人教版高中数学选修1-1习题课件第二章 微专题2 离心率的求法
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破解离心率的解法圆锥曲线离心率是解析几何中的重要几何量,它直接与曲线的参数,,a b c 联系,又与圆锥曲线的第二定义及双曲线渐近线亲近和谐。
所以求离心率的值也成了各种考试中的一个热点。
从近几年高考试题来看,离心率的求解在各种题型中都有体现,但小题居多,其难易程度属于中低档。
本文就离心率的解法作些归类,供同学们参考。
一、中规中矩,套用公式——公式法例1、过双曲线222:1y M x b -=的左顶点A 作斜率为1的直线l ,若l 与双曲线M 的两条渐近线分别相交于点B 、C ,且AB BC =,则双曲线M 的离心率是A 105、103 D 、52 分析:这里的21,1a c b ==+2b ,利用公式c e a=即可求解。
解:易知()1,0A -,则直线l 的方程为1y x =+,与两条渐近线y bx =-和y bx =的交点分别为1,11b B b b ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,1,11b C b b ⎛⎫ ⎪--⎝⎭,又AB BC =,即B 为AC 的中点,利用中点坐标公式可解得29,b =则10c =,故有c e a==10 A 评注:已知标准方程或a ,c 易求时,可套用离心率公式c e a =来解决。
二、追本溯源,回归定义——定义法例2、设椭圆()222210x y a b a b+=>>的右焦点为1F ,右准线为1l ,若过1F 且垂直于x 轴的弦长等于点1F 到1l 的距离,则椭圆的离心率是分析:本题考查了圆锥曲线的统一定义,知离心率e 是动点到焦点的距离和动点到相应准线的距离之比。
解:根据椭圆的第二定义,结合图形知111122PQ PF e PK F R === 评注:该题若想求出a ,c 的值,再求离心率,则相当麻烦。
而先画图,利用圆锥曲线的统一定义求解,则会收到事半功倍的效果。
三、目标方程,经常使用——方程法例3、椭圆的两个焦点分别为12,F F ,过2F 作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若12F PF ∆为等腰直角三角形,求椭圆的离心率 分析:由对称性,不妨设2F 为右焦点,可求得2F P ,则由已知可得122F F F P =解:设椭圆方程()222210x y a b a b +=>>,则易得22,b F P a =所以22b c a=, 化简得222,a c ac -=则2210e e +-=,解得椭圆的离心率21e =-,21e =--(舍)评注:建立关于a 、c (或b )的一个齐次方程是解决这类问题的通用方法,此方程可称为目标方程;如果欲求的是范围,则必须构建有关的目标不等式或目标函数。
求解含直角三角形的椭圆离心率教学目标: 1.深刻理解椭圆定义,牢抓椭圆上点到两焦点距离只和为长轴长这一定义式;2.充分运用椭圆中各个量之间的关系——ac e c b a =+=,2223.熟练运用直角三角形各边与各角之间的关系;4.灵活运用基本不等式、三角形正、余弦定理、函数单调性等手段求椭圆离心率 教学重难点:重 点—— 求一类含直角三角形的椭圆离心率难 点—— 当直角三角形勾股定理无法适用时,如何根据三角形余弦定理结合函数单调性求解椭圆离心率;突破方式—— 通过数形结合、师生讨论、“陷阱”构造等方法,逐步剖析问题本质,找到解决问题的线索,逐个突破,以点带面,达到教学目标。
教学过程:二.典例剖析:例1.在椭圆)0(,12222>>=+b a by a x 内有一点P ,且1PF ⊥求椭圆离心率取值范围。
【说明斜边为直径的圆的知识点,获得当椭圆内点P 运动到y 轴上时得到椭圆的半焦距和短半轴长之间b c <的大小关系,进而得到⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∈⇒<⇒>+=22,021222222e e c c b a 的结论。
变式1.若椭圆)0(,12222>>=+b a by a x 短轴端点为P 满足1PF 求椭圆离心率。
【说明】变式1试图让学生用运动的观点,承接例1落在短轴端点时,该椭圆半焦距、短半轴长的相等关系,2221222222=⇒=⇒=+=e e c c b a 的结论。
变式 2.在椭圆)0(,12222>>=+b a b y a x 上有一点P ,若21PF PF ⊥,求椭圆离心率取值范围。
【说明】本题试图让学生用运动的观点,承接例1与变式1的解题思路获得动点P 在椭圆上时b c OP >=,进而得到⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∈⇒>⇒<+=1,2221222222e e c c b a 的结论。
例1和它的两个变式构成一个体系——所要求离心率的椭圆内含直角三角形,且该直角三角形均是以两焦点所在线段为斜边,21PF F ∠为直角。