挖掘条件“圆”形毕露妙解题

2024-11-01 00:00:00张瑞红张宁
中学生数理化·高二版 2024年10期

动点的轨迹问题是高考中的一个热点和重点内容,尤其是阿波罗尼斯圆在高考中频频出现。此类问题,在题设中没有明确给出圆的相关信息,看似与圆“毫无关系”,却是隐藏在题目条件中,需要同学们深入挖掘,通过分析、化归、转化,进而发现圆(或圆的方程) ,“隐圆”便会“浮出水面”,从而利用圆的相关知识来处理与求解,这就是我们常说的“隐圆”问题。下面从几个方面浅析如何挖掘隐藏条件,“圆”形毕露妙解题,以期能起到抛砖引玉的作用。

一、阿波罗尼斯圆

阿波罗尼斯是古希腊数学家,与欧几里得、阿基米德并称为亚历山大时期数学三巨匠。阿波罗尼斯年轻时到亚历山大城跟随欧几里得的后继者学习,和当时的大数学家合作研究。他对圆锥曲线有着深刻而系统的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲线论》一书中,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一。

点睛:如果问题的题干出现了一个动点到两个定点的lr/RCMYed4A4n0LUpBQHxA==距离之比为常数或者三角形中出现了两条边长的倍数关系,就可以联想阿波罗尼斯圆。本题直接设点P的坐标,利用两点间距离公式,代入化简整理,即可求点P的轨迹方程。

(二)利用“隐圆”研究直线与圆、圆与圆的位置关系

例2 数学家阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数λ(λ>0且λ≠1)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆。已知在平面直角坐标系O x y中, A(-2, 0) ,动点M满足| MA | = 2 | MO |,得到动点M的轨迹是阿氏圆C。若对任意实数k,直线l: y= k( x- 1) + b与圆C恒有公共点,则b的取值范围是( )。