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一、考查橢圓、雙曲線離心率
橢圓、雙曲線的離心率考查有兩種形式:一種是計(jì)算離心率.關(guān)鍵是建立一個(gè)關(guān)于[a],[b],[c]的方程,通過這個(gè)方程只要能求出[ca]或[ba]即可,不一定具體求出[a],[b],[c]的數(shù)值. 第二種是求離心率的范圍.關(guān)鍵是確立關(guān)于[a],[b],[c]的不等式,確定[ca]的范圍.
例1 ?(1)已知橢圓[x2a2+y2b2=1(a>b>0)]的左、右頂點(diǎn)分別是[A,B],左、右焦點(diǎn)分別是[F1],[F2].若[|AF1|],[|F1F2|],[|F1B|]成等比數(shù)列,則此橢圓的離心率為 ? ? ? .
(2)已知[F1,F(xiàn)2]是橢圓和雙曲線的公共焦點(diǎn),[P]是它們?cè)诘谝幌笙薜墓颤c(diǎn),且[∠F1PF2=π3],則橢圓和雙曲線的離心率的倒數(shù)之和的最大值為( ? )
A. [433] B. [233] ?C. 3 ? D. 2
解析 ?(1)橢圓的頂點(diǎn)為[A(-a,0)],[B(a,0)],焦點(diǎn)為[F1(-c,0)],[F2(c,0)],所以[|AF1|=a-c],[|F1B|=a+c],[|F1F2|=2c].因?yàn)閇|AF1|],[|F1F2|],[|F1B|]成等比數(shù)列,所以有[4c2=(a-c)(a+c)=a2-c2],即[5c2=a2],所以[a=5c],故離心率[e=ca=55].
(2)法一:設(shè)橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為[x2a2+y2b2=1]([a>b>0]),雙曲線準(zhǔn)方程為[x2a12-y2b12=1]([a1>0,b1>0]),由題意知,[a>a1>0],半焦距為[c]. [P]為第一象限點(diǎn).
由橢圓、雙曲線定義得,
[|PF1|+|PF2|=2a],[|PF1|-|PF2|=2a1],
故[|PF1|=a+a1],[|PF2|=a-a1].
因?yàn)閇∠F1PF2=π3],由余弦定理得,
[4c2=(a+a1)2+(a-a1)2-(a+a1)(a-a1)],
故[4c2=a2+3a12].所以[4=a2c2+3a12c2,]即[4=1e2+3e12].
由柯西不等式得,
[4×43=(1e2+3e12)(12+(13)2)≥(1e+1e1)2].
所以[1e+1e1]的最大值為[433].答案為A.
法二:由法一知,[4=a2c2+3a12c2],
令[1e=2cosθ],[3e1=2sinθ],
則[1e+1e1=2cosθ+233sinθ][=433sin(θ+β)],
其中[tanβ=3],
所以[1e+1e1]的最大值為[433].答案為A.
點(diǎn)撥 ?考查橢圓、雙曲線的定義及性質(zhì),柯西不等式,三角變換等.近3年湖北卷在選填題中考查圓錐曲線有兩種趨勢(shì)值得同學(xué)們注意:(1)二次曲線(圓、橢圓、雙曲線、拋物線)的綜合考查,(2)和不等式、三角等聯(lián)合考查. 建議同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中,加強(qiáng)此類題目的訓(xùn)練.
二、考查直線與圓錐曲線的位置關(guān)系
直線與圓錐曲線的位置關(guān)系判斷通常用判別式法.即聯(lián)立曲線方程和直線方程,消去[y],得到關(guān)于[x]的一元二次方程,其判別式為[Δ]. 若[Δ>0],則直線與曲線相交;若[Δ=0],則直線與曲線相切;若[Δ<0],則直線與曲線相離.對(duì)圓錐曲線的考查,不管是定值和定點(diǎn)問題、最值問題,還是探索性問題都是以直線與圓錐曲線的位置關(guān)系的研究為基礎(chǔ)出題.
例2 ?已知橢圓[C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)]的離心率為[22],左右焦點(diǎn)分別為[F1,F(xiàn)2],拋物線[y2=42x]的焦點(diǎn)[F]恰好是該橢圓[C]的一個(gè)頂點(diǎn).
(1)求橢圓[C]的方程;
(2)已知圓[O:x2+y2=23]的切線[l]與橢圓相交于[A,B]兩點(diǎn),那么以[AB]為直徑的圓是否經(jīng)過定點(diǎn),如果是,求出定點(diǎn)的坐標(biāo);如果不是,請(qǐng)說明理由.
解析 ?(1)因?yàn)闄E圓離心率是[22],
所以[ca=22],即[a=2c].
因?yàn)閽佄锞€[y2=42x]的焦點(diǎn)[F(2,0)]恰好是橢圓C的一個(gè)頂點(diǎn),
所以[a=2],[c=1,b=1].
所以橢圓方程為[x22+y2=1].
(2)①當(dāng)直線[l]的斜率不存在時(shí),因?yàn)橹本€[l]與圓[O]相切,
故切線方程為[x=63]或者[x=-63].
當(dāng)切線為[x=63],聯(lián)立橢圓方程解得交點(diǎn)分別為[(63,63)],[(63,-63)],則以[A,B]為直徑的圓的方程為[(x-63)2+y2=23].
同理當(dāng)切線為[x=-63]時(shí),以[A,B]為直徑的圓的方程為[(x+63)2+y2=23].兩圓的交點(diǎn)為[(0,0)],
故以[A,B]為直徑的圓恒過定點(diǎn)[(0,0)].
②當(dāng)直線[l]的斜率存在時(shí),設(shè)直線方程為[y=kx+m],
由[x22+y2=1,y=kx+m]消去[y]得,
[(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0],
設(shè)[A(x1,y1)],[B(x2,y2)],
則[x1+x2=-4km2k2+1],[x1?x2=2m2-22k2+1],
所以[y1?y2=(kx1+m)(kx2+m)=m2-k22k2+1.]
所以[OA?OB=x1x2+y1y2=3m2-2k2-22k2+1](※).
因?yàn)橹本€[l]與圓相切,所以圓心到直線的距離[d=m1+k2=63.]
整理得,[m2=23(1+k2)](※※),
將(※※)代入(※)式得,[OA?OB=0].
顯然以[AB]為直徑的圓經(jīng)過定點(diǎn)[O(0,0)].
綜上可知,以[AB]為直徑的圓經(jīng)過定點(diǎn)[O(0,0)].
點(diǎn)撥 ?近3年圓錐曲線綜合性題目的考查多以直線與曲線位置關(guān)系為出發(fā)點(diǎn),考查橢圓、拋物線方程及性質(zhì);直線與圓,直線與橢圓的位置關(guān)系,定點(diǎn)問題. 通常有以下幾點(diǎn)需要引起注意.(1)直線與圓的位置關(guān)系判斷通常用點(diǎn)線距離法,即圓心到直線的距離[d]與半徑[r]比較.當(dāng)[d>r],直線與圓相離;當(dāng)[d=r],直線與圓相切;當(dāng)[d