高中 · 圆锥曲线
圆、椭圆、抛物线如何相遇?
双圆锥半顶角30°,平面倾角β与水平面比较。把切平面倾斜,看椭圆怎样走向抛物线。
切圆锥:问题从哪里来?
阿波罗尼奥斯系统研究圆锥曲线。这里先用一个双圆锥观察三类曲线,再回到平面方程;截线本身与截线的屏幕投影要区分。
读一段背景,带着问题动手
从观察到解释
把证据带回纸上
展开关系与推导
将平面z=d+x tanβ代入x²+y²=z²tan²30°。二次项系数在β=60°变号,对应椭圆、抛物线、双曲线;d=0退化。
固定哪些量?改变哪个量?列出两组数值,写出关系,再说明一个不能套用的条件。实验支持猜想,一般证明需要理由。
先预测,再用证据解释
把这次发现,留给下次的自己
平面与母线平行,是哪一种临界状态?
换个条件,再试一次
切平面过锥顶时,还一定是非退化椭圆吗?
看哪里?
拖动旋转检查空间关系;正面、俯视可核对投影,读数按原构造计算。
仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。
尚未保存。启用交互后可以记录;请勿在这里填写个人身份信息。
先修与两种探索深度
先认识圆锥曲线涉及的量与单位:平面倾角(°)、轴向截距(无量纲)。高中为内容层次提示,未核对具体教材。
先看现象:把切平面倾斜,看椭圆怎样走向抛物线。
再做定量:保持其他条件,比较平面倾角与截线离心率(正交截面),再对照下方关系。
模型、来源与核验边界
将平面z=d+x tanβ代入x²+y²=z²tan²30°。二次项系数在β=60°变号,对应椭圆、抛物线、双曲线;d=0退化。
对照核验提示:椭圆:平面倾角30°;双曲线:倾角75°,切两叶。按这些题设自己操作并比较截线离心率,不把参考情景当个人完成。
适用范围:双锥半顶角30°,平面轴截线与水平夹角为β;β<60°椭圆,=60°抛物线,>60°双曲线。图仅绘有限锥,曲线本身可无限延伸。偏置为0时过顶点发生退化。
MacTutor · Apollonius(延伸阅读;链接和公式适用性尚需逐项外部复核) ↗
本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。