魏小林
摘 要:在高考中常常出現(xiàn)的確定圓錐曲線中離心率的取值范圍問題,這類問題往往結(jié)構(gòu)新穎,小巧靈瓏,歷來為命題者所青睞,為了克服難點,提高教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,誘導(dǎo)引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對這類問題的求解方法給一總結(jié)歸納。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)教學(xué);培養(yǎng);中學(xué)數(shù)學(xué);圓錐曲線;離心率;取值范圍
確定圓錐曲線中離心率取值范圍,是高考試題中常見的一類問題,需要綜合運用各種基本知識和基本技能。如函數(shù)思想,一元二次不等式的知識,合理推理論證能力,以及數(shù)形結(jié)合,整體解題的數(shù)學(xué)思想。能夠反映學(xué)生的綜合數(shù)學(xué)素質(zhì),也符合新課程對數(shù)學(xué)教學(xué)和學(xué)生能力的要求。這類問題往往結(jié)構(gòu)新穎,小巧靈瓏,歷來為命題者所青睞。針對這類問題的求解本文提供了一些常用的策略,供大家參考。
1、數(shù)形結(jié)合創(chuàng)建基本量的不等關(guān)系
例1、已知 、 是橢圓的兩個焦點,滿足 的點 總在橢圓內(nèi)部,則該橢圓離心率的范圍是
簡析: , ,所以點 在以 為圓心 為半徑的圓上
點 在橢圓內(nèi)部, ,從而有
,則 ,由 可知
點評:利用圓總在橢圓內(nèi)部這一條件,數(shù)形結(jié)合,巧妙的建立起 、 的不等關(guān)系,是解題的關(guān)建。
2、利用焦點三角形構(gòu)建不等關(guān)系
例2、雙曲線 )的兩個焦點為 、 ,若 為其上一點,且 ,求該雙曲線離心率的取值范圍。
簡析:由雙曲線的定義可知: ,又 , ,故 , ,即 ,所以 ,由 可知
。
點評:利用焦點三角形兩邊長子之和大于第三邊長,是建立基本不等關(guān)系的一種常用手段。
3、利用橢圓、雙曲線的幾何性質(zhì),建立不等關(guān)系
例3、已知橢圓 為橢圓上一點,且 在 軸右側(cè), 為右頂點, 為原點,若 ,求該橢圓離心率的取值范圍
簡析:設(shè)點
又 點 在橢圓上,
,即
則 ,即 ,從而由 可知
點評:橢圓是個一個封閉曲線,橢圓上的點的坐標滿足 , ,利用 在 軸右側(cè),則 是構(gòu)造不等式的核心和關(guān)鍵。
4、利用函數(shù)思想,通過求值域確定離心率的范圍
例4、設(shè) ,則雙曲線 的離心率的取值范圍是
簡析:
,從而由 可知
點評:建立離心率 關(guān)于參數(shù) 的目標函數(shù),通過求函數(shù)的值域,確定離心率的取值范圍,體現(xiàn)了函數(shù)思想的靈活運用。
總之,在解析幾何中,求解雙曲線和橢圓的離心率取值范圍的問題,其核心和關(guān)鍵是巧妙的建立基本量 、 、 的不等關(guān)系,進一步構(gòu)造出離心率 的不等式,通過解不等式可以確定離心率的取值范圍。
(作者單位:寶雞中學(xué)數(shù)學(xué)組)