謝慧芬
(江西省贛州市贛縣第三中學(xué) 341100)
由于離心率涉及圓錐曲線較多的基本量、方程與曲線問題等,所以相對比較復(fù)雜,學(xué)生常常感到難以下手,不好把握,求解時(shí)也經(jīng)常出錯(cuò).下面就通過高考題和模擬題的分析、求解,總結(jié)出幾種常見求法,大凡求橢圓離心率問題,用這些方法都能“求”通.
分析先設(shè)出AB的長,可知AB就是橢圓的焦距,然后用它表示出三角形其余的兩邊,再依據(jù)橢圓定義求出橢圓的長軸長,即可利用離心率定義求得橢圓的離心率.
解析設(shè)AB=2c,因?yàn)锳B=BC,所以BC=2c.
由余弦定理得
點(diǎn)評利用橢圓離心率的定義求離心率,關(guān)鍵是求出焦距(也就是半焦距)和長軸長(也就是長半軸長),而求長軸長時(shí),往往結(jié)合橢圓的定義.
例2 (廣東卷)若一個(gè)橢圓長軸的長度、短軸的長度和焦距成等差數(shù)列,則該橢圓的離心率是( ).
解析設(shè)長軸長為2a,短軸長為2b,焦距為2c,
由題意,2a+2c=2×2b,∴a+c=2b,
即(a+c)2=4b2=4(a2-c2),
整理得5c2+2ac-3a2=0,即5e2+2e-3=0,
故選B.
點(diǎn)評方程法常用于已知或可以得到a,b,c,的關(guān)系式來求離心率的問題,解答的關(guān)鍵是把a(bǔ),b,c的關(guān)系式轉(zhuǎn)化為關(guān)于e的方程.
分析已知A,B的坐標(biāo),可以求出AB中點(diǎn)C的坐標(biāo),再代入橢圓方程即可得到關(guān)于a,b,c的方程,進(jìn)而求得離心率.
點(diǎn)評已知點(diǎn)的坐標(biāo)和點(diǎn)在橢圓上,自然而然地想到用代入法,直接建立起參數(shù)的方程關(guān)系,輕松求解,
求與過焦點(diǎn)的三角形有關(guān)的離心率,根據(jù)平面幾何性質(zhì),再根據(jù)橢圓的幾何性質(zhì)以及定義,建立起參數(shù)之間的關(guān)系.通常畫出圖形,觀察線段之間的關(guān)系,使問題更形象、直觀,簡單明了.
分析橢圓的一個(gè)短軸端點(diǎn)、焦點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)直角三角形,可在這個(gè)三角形中,利用三角函數(shù)求橢圓離心率.
因?yàn)椤螰1BF2=120°,所以∠OBF1=60°.
故選B.
點(diǎn)評解答中所構(gòu)造的△BOF1的三邊長分別為橢圓的三個(gè)參數(shù)a,b,c,我們可以把這個(gè)三角形叫做橢圓的特征三角形,此時(shí)橢圓的離心率e=sin∠OBF1=cos∠OF1B.
分析因?yàn)锽F⊥x軸,所以我們可以由左焦點(diǎn)F,右頂點(diǎn)A以及點(diǎn)B三個(gè)點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)直角三角形,可以在這個(gè)三角形中,運(yùn)用幾何關(guān)系求橢圓離心率.
點(diǎn)評本題是對解析幾何與平面向量結(jié)合的考查,既體現(xiàn)了幾何與向量的交匯,也體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的巧妙應(yīng)用.先構(gòu)造直角三角形,然后直接由三角形中邊的比列關(guān)系得出a,c關(guān)系,簡捷、迅速.
數(shù)學(xué)中的求值問題,主要有兩種方法,一是代入(解析式、公式等)求值;二是解方程求值.求圓錐曲線的離心率也不例外.明確了解答求值問題的通法,再解答求值問題時(shí),就可以有的放矢.