肖重明
摘 要:離心率是圓錐曲線的一個特別重要的知識點,求解圓錐曲線離心率的取值范圍,是平面解析幾何中的重難點,其自然會成為高考考查的重點。就求解圓錐曲線離心率取值范圍提出一些方法見解。
關鍵詞:圓錐曲線;離心率;取值范圍;不等式
求橢圓和雙曲線離心率的取值范圍,關鍵就在于由已知和潛在條件得到一個關于基本量a,b,c,e的一個不等式,再化簡為形式,就可以從中求出離心率范圍,關鍵就在于構建不等式。
一、利用點與圓錐曲線的關系構建不等式
可以充分考慮點和圓錐曲線的關系,利用向量、坐標法或其他方法進行不等式的構建解析。如例題1:有橢圓 +y2=1,n>0,在這個橢圓上有兩個關于直線x+y=1的對稱點A,B。求橢圓的離心率取值范圍。此題可用點差法求出線段AB的中點G坐標(用n表示),G點定在橢圓內,根據橢圓內部點坐標遵循不等式 +y2<1,求出n的取值范圍,因為e2=1- ,再把n的取值范圍帶入,再結合橢圓離心率大于0、小于1的特性綜合求出e的取值范圍。
二、利用直線和圓錐曲線的關系條件
部分求解圓錐曲線離心率的題目中,是以直線與圓錐曲線位置設置問題條件的,那就利用這個關系,再結合代數知識構建不等式求解離心率范圍。例如命題者普遍會將雙曲線同直線交點個數問題作為限制條件,讓求解離心率。因為存在交點,就可以整合直線方程和雙曲線方程構造新的一元二次方程,轉化成該方程根個數的問題,據此分情況列出不等式求離心率。
三、結合其他知識塊構建不等式
在求解離心率的過程中不能只局限與圓錐曲線的知識,還要結合其他知識模塊,找到解題思路,通常運用較多的知識模塊有二元一次方程、均值不等式、三角形三邊關系等,其中均值不等式多結合余弦定理使用。
四、利用圓錐曲線自身性質構建不等式
充分理解圓錐曲線的性質對其離心率范圍的求解大有好處,比如雙曲線的焦半徑取值范圍、橢圓上的點與兩焦點連線間夾角最大時,這個點在橢圓的短端點上。例如題目:橢圓(a>b>0)上存在點P使得其與兩個焦點連線夾角∠F1PF2為120°,求離心率e的取值范圍。根據橢圓上的點與兩焦點連線間夾角最大時,這個點在橢圓的短端點上的性質,只要保證∠OBF2≥60°即可,即sin∠OBF2=≥ ,e的范圍也就可以求出來了。
參考文獻:
張利平.揭秘高考圓錐曲線離心率的幾種常規求法[J].數學學習與研究,2015(09).
編輯 謝尾合