陸勇平
(福建省泉州外國語學(xué)校 362000)
解法1 如圖所示,設(shè)橢圓的另一個焦點(diǎn)為F1,連結(jié)AF1.
∵△AOF2為正三角形, 設(shè)|F1F2|=2c>0,
∴|OF1|=|OF2|=|OA|,
由橢圓定義得|AF1|+|AF2|=2a,
解法2 設(shè)|F1F2|=2c>0,
又∵b2=a2-c2,
∴c4-8a2c2+4a4=0.
同除以a4可得e4-8e2+4=0,
點(diǎn)評解法1利用圓錐曲線的定義求解,同時滲透平面幾何知識是求圓錐曲線的離心率的常用方法,應(yīng)優(yōu)先考慮該方法.解法2利用點(diǎn)在曲線上得到a,c的齊次方程,再同時除以a4,轉(zhuǎn)化為關(guān)于離心率e的方程,從而求出e,這種方法是求解離心率的本質(zhì),但計(jì)算量較大.
∴3c4+4a2c2-4a2≥0,即3e4+4e2-4≥0,
解法2 同解法1可證當(dāng)點(diǎn)P位于短軸端點(diǎn)時,∠APB最大.
∴a2≥3b2,即a2≥3(a2-c2),
解法1 設(shè)|PF1|=m,|PF2|=n(m>0,n>0),
由余弦定理可得4c2=m2+n2-2mncos120°=m2+n2+mn即4c2=(m+n)2-mn,∴4c2=4a2-mn,
解法2 設(shè)|PF1|=m,|PF2|=n(m>0,n>0),
由余弦定理及橢圓定義可得
當(dāng)且僅當(dāng)m=n時等號成立,此時cos∠F1PF2取最小值, ∠F1PF2最大,點(diǎn)P在短軸端點(diǎn).
∴c2≥3b2即c2≥3(a2-c2),
解法1 如圖, 設(shè)F1為雙曲線的右焦點(diǎn),P為雙曲線第一象限上的點(diǎn).
∵M(jìn)為線段PF2的中點(diǎn),O為F1F2中點(diǎn),且|OF2|=|F2M|=c,|PF2|=|F1F2|=2c.
由雙曲線的定義可知|PF1|=|PF2|+2a=2a+2c.
OM為△PF1F2的中位線,∴OM∥PF1,
點(diǎn)評解法1利用等腰三角形(或余弦定理)確定三角形各邊的關(guān)系,再巧妙利用雙曲線的定義構(gòu)建a,c的關(guān)系,這是離心率求值的常用方法.解法2設(shè)出點(diǎn)P的坐標(biāo)后代入雙曲線方程,構(gòu)建a,c的關(guān)系去求離心率的值,這種方程思想在解題中經(jīng)常用到,但計(jì)算量較大.解法3結(jié)合雙曲線的定義,巧妙地利用正弦定理把各邊的比轉(zhuǎn)化為各角的正弦值的比,這種方法更加簡捷.
解法1 如圖,取PF2中點(diǎn)M,連接OM.
又∵O,M分別是F1F2,PF2的中點(diǎn),∴OM∥PF2,∴PF1⊥PF2,∴△PF1F2為直角三角形.
設(shè)|PF1|=4k,|PF1|=3k(k>0),
∴|F1F2|=5k.
∴△PF1F2為直角三角形,PF1⊥PF2.
接下來同解法1可得e=5.
評點(diǎn)解法1利用向量的線性運(yùn)算得出△PF1F2為直角三角形,再結(jié)合雙曲線的定義,巧妙地利用正弦定理把各邊的比轉(zhuǎn)化為各角的正弦值的比,這種方法簡捷、靈活.解法2利用向量的線性運(yùn)算,把向量用相同的基表示,得出△PF1F2為直角三角形.
又∵點(diǎn)P在橢圓上
又∵P為橢圓上一點(diǎn),∴b2≤3c2≤a2.
解法1將數(shù)量積用坐標(biāo)表示后轉(zhuǎn)化為圓的方程的形式,巧用圓與橢圓交點(diǎn)結(jié)論求解,把向量問題轉(zhuǎn)化為不等式問題,對學(xué)生綜合分析問題的能力要求較高.解法2利用向量的線性運(yùn)算把向量用相同的基表示,得出橢圓上點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,再利用距離的有界得出不等式,這是處理離心率范圍問題的常用方法.解法3將數(shù)量積用坐標(biāo)表示后轉(zhuǎn)化為有關(guān)橫坐標(biāo)x0的關(guān)系式,并利用x0的有界性求解,對學(xué)生的綜合分析能力和運(yùn)算能力要求都較高.