教育数学一线串:圆的基础性
2019-08-29徐章韬
数学通报 2019年7期
徐章韬
(华中师范大学数学与统计学学院 430079)
圆锥曲线是因解倍立方体问题的需要而产生.圆锥曲线的研究法先是纯几何的手法,直至笛卡尔才用坐标法研究圆锥曲线,解析几何产生了.这些成果已反映在现行的教材中.从研究方法上看,直线、圆、圆锥曲线都是坐标法的研究对象,体现了坐标法的巨大威力;但从研究内容上看,直线、圆、圆锥曲线的内在关联性还揭示得不够.平面几何花了大量的气力研究圆,这些学习成果应在后续学习中体现出来.三角函数又称圆函数,现在人们已经逐渐认识到应发挥单位圆在三角学习中的支持作用.受此启发,在逻辑上圆和圆锥曲线有着内在关联,以圆为认知工具,可以把直线、圆、圆锥曲线等“一线串”起来,把平面几何、解析几何的学习有机关联起来.
1 从圆到圆锥曲线
点可看作半径为零的圆,直线可看作半径为无穷大的圆,或曲率为零的圆.作一半径为2a的圆,利用轴对称,用圆可以生成椭圆和双曲线.还有一些用圆生成圆锥曲线的方法.


圆作为圆锥曲线的“母体”,圆的度量性质、仿射性质大多可以引申推广到圆锥曲线中.如,直径所对的圆周角为直角、切线与半径垂直、垂径定理、圆幂定理都可以推广.这已形成一种技法,欲探究椭圆的性质,有的可以还原到圆上去研究.
2 圆锥曲线间的互变
圆锥曲线同根同源,可以相互转化.
(由圆生成圆锥曲线)设圆x2+y2=r2(r>0),PP′是圆垂直于x轴的一条弦,M(m,0),N(n,0)是x轴上的不同的两点,求直线PM与P′N的交点Q的轨迹,则当(m+n)2-4a2>0时,轨迹是椭圆或圆;当(……
登录APP查看全文
