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我們在解決橢圓問題時往往因為運算量大,而感覺問題變得很難。其實,在橢圓方程中,令a=b=r,則橢圓方程變為圓方程;在橢圓面積公式S=πab中,令a=b=r,則橢圓面積公式變為圓的面積公式.以上說明圓可以看作是特殊的橢圓,它們有很多相似的性質,從而橢圓的有些問題就可以用圓的知識來處理.下面分類舉例,予以說明.求橢圓的中點弦方程例1:已知橢圓+=1,定點P(m,n)(mn≠0)在橢圓內,求以P(m,n)為中點的弦所在的直線方程.解:令x′=,y′=,則已知橢圓和定點P(m,n)變為相應的圓x′2+y′2=1和定點P′(,),從而所求問題變為:求圓x′2+y′2=1內以P′(,)為中點的弦所在的直線方程.∵直線OP′的斜率kOP′==,∴以P′為中點的弦所在直線的斜率為-,弦所在直線的方程為y′-=-(x′-),化簡得b2mx+a2ny-b2m2-a2n2=0.評析:本題也可用韋達定理或“點差法”解決,但運算較繁瑣,而以上解法通過換元法將橢圓轉化為圓,再運用圓的性質輕松求解,可謂方法獨特.求橢圓上的動點到定直線(或定點)的距離的最值例2:在橢圓+=1上求一點,使它到直線l:3x-2y-16=0的距離最短,并求此距離.解:令x′=,y′=,則已知橢圓和直線l變為相應的圓x′2+y′2=1和直線l′:6x′-2y′-16=0.從而所求問題變為:求圓x′2+y′2=1上一點到直線l′:6x′-2y′-16=0的距離最短問題.由平面幾何知識可知,過圓x′2+y′2=1的圓心O′(0,0)作直線l′的垂線段,交圓于點P′(x′,y′),點P′到垂足的距離最短.因此由直線l′的垂線O′P′:y′=-x′和圓x′2+y′2=1相交,可求得點P′為(,-).則相應橢圓上所求的點P為(,-),所求最短距離為=.評析:此類問題還可用函數法、判別式法、導數法和參數法求解,而通過換元法將橢圓和直線(或定點)轉化為相應的圓和直線(或定點),運用圓的性質和平面幾何知識使問題易于理解,又可避免較為繁瑣的計算過程.求橢圓方程例3:已知橢圓的中心在原點,焦點在x軸上,離心率為,過點M(0,2)作直線l與橢圓交于A、B兩點,設N為AB的中點,且KON=,=,求橢圓的方程.解:設橢圓方程為+=1(a>b>0),已知e==,得a2=2b2,橢圓方程變為+=1,即x2+=2b2.令x′=x,y′=y,則橢圓和定點M(0,2)變為相應的圓x′2+y′2=2b2和定點M′(0,2).變化前后如上圖所示:設N為(x0,y0),N′為(x′0,y′0),則kO′N′===kON=.∵N為AB的中點,∴坐標線性變換后,N′為A′B′的中點,∴O′N′⊥A′B′,∴kA′B′=-=-2,∴直線A′B′的方程為:y′=-2x′+2,O′到直線A′B′的距離d′=|O′N′|=.又|O′M′|=2,∴在Rt△O′M′N′中,|M′N′|=.∵==,又N′為A′B′的中點,∴|A′N′|=|M′N′|=,∴|O′A′|2=2b2=d′2+|A′N′|2=,得b2=,∴橢圓方程為+=1.評析:本題通過換元法將橢圓轉化為圓,使得題目中的已知條件變為圓的條件,從而多增加了“圓心與弦的中點的連線與弦垂直”這個條件,接著利用圓中的垂徑定理和勾股定理,就使問題變得容易解決.