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高中數(shù)學(xué):離心率的求法

 昵稱32937624 2019-04-11

一、 求離心率的值問題

求離心率的值需要構(gòu)造一個含有 或數(shù)字的等式,而等式關(guān)系如何構(gòu)造,只能依照題目中給出的條件結(jié)合幾何形狀見招拆招,沒套路可言。

1、基本方法:從定義出發(fā),特別注意第一定義中的焦點三角形問題,以橢圓為例,在焦點三角形中三條邊中蘊含了的關(guān)系,因此如果能找出三條邊的關(guān)系也就可以求出離心率的值。

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2、幾何法,幾何方法不是方法,而是分析幾何圖形的能力,根據(jù)題目中給出的或隱含的條件找出等量關(guān)系即可,比如題目中給出的等腰,中垂線,垂直等條件都可能是破解題目的入手點。

高中數(shù)學(xué):離心率的求法

上圖中A,B兩點不是焦點,,且條件中沒有b和c的量,因此無法構(gòu)成等量關(guān)系,但是注意雙曲線的方程本身就是包含的等式,因此題目的關(guān)鍵不是構(gòu)造等式而是求出點M的坐標(biāo),代入到雙曲線的方程中即可求出離心率。

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【解析】題目中未出現(xiàn)焦點三角形,則與定義無關(guān),且A,B均不在雙曲線上,因此求點坐標(biāo)無用,題目雙曲線中唯一出現(xiàn)的與有關(guān)系的量就只有漸近線了,因此題目中必定用到漸近線方程,題目中還給出了[垂心的概念,因此垂直關(guān)系就很明顯了。而題目中的等量關(guān)系就是垂直,

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二、求離心率范圍問題

與求離心率的值相似,求解離心率的取值范圍問題依舊是需要建立一個不等關(guān)系,且不等關(guān)系中含有或數(shù)字的形式,至于如何建立不等關(guān)系,可總結(jié)為四種思考方向:

1.從圓錐曲線本身所具有的不等關(guān)系入手,以橢圓為例:

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(3)焦點三角形面積的取值范圍:當(dāng)點P處于B位置時,焦點三角形面積最大,例:

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2.從直線和圓錐曲線的位置關(guān)系或點和圓錐曲線的位置關(guān)系入手

(1)點和圓錐曲線的位置關(guān)系

若能用表示出某點的坐標(biāo),則根據(jù)點在橢圓內(nèi)/外,將點代入橢圓內(nèi)就有相應(yīng)的不等關(guān)系,而這個點一般是特殊位置點,如三心、中垂線上的點等。例:

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(2)直線和圓錐曲線位置關(guān)系。在開放式問題中如果問存在不存在或者求直線方程時求出多個斜率,則必定要對所求的值進(jìn)行驗證,若在離心率的取值范圍問題中使用位置關(guān)系的判定方法,例如判別式法只能求出某個參數(shù)的取值范圍,求離心率的取值范圍其實是將離心率轉(zhuǎn)化為關(guān)于所求出參數(shù)的函數(shù)的取值范圍,例:

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3、最難的幾何法,通過分析題目中的幾何條件得出不等關(guān)系,例如三角形兩邊之和大于第三邊,例如出現(xiàn)的鈍角銳角或者出現(xiàn)的三角形的形狀,中垂線等,這也是求離心率取值范圍中最難的一種,考察隊幾何圖形和已知條件的關(guān)聯(lián)性。

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因為題目中只給出了垂直關(guān)系,且兩點為直線與橢圓的交點,因此考慮直線與橢圓聯(lián)立,運用韋達(dá)定理。因為題目中的垂直關(guān)系,我們可以用向量或者斜率來解出不等式,過程如下:

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