仿射变换高考,仿射变换适用题型

1.求做一椭圆，过四点

2.求推荐难度大点的高考数学作业书

3.空间解析几何的作品目录

4.高中讲圆锥曲线有什么比较好的书可以推荐的吗

5.高考中能用到的大学知识有什么？

6.蝴蝶定理有什么作用

必须有救，先送你一些速解技巧拿走不谢，

1、函数篇

宋超：导数函数范围大招母函数神奇数字法

宋超：泰勒公式秒杀高考导数压轴题

神奇的奇函数+C模型视频讲解

隐函数在高中数学中的运用下大招求切线视频讲解

宋超：隐函数在高中数学中的运用视频讲解

2、向量篇

泰勒公式秒杀高考导数压轴题

宋超：高考立体几何法向量只要5秒求视频讲解

3、无敌三视图篇章

三视图绝招秒杀土豪三色法屌丝排点法视频讲解

连线法秒杀三视图问题视频讲解

三色法秒杀百分之90三视图题目

4、圆锥曲线篇

齐次化处理秒杀双斜率定点定值问题

圆锥曲线中神奇的化椭为圆仿射变换视频讲解第一讲

圆锥曲线中神奇的化椭为圆仿射变换视频讲解第二讲面积

圆锥曲线中神奇的化椭为圆仿射变换视频讲解第三讲斜率

圆锥曲线中解决一类椭圆与双曲线共焦点问题

宋超数学超人宋超数学超人宋超数学超人

5、向量篇

向量妙招奔驰定理视频讲解

向量题型全归纳（1）三点共线定理视频讲解

向量题型全归纳（2）极化恒等式一多边形中视频讲解

向量题型全归纳（3）极化恒等式以圆为背景视频讲解

向量题型全归纳（4）极化恒等式以圆锥曲线为背景视频讲解

向量题型全归纳（5）等和线秒杀一类X+Y取值范围问题视频讲解

求做一椭圆，过四点

分类: 教育/科学 >> 升学入学 >> 高考

问题描述:

刚学到立体图形的斜二侧画法...遇到这个怪怪的问题...圆的斜二侧画法画出的图形是椭圆吗？ 能用椭圆的定义证明吗 我觉得好像不是...老师说是 但不知道怎么证明.... 有谁知道吗？ 知道请写详细点 谢谢啦

解析:

是椭圆，如果你学过更多一点解析几何，只要用一个坐标变换就得到了。高中的解析几何可能学得还不够。

（要利用圆的方程x^2 + y^2 = r^2）

事实上，斜二测画法是三维空间到二维空间的投影，但由于圆本身是二维图形，所以这图形的变换还是二维到二维的。我们也就不必再去想相对复杂的立体问题，只把它看作是平面图形的变换。

用高等一点的语言说：因为容易看出斜二测画法保持线段长度的比例不变，从而也就保持平行关系，所以它是一个仿射变换。由于二次曲线在仿射变换下不改变类型，所以圆（可看成特殊的椭圆）仍被变成椭圆。

如果不用上面的新名词儿，用高中容易接受的方法，你可以把斜二测画法写出新、老坐标变换的公式。如一般的斜二测画法就是：

x' = x + y / 2，y' = y / 2 + z

其中z = 0。用变换公式代入圆的方程，就可以算出新坐标下图形的方程。（我就不算了）它仍然是一个椭圆的方程。注意，判断一个方程是否为椭圆的方程，高中没有学到（高中只知道不“偏斜”的椭圆）。如果上大学还学数学的话，应该就能学到了。

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蝴蝶定理:

蝴蝶定理最先是作为一个征求证明的问题，刊载于1815年的一份通俗杂志《男士日记》上。由于其几何图形形象奇特、貌似蝴蝶，便以此命名，定理内容：圆O中的弦PQ的中点M，任作两弦AB，CD，弦AD与BC分别交PQ于X，Y，则M为XY之中点。

出现过许多优美奇特的解法，其中最早的，应首推霍纳在职815年所给出的证法。至于初等数学的证法，在国外资料中，一般都认为是由一位中学教师斯特温首先提出的，它给予出的是面积证法，其中应用了面积公式：S=1/2 BCSINA。1985年，在河南省《数学教师》创刊号上，杜锡录同志以《平面几何中的名题及其妙解》为题，载文向国内介绍蝴蝶定理，从此蝴蝶定理在神州大地到处传开。

这里介绍一种较为简便的初等数学证法。

证明：过圆心O作AD与B牟垂线，垂足为S、T，连接OX，OY，OM。SM。MT。

∵△SMD∽△CMB，且SD=1/2ADBT=1/2BC，

∴DS/BT=DM/BM又∵∠D=∠B

∴△MSD∽△MTB，∠MSD=∠MTB

∴∠MSX=∠MTY；又∵O，S，X，M与O，T。Y。M均是四点共圆，

∴∠XOM=∠YOM

∵OM⊥PQ∴XM=YM

如图1，椭圆的长轴A1A2与x轴平行，短轴B1B2在y轴上，中心为M（o，r）（b＞r＞0）。

（Ⅰ）写出椭圆的方程，求椭圆的焦点坐标及离心率；

（Ⅱ）直线y=k?x交椭圆于两点C（x1,y1）,D(x2，y2)（y2＞0）；直线y=k2x交椭圆于两点G（x3，y3），H（x4，y4）（y4＞0）。

求证：k1x1x2／(x1+x2)=k2x3x4／(x3+x4)

（Ⅲ）对于（Ⅱ）中的C，D，G，H，设CH交X轴于点P，GD交X轴于点Q。

求证： | OP | = | OQ |。

（证明过程不考虑CH或GD垂直于X轴的情形）

2．解答：北京教育考试院招生考试办公室专家在公布的《2003年全国普通高等学校招生统一考试试题答案汇编》中给出的参考解答如下：

（18）本小题主要考查直线与椭圆的基本知识，考查分析问题和解决问题的能力。满分15分。

（Ⅰ）解：椭圆方程为x2/a2+(y-r)2/b2=1

焦点坐标为

（Ⅱ）证明：将直线CD的方程y=k?x代入椭圆方程，得b2x2+a2(k1x-r)2=a2b2，

整理，得

(b2+a2k12)x2-2k1a2rx+(a2r2-a2b2)=0

根据韦达定理，得

x1+x2=2k1a2r/(b2+a2k12)， x1·x2=(a2r2-a2b2)/( b2+a2k12)，

所以x1x2/(x1+x2)=( r2-b2)/2k1r ①

将直线GH的方程y=k2x代入椭圆方程，同理可得

x3x4/(x3+x4)=( r2-b2)/2k2r ②

由①，②得k1x1x2/(x1+x2)=(r2-b2/2r=k2x3x4/(x3+x4)

所以结论成立。

（Ⅲ）证明：设点P（p，o），点Q（q，o）。

由C，P，H共线，得

(x1-p)/( x4-p)=k1x1/k2x4

解得P=(k1-k2)x2x4/(k1x1-k2x4)

由D，Q，G共线，同理可得

q=(k1-k2)x2x3/(k1x2-k2x3)

由k1x1x2/(x1+x2)=k2x3x4/(x3+x4)，变形得：

x2x3/(k1x2-k2x3)=x1x4/(k1x1-k2x4)

即：(k1-k2)x2x3/(k1x2-k2x3)=(k1-k2)x1x4/(k1x1-k2x4)

所以 |p|=|q|，即，|OP|=|OQ|。

3．简评

本小题主要考查直线与椭圆等基本知识，考查分析问题和解决问题的能力。试题入门容易，第（Ⅰ）问考查椭圆方程、待定系数法、坐标平移和椭圆性质：焦点坐标、离心率、看图说话即可解决问题，但考查的却都是重点内容。

第（Ⅱ）问是典型的直线与椭圆的位置关系问题。待证式子中含有x1x2，x1+x2，x3x4，x3+x4这样的对称式，式子结构对称优美，和谐平衡，使人很容易联想起一元二次方程根与系数关系的韦达定理，启示了证明问题的思路。这里用到了解析几何最根本的思想和最根本的方法。解两个联立的二元二次方程组，用代入消元法得到一元二次方程，分离系数利用韦达定理给出关于x1x2，x1+x2，x3x4，x3+x4的表达式，再分别代入待证式两边运算即达到证明目的。证明的过程中，由两个联立方程组结构的相似性运用了“同理可得”，整个证明过程也令人赏心悦目，感受到了逻辑证明与表达的顺畅、简约的美的魅力。

第（Ⅲ）问证明中用到了三点共线的充要条件，用到了过两点的直线的斜率公式，分别解出p，q以后，|OP|=|OQ|等价转化成了p= -q（或p+q=0。）此时分析前提条件（Ⅱ）及待证结论p= -q，关键在于沟通k1x1x2/(x1+x2)=k2x3x4/(x3+x4)与x1x4/(k1x1-k2x4)=-x2x3/(k1x2-k2x3)的联系。参考解答中的表述略去了一些变形的中间过程，使人不易看出沟通的线索，以及命题人变形的思路，因此读者理解起来感到困难。如果将两式做如下变形，则思路就显然顺畅自然。

设：k1x1x2/(x1+x2)=k2x3x4/(x3+x4)为①式，两边同取倒数，得

1/k1x2+1/k1x1=1/k2x4+1/k2x3 ①’

设：x1x4/(k1x1-k2x4)=-x2x3/(k1x2-k2x3)为 ②式，两边同取倒数，得k1/x4-k2/x1=k2/x2-k1/x3，移项得k2/x1+k2/x2=k1/x3+k1/x4 ②’

将①’两边同乘以k1·k2，即得

k2/x1+k2/x2=k1/x3+k1/x4

它与②’完全一样。这里利用两式同时变形的方法可以较容易实现目的，有分析、有综合，有思维，有运算。思路的选择有赖于对式子特征的观察联想。

综观这道题的题目特征及解答过程，我们看到了用代数方程但方法处理几何问题的作用与威力。

4．赏析：

上面我们看到，试题的结构及其解答都令人感到赏心悦目，至此，我们不禁要追问一句：试题是怎么命制出来的？它的背景是什么？它对我们的数学学习与教学、高三复习与备考有什么启示？

关于圆，有一个有趣的定理：

蝴蝶定理 设AB是圆O的弦，M是AB的中点。过M作圆O的两弦CD、EF，CF、DE分别交AB于H、G。则MH=MG。

这个定理画出来的几何图，很像一只翩翩飞舞的蝴蝶，所以叫做蝴蝶定理（图2）。

盯着试题的图1仔细看，它像不像椭圆上翩翩飞舞的蝴蝶？

像，而且像极了。试题的证明过程及结果告诉我们，椭圆中蝴蝶定理依然成立，而且是用解析方法证明的。如果令椭圆的长轴，短轴相等，即a=b，则椭圆就变成了圆，椭圆中的蝴蝶定理就变成了圆上的蝴蝶定理，上面的证明一样适用。由于椭圆也可以看作将一个圆经“压缩变换”而得，故圆上的蝴蝶定理经“压缩变换”也可以变成椭圆上的蝴蝶定理。“翩翩蝴蝶舞椭圆，飞落高考数学花。”读者诸君欣赏至此，是否体会到了数学命题几何专家命制高考试题的“高招”及良苦用心？

[关于“椭圆上的蝴蝶”，张景中院士在其献给中学生的礼物一书《数学家的眼光》“巧思妙解”一节中有着精妙的论述，有兴趣的读者请参阅该书P54-59]。

5．启示

椭圆上的蝴蝶翩翩飞舞，飞落到了北京数学高考试题的百花（草）园，令人欣喜异常。它虽然有着竞赛数学、仿射变换、数学名题的背景，然而这里证明它，却只用到了教科书里反复提到的三点共线问题和斜率公式，用到了解析几何最基本的方法。高级中学课本《平面解析几何》全一册（必修）数处提到三点共线问题，如P13习题一第14题：已知三点A（1，-1）、B（3，3）、C（4，5）。求证：三点在一条直线上：P17练习4：证明：已知三点A、B、C，如果直线AB、AC的斜率相等，那么这三点在同一条直线上；P27习题二第9题：证明三点A（1，3）、B（5，7）、C（10，12）在同一条直线上；P47复习参考题一第3题：用两种方法证明：三点A（-2，12）、B（1，3）、C（4，-6）在同一条直线上。你看，课本上的练习、习题、复习参考题，反复提到了三点共线的证明，并且强调用不同的方法来证明。为什么？你（老师、学生）关注到了它吗？

实际上，三点共线的不同证明，可以把解析几何第一章的重点基础知识充分调动起来，组织起来。你可以用基本公式——平面上两点间的距离公式

证明｜AC｜=｜AB∣+∣BC∣；你也可以应用定比分点公式x=（x1+λx2）/（1+λ）,y=（y1+λy2）/（1+λ）去证λ=（x1-x）/（x-x2）=（y1-y）/（y-y2）；你可以用过两点的直线的斜率公式Kp1p2=（y2-y1）/（x2-x1），去证KAB=KAC；你还可以先建立直线AB的方程f(x,y)=0，然后验证点C的坐标适合直线AB的方程即f(x,y)=0；你也可以在建立直线AB的方程之后，利用点到直线的距离公式

证明dc-AB=0；你还可以计算△ABC的面积，去证S△ABC=0。你看，有五、六种方法可以解决同一个问题，当然难度有高有低。一题多解中选择方法、优化方法也是能力（洞察、观察）的体现，从比较中才可以鉴别方法的优劣。据说考试下来，有一些重点中学的尖子生对自己没能解答出第（Ⅲ）问很懊悔，一些老师也说这个题目“运算量太大难以完成”！不知读者诸君欣赏至此，能不能发现上述问题的症结究竟发生在哪里？北京市有许多重点中学的师生，对高中数学课本的习题不屑一顾，很少去钻研教材中的例题、习题，去寻求与发现知识之间的内在联系，去总结解题的原则、思路与规律。各种各样的复习资料，几十套几十套的各地模拟试卷，使高三学生跳进题海做得昏天黑地而难以自拔，这哪里还谈得上素质教育与培养能力？我们应当从欣赏“翩翩飞舞的椭圆蝴蝶”中去用心体会“精选题目充分利用题目的“营养”价值”在数学教学与复习中的重要作用，从而解放思想，勇敢大胆地摒弃“题海战术”。而要使学生跳出题海，老师就必须首先跳入题海，“题海探珠”，感悟数学教育改革的真谛。——注重基础、注重理解、注重联系、注重能力。

先是过O分别作AD和BC的中垂线分别交于ST（不是什么AD与B的牟垂线），然后很显然三角形AMD与BMC相似，然后才得SD=1/2AD BT=1/2BC， ∴DS/BT=DM/BM又∵∠D=∠B ∴△MSD∽△MTB，∠MSD=∠MTB ∴∠MSX=∠MTY；又∵O，S，X，M与O，T。Y。M均是四点共圆， ∴∠XOM=∠YOM ... 详细 a619034819 09-30 18:03

空间解析几何的作品目录

推荐你一本书叫《神奇的圆锥曲线》，这本书看完高考圆锥曲线就可以拿满分了，

进阶可以看《奥赛经典》，把各国关于圆锥曲线的试题刷掉

然后可以看《奥林匹克命题人圆锥曲线》这本书，详讲对合，仿射变换等一系列高端技巧；

ps：第一本看完的目前只见过两个人，最后一本没见过高中水平能看懂的。

高中讲圆锥曲线有什么比较好的书可以推荐的吗

第1章 空间坐标系

1.1 空间直角坐标系

1.2 曲面和曲线的方程

1.3 两种常用的空间坐标系

第2章 矢量代数

2.1 矢量的概念与矢量的线性运算

2.2 矢量在轴上的投影、矢量的坐标

2.3 矢量的内积

2.4 矢量的外积与混合积

第3章 平面与直线

3.1 平面的方程

3.2 平面法式方程

3.3 直线的方程

3.4 平面、直线之间的位置关系

第4章 特殊的曲面

4.1 空间曲线与曲面的参数方程

4.2 柱面、锥面、二次柱面与二次锥面

4.3 旋转曲面、二次旋转曲面

4.4 基本类型二次曲面

4.5 直纹二次曲面

第5章 二次曲线与二次曲面

5.1 平面的坐标变换

5.2 二次曲线

5.3 空间的坐标变换

5.4 二次曲面的分类

5.5 二次曲面的不变量

第6章 正交变换与仿射变换

6.1 平面上点的变换与运动

6.2 平面上点的正交变换

6.3 平面上点的仿射变换

6.4 二次曲线的度量分类与仿射分类

6.5 空间的正交变换与仿射变换

6.6 二次曲面的度量分类与仿射分类

第7章 射影几何

7.1 扩大的欧氏平面与射影平面

7.2 结合关系对偶原理

7.3 德沙格定理

7.4 共线四点的交比

7.5 并比在中心投影下的不变性

7.6 交比在射影对应下的不变性

7.7 调和组

7.8 二次曲线与它的极线

7.9 二次曲线的射影定义

7.10巴斯加定理与布立安香定理

7.11高考关于空间解析几何的题型

附录 条件极值

习题解答

高考中能用到的大学知识有什么？

推荐你一本书叫《神奇的圆锥曲线》，这本书看完高考圆锥曲线就可以拿满分了，进阶可以看《奥赛经典》，把各国关于圆锥曲线的试题刷掉然后可以看《奥林匹克命题人圆锥曲线》这本书，详讲对合，仿射变换等一系列高端技巧；ps：第一本看完的目前只见过两个人，最后一本没见过高中水平能看懂的。

蝴蝶定理有什么作用

浙江的高考数学一般注重回避大学知识，起码不会直接让你用大学的定理解题，但看看几年前的数学高考题（老高考），也还是有些题目有高数的影子，譬如某一年（具体哪一年我忘了）的导数题可以用洛必达法则求出答案（高妙上有），但这也只是这道题的其中一个步骤，而这一步骤是可以用常规方法解得（就是过程繁琐了一些）。很多题目也都是这样，用大学数学只是其中的一种方法，并不是唯一的方法。然后，就是一些选择填空的压轴题，这些题多数以新概念为题型，告诉你一些较为简单的涉及高数的知识，考验你当场的学习能力（我的数学老师称这种题目为最简单的题目），这种题目可以随便出，所以没必要针对这种题目学习高数。对于数学，我的建议是非竞赛需要高中阶段尽量不要去学高数，得不偿失（我就是前车之鉴）。当然，如果你学有余力，你可以去学一些简单的,速成的东西，比如洛必达法则，柯西不等式（解决一些选择填空压轴题），行列式（快速算出法向量），泰勒公式（记住前三位就够了，数列放缩有用）,这些应该够用了，贪多不值得，贵精不贵多。

蝴蝶定理?

蝴蝶定理最先是作为一个征求证明的问题，刊载于1815年的一份通俗杂志《男士日记》上。由于其几何图形形象奇特、貌似蝴蝶，便以此命名，定理内容：圆O中的弦PQ的中点M，过点M任作两弦AB，CD，弦AD与BC分别交PQ于X，Y，则M为XY之中点。?

出现过许多优美奇特的解法，其中最早的，应首推霍纳在职815年所给出的证法。至于初等数学的证法，在国外资料中，一般都认为是由一位中学教师斯特温首先提出的，它给予出的是面积证法，其中应用了面积公式：S=1/2?BCSINA。1985年，在河南省《数学教师》创刊号上，杜锡录同志以《平面几何中的名题及其妙解》为题，载文向国内介绍蝴蝶定理，从此蝴蝶定理在神州大地到处传开。?

这里介绍一种较为简便的初等数学证法。?

证明：过圆心O作AD与BC的垂线，垂足为S、T，连接OX，OY，OM，SM，MT。?

∵△AMD∽△CMB

∴AM/CM=AD/BC

∵SD=1/2AD，BT=1/2BC?

∴AM/CM=AS/CT

又∵∠A=∠C?

∴△AMS∽△CMT

∴∠MSX=∠MTY

∵∠OMX=∠OSX=90°

∴∠OMX+∠OSX=180°

∴O，S，X，M四点共圆

同理，O，T，Y，M四点共圆

∴∠MTY=∠MOY，∠MSX=∠MOX

∴∠MOX=∠MOY?，

∵OM⊥PQ

∴XM=YM

这个定理在椭圆中也成立，如图

1，椭圆的长轴A1、A2与x轴平行，短轴B1B2在y轴上，中心为M（o，r）（b＞r＞0）。

（Ⅰ）写出椭圆的方程，求椭圆的焦点坐标及离心率；

（Ⅱ）直线y=k1x交椭圆于两点C（x1,y1）,D(x2，y2)（y2＞0）；直线y=k2x交椭圆于两点G（x3，y3），H（x4，y4）（y4＞0）。

求证：k1x1x2／(x1+x2)=k2x3x4／(x3+x4)

（Ⅲ）对于（Ⅱ）中的C，D，G，H，设CH交X轴于点P，GD交X轴于点Q。

求证：?|?OP?|?=?|?OQ?|。

（证明过程不考虑CH或GD垂直于X轴的情形）

2．解答：北京教育考试院招生考试办公室专家在公布的《2003年全国普通高等学校招生统一考试试题答案汇编》中给出的参考解答如下：

（18）本小题主要考查直线与椭圆的基本知识，考查分析问题和解决问题的能力。满分15分。

（Ⅰ）解：椭圆方程为x2/a2+(y-r)2/b2=1

焦点坐标为

（Ⅱ）证明：将直线CD的方程y=k?x代入椭圆方程，得b2x2+a2(k1x-r)2=a2b2，

整理，得

(b2+a2k12)x2-2k1a2rx+(a2r2-a2b2)=0

根据韦达定理，得

x1+x2=2k1a2r/(b2+a2k12)，?x1·x2=(a2r2-a2b2)/(?b2+a2k12)，

所以x1x2/(x1+x2)=(?r2-b2)/2k1r?①

将直线GH的方程y=k2x代入椭圆方程，同理可得

x3x4/(x3+x4)=(?r2-b2)/2k2r?②

由①，②得k1x1x2/(x1+x2)=(r2-b2/2r=k2x3x4/(x3+x4)?

所以结论成立。

（Ⅲ）证明：设点P（p，o），点Q（q，o）。

由C，P，H共线，得

(x1-p)/(?x4-p)=k1x1/k2x4

解得P=(k1-k2)x2x4/(k1x1-k2x4)

由D，Q，G共线，同理可得

q=(k1-k2)x2x3/(k1x2-k2x3)

由k1x1x2/(x1+x2)=k2x3x4/(x3+x4)，变形得：

x2x3/(k1x2-k2x3)=x1x4/(k1x1-k2x4)

即：(k1-k2)x2x3/(k1x2-k2x3)=(k1-k2)x1x4/(k1x1-k2x4)

所以?|p|=|q|，即，|OP|=|OQ|。

3．简评

本小题主要考查直线与椭圆等基本知识，考查分析问题和解决问题的能力。试题入门容易，第（Ⅰ）问考查椭圆方程、待定系数法、坐标平移和椭圆性质：焦点坐标、离心率、看图说话即可解决问题，但考查的却都是重点内容。

第（Ⅱ）问是典型的直线与椭圆的位置关系问题。待证式子中含有x1x2，x1+x2，x3x4，x3+x4这样的对称式，式子结构对称优美，和谐平衡，使人很容易联想起一元二次方程根与系数关系的韦达定理，启示了证明问题的思路。这里用到了解析几何最根本的思想和最根本的方法。解两个联立的二元二次方程组，用代入消元法得到一元二次方程，分离系数利用韦达定理给出关于x1x2，x1+x2，x3x4，x3+x4的表达式，再分别代入待证式两边运算即达到证明目的。证明的过程中，由两个联立方程组结构的相似性运用了“同理可得”，整个证明过程也令人赏心悦目，感受到了逻辑证明与表达的顺畅、简约的美的魅力。

第（Ⅲ）问证明中用到了三点共线的充要条件，用到了过两点的直线的斜率公式，分别解出p，q以后，|OP|=|OQ|等价转化成了p=?-q（或p+q=0。）此时分析前提条件（Ⅱ）及待证结论p=?-q，关键在于沟通k1x1x2/(x1+x2)=k2x3x4/(x3+x4)与x1x4/(k1x1-k2x4)=-x2x3/(k1x2-k2x3)的联系。参考解答中的表述略去了一些变形的中间过程，使人不易看出沟通的线索，以及命题人变形的思路，因此读者理解起来感到困难。如果将两式做如下变形，则思路就显然顺畅自然。

设：k1x1x2/(x1+x2)=k2x3x4/(x3+x4)为①式，两边同取倒数，得

1/k1x2+1/k1x1=1/k2x4+1/k2x3?①’

设：x1x4/(k1x1-k2x4)=-x2x3/(k1x2-k2x3)为?②式，两边同取倒数，得k1/x4-k2/x1=k2/x2-k1/x3，移项得k2/x1+k2/x2=k1/x3+k1/x4?②’

将①’两边同乘以k1·k2，即得

k2/x1+k2/x2=k1/x3+k1/x4

它与②’完全一样。这里利用两式同时变形的方法可以较容易实现目的，有分析、有综合，有思维，有运算。思路的选择有赖于对式子特征的观察联想。

综观这道题的题目特征及解答过程，我们看到了用代数方程但方法处理几何问题的作用与威力。

4．赏析：

上面我们看到，试题的结构及其解答都令人感到赏心悦目，至此，我们不禁要追问一句：试题是怎么命制出来的？它的背景是什么？它对我们的数学学习与教学、高三复习与备考有什么启示？

关于圆，有一个有趣的定理：

蝴蝶定理?设AB是圆O的弦，M是AB的中点。过M作圆O的两弦CD、EF，CF、DE分别交AB于H、G。则MH=MG。

这个定理画出来的几何图，很像一只翩翩飞舞的蝴蝶，所以叫做蝴蝶定理（图2）。

盯着试题的图1仔细看，它像不像椭圆上翩翩飞舞的蝴蝶？

像，而且像极了。试题的证明过程及结果告诉我们，椭圆中蝴蝶定理依然成立，而且是用解析方法证明的。如果令椭圆的长轴，短轴相等，即a=b，则椭圆就变成了圆，椭圆中的蝴蝶定理就变成了圆上的蝴蝶定理，上面的证明一样适用。由于椭圆也可以看作将一个圆经“压缩变换”而得，故圆上的蝴蝶定理经“压缩变换”也可以变成椭圆上的蝴蝶定理。“翩翩蝴蝶舞椭圆，飞落高考数学花。”读者诸君欣赏至此，是否体会到了数学命题几何专家命制高考试题的“高招”及良苦用心？

[关于“椭圆上的蝴蝶”，张景中院士在其献给中学生的礼物一书《数学家的眼光》“巧思妙解”一节中有着精妙的论述，有兴趣的读者请参阅该书P54-59]。

5．启示

椭圆上的蝴蝶翩翩飞舞，飞落到了北京数学高考试题的百花（草）园，令人欣喜异常。它虽然有着竞赛数学、仿射变换、数学名题的背景，然而这里证明它，却只用到了教科书里反复提到的三点共线问题和斜率公式，用到了解析几何最基本的方法。高级中学课本《平面解析几何》全一册（必修）数处提到三点共线问题，如P13习题一第14题：已知三点A（1，-1）、B（3，3）、C（4，5）。求证：三点在一条直线上：P17练习4：证明：已知三点A、B、C，如果直线AB、AC的斜率相等，那么这三点在同一条直线上；P27习题二第9题：证明三点A（1，3）、B（5，7）、C（10，12）在同一条直线上；P47复习参考题一第3题：用两种方法证明：三点A（-2，12）、B（1，3）、C（4，-6）在同一条直线上。你看，课本上的练习、习题、复习参考题，反复提到了三点共线的证明，并且强调用不同的方法来证明。为什么？你（老师、学生）关注到了它吗？

实际上，三点共线的不同证明，可以把解析几何第一章的重点基础知识充分调动起来，组织起来。你可以用基本公式——平面上两点间的距离公式?

证明｜AC｜=｜AB∣+∣BC∣；你也可以应用定比分点公式x=（x1+λx2）/（1+λ）,y=（y1+λy2）/（1+λ）去证λ=（x1-x）/（x-x2）=（y1-y）/（y-y2）；你可以用过两点的直线的斜率公式Kp1p2=（y2-y1）/（x2-x1），去证KAB=KAC；你还可以先建立直线AB的方程f(x,y)=0，然后验证点C的坐标适合直线AB的方程即f(x,y)=0；你也可以在建立直线AB的方程之后，利用点到直线的距离公式?

证明dc-AB=0；你还可以计算△ABC的面积，去证S△ABC=0。你看，有五、六种方法可以解决同一个问题，当然难度有高有低。一题多解中选择方法、优化方法也是能力（洞察、观察）的体现，从比较中才可以鉴别方法的优劣。据说考试下来，有一些重点中学的尖子生对自己没能解答出第（Ⅲ）问很懊悔，一些老师也说这个题目“运算量太大难以完成”！不知读者诸君欣赏至此，能不能发现上述问题的症结究竟发生在哪里？北京市有许多重点中学的师生，对高中数学课本的习题不屑一顾，很少去钻研教材中的例题、习题，去寻求与发现知识之间的内在联系，去总结解题的原则、思路与规律。各种各样的复习资料，几十套几十套的各地模拟试卷，使高三学生跳进题海做得昏天黑地而难以自拔，这哪里还谈得上素质教育与培养能力？我们应当从欣赏“翩翩飞舞的椭圆蝴蝶”中去用心体会“精选题目充分利用题目的“营养”价值”在数学教学与复习中的重要作用，从而解放思想，勇敢大胆地摒弃“题海战术”。而要使学生跳出题海，老师就必须首先跳入题海，“题海探珠”，感悟数学教育改革的真谛。——注重基础、注重理解、注重联系、注重能力。?

补充：混沌论中蝴蝶定理

数学的一门分支是混沌论。混沌论中有一个非常著名的定理——蝴蝶定理。它是说，一些最轻微的因素，能够在复杂的环境中，引起滔天的巨浪，就好比地球南半球一只蝴蝶轻轻地扇动美丽的翅膀，那微小的气流，已足已引起北半球的飓风和海啸。

而我们怎能跟踪那叶尖的微微一颤呢？?所以经济和气象都是不可预测的，正如人生无法预测。