椭圆极点极线性质_又见阿氏圆——适合作椭圆大题的小题

如下图:过椭圆内一点作的直线交椭圆于,两点.是椭圆上相异的两点,满足分别平分,,求外接圆半径的最小值.6788b60b2b556e3be37eaf447e2a2d6f.png

解:作的外角角平分线与的延长线交于,的外角平分线与的延长线交于,根据内外角平分线定理(调和点列、交比)等有关性质,可得

故两点重合,记为. 进一步根据内角平分线的性质可知:从而四点共圆且是以为直径的圆(此圆又称为为阿波罗尼斯圆).2d7f7a08bfbb387c4c736d8911597e94.png根据调和点列有关的性质(极点,极线有关的结论)当绕着转动时,点将在直线上动.并且这条直线为相对于椭圆的极线,设的坐标为,根据换半边的想法得的轨迹方程为:经计算机演示如下:6e9362c235e27a7458cc0b2d14363e1a.gif

现给予代数证明:设,,,,,由,得:

由得:

而点在椭圆上:

根据整体运算,容易得到:

化简得;

由为直径,故,而的最小值即为

从而

关于调和点列、极点、极线、阿氏圆、内外角平分线定理在竞赛中是作为基本模型和结论进行研究,在小题中以这种隐晦背景作为结论进行研究,实在不是一个好题,并且绝大多数同学不了解,如果把(2,1)这个点改特殊一点,相信不少同学可以通过特殊情况进行求解.如果改成大题,进行合理的铺垫,将题目中条件改变,改成与隐性轨迹有关的几何最值问题,也算是一个比较好的题勒.

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