(3)如图,球与圆锥面相切,切点轨迹是⊙O,同时球与截面切于点F.设M是截线上任意一点,则MF是由点M向球所作的切线的长,又圆锥过点M的母线与球切于点P.设⊙O所在的平面为α, MH⊥α于H,截面与平面α交于l,HN⊥l 于N,则MN⊥l .
MF = MP= MN
学生讨论上述问题,通过观察,可以得到以下三种不同的曲线:
对于Dandelin双球理论只要让学生感知、认同即可.
三、建构数学
(1)圆锥曲线的定义
推导说明(1)中截法中,截线上任意一点到两个定点的距离的和等于常数.
椭圆:平面内到两定点的距离和等于常数(大于 )的点的轨迹叫做椭圆,两
个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
说明:若动点M到的距离之和为2a , | F1 F2| = 2c
则当a>c>0时,动点M的轨迹是椭圆;
当a = c>0时,动点M的轨迹是线段F1 F2 ;
当 0 < a < c时,动点M无轨迹
(2) 双曲线的定义
对于第二种情形,平面与圆锥曲线的截线由两支曲线构成.(类比椭圆的定义)
双曲线:平面内与两定点F1、F2的距离的差的绝对值是常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点F1、F2叫做双曲线的焦点,两个焦点之间的距离叫做焦距.
说明:若动点M到两定点的距离之差的绝对值为2a ,| F1 F2| = 2c
当c > a >0时,动点M的轨迹是双曲线;
当a = c>0时,动点M的轨迹是两条射线;
当 0 < c < a时,动点M无轨迹