資源簡介 探究圓錐曲線離心率的問題在新課程中,圓錐曲線的離心率問題是高考中常考的問題,通常有兩類:一是求橢圓和雙曲線的離心率的值;二是求橢圓和雙曲線離心率的取值范圍。由于它涉及圓錐曲線較多的基本量,方程與曲線問題,方程組與不等式的求解問題,等等,所以相對比較復雜,學生常常感到難以下手,不好把握。下面就通過近年的一些高考題和模擬題的分析、研究和求解,總結出一般的解題策略和方法。1.求圓錐曲線離心率的值例1.(2008江蘇)在平面直角坐標系中,橢圓的焦距為,以O為圓心,為半徑的圓,過點作圓的兩切線互相垂直,則離心率=分析:如圖,,與圓O相切,由于切線,互相垂直,所以四邊形OAPB為正方形,,這樣就得到一個關于基本量,的齊次方程,從而求解出比值的值。解:由已知條件,四邊形OAPB為正方形,所以,所以,解出,即例2.(2010南通二模)A,B是雙曲線C的兩個頂點,直線l與雙曲線C交于不同的兩點P,Q,且與實軸垂直,若,則雙曲線C的離心率= 。分析:直線l的任意性,取特殊情況,例如,這樣可以得到結果。當然我們應用多項式恒等于0,可以得到對應的系數為0,從而得到一個關于基本量的方程,再解出比值的值。解:不妨設雙曲線C的方程,則,,根據已知條件,設,,所以,,由,得,又,所以,即恒成立,所以,得,所以,所以,從而。2.求圓錐曲線離心率的取值范圍例3.(2010四川)橢圓的右焦點F,其右準線與x軸的交點為A,在橢圓上存在點P滿足線段AP的垂直平分線過點F,則橢圓離心率的取值范圍是 .分析:由題意,橢圓上存在點P,使得線段AP的垂直平分線過點F,即F點到P點與A點的距離相等,。如果我們考慮幾何的大小,易知不超過,得到一個關于基本量,,,的不等式,從而求出離心率的范圍;如果我們考慮,通過設橢圓上的點,注意到橢圓本身的范圍,也可以求出離心率的范圍。解法1:由題意,橢圓上存在點P,使得線段AP的垂直平分線過點F,所以,而,,所以,所以。又,所以,所以,即,又,所以解法2:設點。由題意,橢圓上存在點P,使得線段AP的垂直平分線過點F,所以,由橢圓第二定義,,所以,而,,所以,解出,由于,所以,又,所以,即,又,所以例4.(2009重慶理)已知雙曲線的左、右焦點分別為,若雙曲線上存在一點使,則該雙曲線的離心率的取值范圍是 .分析:由正弦定理,所以,又根據雙曲線的定義,,所以易得到,。因為,所以P點在雙曲線的右半支上,如果我們考慮幾何的大小,易知,得到一個關于基本量,,,的不等式,從而求出離心率的范圍;如果我們考慮,通過設雙曲線上的點,注意到雙曲線本身的范圍,也可以求出離心率的范圍。解法1:在中,由正弦定理得,,所以,又根據雙曲線的定義,,所以易得到,,由已知,,所以點P在雙曲線的右支上,所以,所以,,因為,所以,所以。解法2:設點。由雙曲線第二定義,,,所以,,,又,所以,。在中,由正弦定理得,,所以,則,所以,由已知,,所以點P在雙曲線的右支上,所以,,因為,所以,所以。例5.(2010南京三模)已知橢圓的焦點分別為,,若該橢圓上存在一點P,使得,則橢圓離心率的取值范圍是 .分析:如果我們考慮幾何的大小,我們發現當當P為橢圓的短軸的頂點B1(或B2)時∠F1PF2最大(需要證明),從而有0<∠F1PF2≤∠F1 B1F2.(或),此時離心率,當橢圓比此時更圓,則就不存在點P,使得了,根據條件可得∠F1 B1F2≥60°,易得≥,故≤e<1。;如果我們考慮,通過設橢圓點,利用橢圓本身的范圍,也可以求出該橢圓離心率的取值范圍。解法1:首先證明,在三角形中,由余弦定理,當且僅當時,等號成立,即當M與橢圓的短軸的頂點(或)重合時最大。余同分析。解法2:設點。由橢圓第二定義,,,所以,,,又,所以,,在三角形中,由余弦定理,,代入并整理得,而,所以,,又,所以。3.總結:(1).圓錐曲線離心率的問題,通常有兩類:一是求橢圓和雙曲線的離心率;二是求橢圓和雙曲線離心率的取值范圍。(2).一般來說,求橢圓(或雙曲線)的離心率,只需要由條件得到一個關于基本量,,,的一個方程,就可以從中求出離心率。(3).一般來說,求橢圓(或雙曲線)的離心率的取值范圍,通常可以從三個方面來研究:一是考慮幾何的大小,例如線段的長度、角的大小等;二是通過設橢圓(或雙曲線)點的坐標,利用橢圓(或雙曲線)本身的范圍。(4).離心率是描述圓錐曲線性質的一個關鍵量,它是一個比值,它與圓錐曲線的大小無關,只與其形狀有關。在橢圓中,離心率越大,橢圓越扁平,離心率越小,橢圓越圓,橢圓離心率的取值范圍;在雙曲線中,離心率越大,雙曲線的形狀從扁狹逐漸變得開闊,即雙曲線的“張口”逐漸增大,雙曲線離心率的取值范圍;在拋物線中,離心率。 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫