肖重明
摘 要:離心率是圓錐曲線的一個(gè)特別重要的知識(shí)點(diǎn),求解圓錐曲線離心率的取值范圍,是平面解析幾何中的重難點(diǎn),其自然會(huì)成為高考考查的重點(diǎn)。就求解圓錐曲線離心率取值范圍提出一些方法見解。
關(guān)鍵詞:圓錐曲線;離心率;取值范圍;不等式
求橢圓和雙曲線離心率的取值范圍,關(guān)鍵就在于由已知和潛在條件得到一個(gè)關(guān)于基本量a,b,c,e的一個(gè)不等式,再化簡(jiǎn)為形式,就可以從中求出離心率范圍,關(guān)鍵就在于構(gòu)建不等式。
一、利用點(diǎn)與圓錐曲線的關(guān)系構(gòu)建不等式
可以充分考慮點(diǎn)和圓錐曲線的關(guān)系,利用向量、坐標(biāo)法或其他方法進(jìn)行不等式的構(gòu)建解析。如例題1:有橢圓 +y2=1,n>0,在這個(gè)橢圓上有兩個(gè)關(guān)于直線x+y=1的對(duì)稱點(diǎn)A,B。求橢圓的離心率取值范圍。此題可用點(diǎn)差法求出線段AB的中點(diǎn)G坐標(biāo)(用n表示),G點(diǎn)定在橢圓內(nèi),根據(jù)橢圓內(nèi)部點(diǎn)坐標(biāo)遵循不等式 +y2<1,求出n的取值范圍,因?yàn)閑2=1- ,再把n的取值范圍帶入,再結(jié)合橢圓離心率大于0、小于1的特性綜合求出e的取值范圍。
二、利用直線和圓錐曲線的關(guān)系條件
部分求解圓錐曲線離心率的題目中,是以直線與圓錐曲線位置設(shè)置問題條件的,那就利用這個(gè)關(guān)系,再結(jié)合代數(shù)知識(shí)構(gòu)建不等式求解離心率范圍。例如命題者普遍會(huì)將雙曲線同直線交點(diǎn)個(gè)數(shù)問題作為限制條件,讓求解離心率。因?yàn)榇嬖诮稽c(diǎn),就可以整合直線方程和雙曲線方程構(gòu)造新的一元二次方程,轉(zhuǎn)化成該方程根個(gè)數(shù)的問題,據(jù)此分情況列出不等式求離心率。
三、結(jié)合其他知識(shí)塊構(gòu)建不等式
在求解離心率的過程中不能只局限與圓錐曲線的知識(shí),還要結(jié)合其他知識(shí)模塊,找到解題思路,通常運(yùn)用較多的知識(shí)模塊有二元一次方程、均值不等式、三角形三邊關(guān)系等,其中均值不等式多結(jié)合余弦定理使用。
四、利用圓錐曲線自身性質(zhì)構(gòu)建不等式
充分理解圓錐曲線的性質(zhì)對(duì)其離心率范圍的求解大有好處,比如雙曲線的焦半徑取值范圍、橢圓上的點(diǎn)與兩焦點(diǎn)連線間夾角最大時(shí),這個(gè)點(diǎn)在橢圓的短端點(diǎn)上。例如題目:橢圓(a>b>0)上存在點(diǎn)P使得其與兩個(gè)焦點(diǎn)連線夾角∠F1PF2為120°,求離心率e的取值范圍。根據(jù)橢圓上的點(diǎn)與兩焦點(diǎn)連線間夾角最大時(shí),這個(gè)點(diǎn)在橢圓的短端點(diǎn)上的性質(zhì),只要保證∠OBF2≥60°即可,即sin∠OBF2=≥ ,e的范圍也就可以求出來了。
參考文獻(xiàn):
張利平.揭秘高考圓錐曲線離心率的幾種常規(guī)求法[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2015(09).
編輯 謝尾合