王曉云
高中常見的離心率問題無非三種。題型一:求離心率的值;題型二:求離心率的取值范圍;題型三:與離心率有關的其他問題。本文僅處理第一類問題,下面就通過一些具體題目總結常見的解法。
一、定義法
根據(jù)新課標課本對于離心率的定義e=■,單解c,單解a,求出e值。
例.1l:x-2y+2=0直線過橢圓■+■=1(a>b>c)的左焦點F1和一個頂點B,則該橢圓的離心率為 。
解:由直線的截距可得c=2,b=1,則a=■,即e=■。
反思:在標準方程的背景下,橢圓的四個頂點及兩個焦點均在坐標軸上,由此與直線的截距具有了對應關系,解題時注意其聯(lián)系。
二、齊次式法
根據(jù)題設條件,建立基本量a、b、c之間的關系式,利用a2=b2+c2(橢圓)c2=a2+b2或(雙曲線)轉化構造a、c的關系(特別是齊二次式),進而得到關于e的一元方程,從而解出離心率e。
例2:設橢圓的兩個焦點分別為F1,F(xiàn)2過F3作橢圓長軸的垂線交橢圓于點P,若△F1PF2為等腰直角三角形,則橢圓的離心率是 。
解:在等腰直角三角形中,PF2=F1F2即2c=■,
∴c2+2ac-a2=0即e2+2e-1=0
故所求e=■-1。
例3:設F1,F(xiàn)2為橢圓■+■=1(a>b>c)的兩個焦點,P為直線x=■上的一點,若△F1PF2是底角為30°的等腰三角形,則橢圓的離心率是 。
解:設直線x=■與x軸的交點為M,在Rt△PF2M中,PF2=2C,F(xiàn)2M=■-c,由cos60°=■=■解得e=■。
反思:以三角形為依托求圓錐曲線的離心率的值,若在直角三角形中,常常利用兩邊一角建立三角函數(shù)關系式求解。
例4:已知B1,B2為橢圓短軸的兩個端點,F(xiàn)1,F(xiàn)2是橢圓的兩個焦點,若四邊形B1F1B2F2為正方形,則橢圓的離心率為 。
解:如圖,在Rt△B2OF2中得b=c=■a解得e=■。
例5:已知F1、F2是雙曲線■+■=1(a>0,b>c)的兩個焦點,過F2作x軸的垂線交雙曲線于點A、B,連接AF1和BF1,若△ABF1為正三角形,則雙曲線的離心率為 。
解:在Rt△AF1F2中,tan30°=■=■=■
即■c2-2ac-■a2=0。
解得e=■。
反思:以三角形為依托求圓錐曲線的離心率的值,若三角形具有對稱性常常割其半,在直角三角形中求解。
例6:已知F1、F2是雙曲線■+■=1(a>0,b>c)的兩焦點,以線段F1F2為邊作正三角形MF1F2,若邊MF1的中點在雙曲線上,則雙曲線的離心率為 。
解:如圖,設MF1的中點為P,連接PF2
在Rt△PF1F2中,F(xiàn)1F2=2c,∠PF1F2=60°
則PF1=c,PF2=■c由雙曲線的定義知■c-c=2a
解得e=■=1+■。
反思:以三角形為依托求圓錐曲線的離心率的值,若三角形是焦點三角形,常常利用定義建立基本量a、b、c之間的關系式。
例7:已知拋物線y2=2px(p>0)的焦點,恰好是橢圓■+■=1(a>b>c)的右焦點F,且兩條曲線的交點連線也過焦點F,則橢圓的離心率為 。
解:依題意得■=c,P=■即b2=2ac=a2-c2
故所求e=■-1。
反思:兩種曲線同現(xiàn)求離心率e,要注意利用公有量建立方程組,消元得到基本量a、b、c之間的關系式。
在求解圓錐曲線離心率的值時,建立a、c之間的關系式是解題的關鍵。一定要認真分析題設條件,合理選擇解題方法,把握好圓錐曲線的相關性質,記住一些常見結論,在做題時不斷總結,擇優(yōu)解題。同時要注意運用數(shù)形結合思想、方程思想、轉化化歸等思想在其中的應用?!?/p>
(作者單位:甘肅金昌市金川集團有限公司第二高級中學)