椭圆的两顶点平分半径吗(第二百六十八夜)

已经是2022年了,但2021年都不知道是怎么过去的。

无论是怎么过去的,“往者不可谏,来者犹可追”,做好当下就是最好的选择。这不是对你的忠告,而是对我自己的宽慰。

2022年,我将一如既往地写下去,直到无题可写为止。我知道这是一句没道理的话,就算是天下无贼,也不可能是天下无题。所以有朋友不能理解,其实我也不能理解——坚持的是什么,又是为了什么。我只能敷衍,坚持是种习惯,习惯坚持。

椭圆的两顶点平分半径吗(第二百六十八夜)(1)

法1,设点。解析几何中设元,无非就是设点和设线,只不过设点相对陌生而已。设点又分为直接设点、减元设点、参数设点,无论是哪种,目的都是设而不求,整体代换。

由于四边形是平行四边形,所以对角线互相平分。由中点坐标公式可得到A,B两点的坐标与P点坐标的关系。接下来便有两种消元方式,一是用A,B两点坐标表示P点坐标;二是由P点坐标表示A,B两点的坐标,法1采用后者。如果是前者,代入椭圆方程会出现交叉项,这是许多人望而生畏的。这并非否定前者不可行,事实上定值中不含交叉项,无疑椭圆中交叉项的系数为零,由此便可确定参数的关系。

椭圆的两顶点平分半径吗(第二百六十八夜)(2)

椭圆的两顶点平分半径吗(第二百六十八夜)(3)

法2,参数方程。法2是喜闻乐见的,除了运算量大点,没有丝毫毛病。在圆锥曲线中,三角换元是解决定值、最值问题的常用工具。

本题中,平行四边形四边平方和为定值,也即是两邻边的平方和为定值。由平行四边形恒等式可知,其两对角线的平方和也是定值。显然,这三者是一个意思,但次者显得简洁,后者显得高深。如果换我命题,无疑会毫不犹豫地选择后者。

椭圆的两顶点平分半径吗(第二百六十八夜)(4)

法3,伸缩变换。画椭圆为圆,将平行四边形变成矩形。由此可得矩形两邻边的平方和等于对角线的平方,也即是圆半径的平方,于是定值呼之欲出。法3不易想到?显然你是忘记了我在“仿射变换”中提到:椭圆中涉及斜率和面积的问题,可考虑伸缩变换。

法4,椭圆的垂径定理。如果说法3不易想到,那么法4无疑是难如登天了。有多少人会在圆锥曲线中添加辅助线,借助平面几何工具来求解的。

法3与法4已然是不错的方法,于我差强人意。并非是妄自尊大,而是我看穿了它的命题背景。加上本来只是一道小题,所以直接秒杀。

那么这个背景是什么呢?

椭圆的两顶点平分半径吗(第二百六十八夜)(5)

共轭直径的在高考中出现得不多,一旦出现便石破天惊。共轭直径,我曾介绍过几次,但主要是涉及大题,今日这道小题也很不错的。对此感兴趣的,可翻阅往期的相关内容。

共轭的轭是什么意思?

轭是指两头牛背上的架子,轭使两头牛同步行走。所谓共轭即是按照一定的规律相配的一对,换言之即是孪生。共轭在数学、物理、化学、地理等科学中都有出现。数学中常见的有共轭复数、共轭双曲线、共轭直径、共轭矩阵等。

椭圆的两顶点平分半径吗(第二百六十八夜)(6)

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