第217章深入橢圓的世界
幾日之後,戴浩文先生再次踏入講堂。學生們早已整齊端坐,眼中滿是對知識的渴望。
戴浩文清了清嗓子,說道“今日,吾等繼續探究橢圓之奧秘。上次所講,諸位對橢圓已有初步認知,今次著重講解橢圓之焦點與三角形性質。”
李華拱手問道“先生,這橢圓的焦點究竟有何奇妙之處?”
戴浩文微微一笑,道“李華,且聽吾道來。橢圓之焦點,乃橢圓性質之關鍵所在。設橢圓兩焦點分彆為f?、f?,橢圓上任意一點為p,便可得三角形pf?f?。此三角形之中,存有諸多有趣之性質。”
王強急切問道“先生,願聞其詳。”
戴浩文踱步至黑板前,邊畫邊說“其一,三角形pf?f?之周長,恒為定值,其值為2a+2c,其中a為長半軸,c為焦距之半。”
趙婷疑惑道“先生,此定值如何得來?”
戴浩文耐心解釋“趙婷,汝且思之。橢圓上一點p至兩焦點距離之和為2a,而兩焦點間距離為2c,故周長為2a+2c。”
張明思索片刻,道“先生,那此三角形之麵積可有定法計算?”
戴浩文點頭道“張明此問甚妙。三角形pf?f?之麵積,可由公式sb2xtanθ2計算,其中θ為角f?pf?。”
李華撓頭道“先生,這θ又如何得知?”
戴浩文笑曰“李華莫急,θ雖難求,然若已知點p坐標及橢圓方程,通過向量之法,可算得角f?pf?之餘弦值,進而得θ。”
王強又道“先生,若已知三角形麵積,能否反推橢圓之某些參數?”
戴浩文讚許道“王強能作此想,實乃善思。若已知麵積,結合其他條件,或可推知橢圓之某些參數。”
此時,學生們皆陷入沉思,各自在腦中推演。
戴浩文見狀,說道“吾再舉一例,助汝等理解。假設有一橢圓,焦點f?2,0,f?2,0,且三角形pf?f?麵積為3,點p縱坐標為1,試求橢圓方程。”
學生們紛紛提筆計算。
過了片刻,趙婷道“先生,學生算得c2,由麵積可得底邊f?f?長度為4,高為1,故三角形麵積為2,與題中不符,是否有誤?”
戴浩文搖頭道“趙婷,再思之。麵積應為12x4x12,然題中麵積為3,可知另有玄機。”
李華恍然道“先生,莫非與角f?pf?有關?”
戴浩文笑道“李華聰慧,正是如此。汝等當繼續深究。”
戴浩文又道“再論橢圓焦點與準線之關係。橢圓之準線,與焦點緊密相連。準線方程為x±a2c。”
王強問道“先生,此準線有何用途?”
戴浩文回道“王強,準線之於橢圓,猶如規矩之於方圓。橢圓上一點至焦點與至準線之距離,有固定比例,此比例即為離心率e。”
張明道“先生,如此複雜,實難一時領會。”
戴浩文鼓勵道“張明,學問之道,貴乎持之以恒。多加思索,定能通透。”
戴浩文繼續講解“且說這橢圓焦點與三角形性質,若三角形pf?f?為等腰三角形,又當如何?”
學生們再度陷入沉思。
李華率先道“先生,若pf?pf?,是否可推出點p在橢圓短軸?”
戴浩文點頭道“李華所言不差。若pf?f?f?或pf?f?f?,又當如何?”