先吐槽一句:百度经验里的抽奖,太不靠谱了,能不能别让这东西在我眼前晃来晃去!? 前面写了《椭圆的作图问题:椭圆中心、对称轴、焦点、切线》,居然“内容过于简单”,我也是亚鲎刖逞醉了。到底简单点好呢,还是应该长篇累牍到让人看了就烦。 现在讲一下,根据不同的限定条件,如何作出相应的椭圆。其实,这些东西在几何画板的自定义工具里面都有,这里啰嗦一下作图原理。 本文的图片,都是500像素的宽度。
工具/原料
电脑
几何画板(或zz超级画板)
具体问题
1、 给定一个凸五边形ABCDE,作椭圆,使之经过五边形的五个顶点。具体步骤如下: 设直线CE和BD交于P; 以点B为圆心作任意圆,取圆的动点X,作直线BX; 设直线AE和BX交于R; 连接直线PR,与直线AD交于Q; 连接直线CQ,与直线BX交于F; 选中X、F,那么F的轨迹就是所求作的椭圆。
2、 作椭圆,使之与给定的凸五边形ABCDE的五边相切。具体步骤如下: 设直线BD和直线AC交于F; 连接直线EF,与直线BC交于G; 那么,点G就是内切椭圆与五边形在BC上的切点; 用同样的方法,可以确定这个椭圆与五边形的所有切点G、H、I、J、K; 于是,这个问题就转化为过五个点作椭圆的情形。
3、 三角形JIH内部有定点G,直线JG、IG、HG分别与对应边交于M、L、K。 求作椭圆,使之与三角形JIH的三条边切于M、L、K。 彭老师给出的作图步骤: 连结直线ML、MK; 过点A作直线ML、MK的平行线,与直线HI交于N、O; 以H为圆心、线段HN为半径作圆H; 以I为圆心、线段IO为半径作圆I; 设圆H和圆I交于P(P和J位于直线HI同侧); 连结直线PI、PH、PJ; 作三角形PIH的内切圆,并取内切圆上的自由点Q; 设直线IQ交直线PH于S,直线HQ与直线PI交于R; 分别过S、R作直线PJ的平行线,与直线JH、JI交于T、U; 设直线TI、HU交于V; 选中Q、V,构造V的轨迹,就是所求的椭圆。 把这个作图过程作成自定义工具——依次选中J、I、H、椭圆,添加新工具。
4、 留一个问题:给出三角形ABC和内部两个点D、E,求作椭圆,使之过D、E两点,且与三角形ABC三边都相切!
5、 给定凸四边形AKLM,P为线段AK上一点,求作椭圆,使之与凸蚵播噍疸四边形AKLM四条边都相切,而且与AK的切点恰好是P。 具体的作图步骤是: 设AL与MK交于U,AK与LM交于O; 直线PU与LM交于R; 直线RK与PL交于T; 直线OT与KL交于Q; 用第三步里面的自定义工具,作三角形OKL的内切椭圆,使之与三边切于P、Q 、R ; 这个椭圆就是所求的四边形内切椭圆。
6、 类似问题: 给定四边形ABCD及内部点E,求作椭圆,使之过点E,且与四边形ABCD的四条边都相切! 给定四边形ABCD和直线k,求作椭圆,使之过A、B、C、D四点,且与直线k相切!