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椭圆的作图问题——给定五个限定条件

工具/原料
1

电脑

2

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!

注意事项
1

三个作图问题:

2

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!

3

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!

4

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!

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