosθ,y=bsinθ(θ为参数,0≤θ≤2π),可以进行有关参数方程的练习,例如,4x2+y2=4过m(0,1)直线L交椭圆于AB,P满足OP=12(OA+OB),求P的軌迹.通过做与椭圆的相关参数题目可以加深圆锥的知识,通过题目解决问题,但是这些问题都是在椭圆知识上才能解决的,所以为了解决这道题目也会被动去理解椭圆相关知识,然后去运用解决问题.

(二)圆锥曲线中双曲线的参数方程及光学性质

双曲线的光学性质是从双曲线一个焦点发出的光,经过双曲线反射后,反射光线的反向延长线都汇聚到双曲线的另一个焦点上.双曲线的参数方程为:x=asecθ,y=btanθ(θ为参数),它是由标准方程(x-x0)2a2-(y-y0)2b2=1推导出来的.在做相关数学题目的时候也会运用,例如,△ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,B(-1,0),C(1,0),求满足sinC-sinB=sinA时,顶点A的轨迹方程,并画出图形.通过知道双曲线的参数方程可以代入进去,之后求得解.双曲线参数方程在数学题目中跟椭圆一样都是非常重要的,学好双曲线的知识可以有效运用到题目中,在解答题目的时候不用大脑一片空白,会有一个解题思路,通过这条解题思路来得出答案.

(三)圆锥曲线中抛物线的参数方程及光学性质

抛物线的光学性质是从抛物线的焦点发出的光,经过抛物线反射后,反射光线都平行于抛物线的对称轴.一束平行光垂直于抛物线的准线,向抛物线的开口射进来,经抛物线反射后,反射光线汇聚在抛物线的焦点.平时踢足球所射出的线就是抛物线.它的参数方程为:x=2pt2,y=2pt(t为参数)t=1tanθ(tanθ为曲线上点与坐标原点确定直线的斜率)特别地,t可等于0.抛物线的参数方程同样可以在题目中体现出来,例如,已知A,B,C是抛物线y2=2px上的三个点,且BC与x轴垂直,直线AB,AC分别与抛物线的轴交于D,E两点.这个题目运用了抛物线的参数方程,在这个当中是起着关键性作用的,合理运用抛物线参数,可以很好地解答题目.

三、圆锥曲线中参数意义

圆锥曲线中的参数是一个非常重要的量.在解有关参数问题时,往往涉及求参数的范围,深刻理解与掌握参数的意义及其对圆锥曲线的图像的形状、性质的影响,是高中数学教与学的一个难点问题.圆锥曲线在数学领域中是有着重大意义的,是参数也是可以很好理解的,例如,椭圆是x2a+y2b=1,c2=a2-b2,不妨画一个椭圆,画成像个水平放置的鸡蛋的形状,那么,a就表示长半轴长,b表示短半轴长,c表示焦点到原点的距离.抛物线是y2=2px,p没有什么确实的几何意义,不过,p的正负可以决定开口方向.双曲线是x2a+y2b=1,c2=a2-b2,a表示实轴长,b表示虚轴长.a和b可以确定双曲线的渐近线.通过图形对参数了解,对做题有很好的帮助.

四、结 语

圆锥曲线在数学教材中的是重要的组成部分,其性质对解题有很大的帮助,在数学题目中经常用到其性质,并且这个性质也是解题的关键,所以对圆锥曲线参数有一定的了解能为以后做题目提供较大的帮助.通过知道圆锥曲线参数,可以让学生接纳更多的知识,提高学生的知识水平,有利于学生未来发展.

【参考文献】

[1]毛芹.圆锥曲线参数方程在高中数学解题中的应用[J].理科考试研究,2014(5):27.

[2]王启辉.浅析提高高中学生数学解题能力的研究[J].学周刊,2017(26):107-108.

[3]陈定宇.试分析复数在高中数学解题中的应用[J].经贸实践,2016(23):211.

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