来修炼一招A-Level进阶数学神功:Parabola

2015年12月19日 英国留学中心


抛物线,这应该是你们最熟悉的了,比如这个:





这些C1就翻来覆去烤过很多遍的芝麻谷子,这里拿出来也只是逗一下你们。真正想让你们看的是这个:




还记得讲圆锥曲线的时候说过什么来着?一个圆锥,你斜着切他,正好,你切的方向跟侧面是完全平行的,那么恭喜你,你切出了最完美的抛物线。为毛子说抛物线是最完美的呢?因为抛物线,从形成,到各项性质,都是介于椭圆和双曲线之间的。椭圆呢,就太圆,双曲线呢,又太曲,而且这两种图形都不会在人世间自然的生成。你扔一个球,你喷一管子的水,你造一座桥,你修一个城门,都能找到抛物线的影子,这个人间最美妙的图形就这么诞生了。



抛物线的方程,都知道了吧?别扯什么y=ax²+bx+c,我不屑于给你们讲这些。你不觉得三个加起来太麻烦了么?你不觉得抛物线一直站着张口太累了么?主啊,仁慈点吧,让抛物线躺下吧,休息休息吧,咱朝右侧着躺,酥胡不?y²=4ax,这样简单不?那些一直吵吵着号称y头顶上不能加平方的孩子们,也该侧躺着歇一会了。


开口向右的抛物线,还有个参数方程:x=at², y=2at,简单吧?有人说,不简单,为神马还要搞出个24,我就觉得x=at², y=at就挺好的,放在一起就是y²=ax,没有系数,多省心。哎,有前途!你还别说,我也是这么认为的,能简化就简化。后来发现呢,抛物线,光有个方程,他没用啊,抛物线的前世今生,身上的一针一线,都跟这个4,有直接的关系。下面给你娓娓道来。


椭圆和双曲线都有焦点。抛物线有没有?这问的,当然有!而且,更简单,更重要!焦点在哪里?焦点在那青翠的山林里。看好了:(a,0),这就是焦点的位置!就一个a,没任何杂念。准线在哪里?准线在你们小朋友的眼睛里。瞪大眼睛,把焦点的位置扔到左边,x+a=0,这就是准线的位置!依然没有a,爽吧?这就是玄机。你们说,考试的时候,什么时候能不考焦点和准线呢?所以说,把这个搞简单点,总比处处带个½¼强,你们说,是不是这个理?




对了,刚才说,抛物线,是介于椭圆和双曲线之间的。什么意思呢?最明显不过离心率。椭圆离心率,是小于1的;双曲线离心率,是大于1的。抛物线呢?猜一下也能猜出来了吧,抛物线离心率就是1e=1!代表什么呢?抛物线上的点,到焦点的距离正好等于到准线的距离。嚯嚯嚯,这下用处可大了。凹透镜,凸透镜,表面都是抛物线的,太阳能炉灶,也是抛物线的。一束平行光线穿过抛物面,一定会汇聚到一点,就是焦点;从焦点射出的光线穿过抛物面,会齐刷刷的变成平行光束。小伙伴是不是觉得很神奇呢?


喜欢异(mei)(shi)(zhao)(shi)的小盆友,可以学学下图,试着在抛物线焦点处放一个锅子,在院子里试着煮饭吧!



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