裴巧玲



摘 要:涉及圓錐曲線中的離心率的取值范圍(或最值)問題,往往是高考命題中比較常見的一種基本方式.借助一道模擬題的探究,就橢圓離心率的最值分析與求解,從不同思維視角切入加以分析與解決,合理變式與拓展,總結思路與技巧策略,引領并指導數學教學與復習備考.
關鍵詞:圓錐曲線;離心率;橢圓;最小值;變式
離心率是圓錐曲線(這里主要指橢圓與雙曲線)中的主干知識和重點知識,關于求離心率值的范圍(或最值)問題具有很好的探究價值.這類問題往往注重高中各必備版塊知識的交點,注重數學思想和方法的綜合,使之成為各類考試的高頻考點之一.由于此類問題綜合性強,數學思維能力和數學運算能力要求高,學生在解題中普遍存在進入難、深入難、析出難這“三難”,成為各類數學試卷命題中的一個重點與難點.
1?問題呈現
4?教學啟示
4.1?思路總結,策略歸納
圓錐曲線(這里主要指橢圓與雙曲線)的離心率的取值范圍(或最值)問題是各類考試的熱點題型之一,對圓錐曲線中已知特征關系的轉化是解決此類問題的關鍵.以下三種思路是比較常見的求解策略:
(1) 利用圓錐曲線的定義、余弦定理或勾股定理,構造關于參數a,b,c的不等關系;
(2) 利用圓錐曲線的基本性質,如:通徑,三角形中的邊角關系,曲線上的點到焦點距離的取值范圍等,建立相應的不等關系;
(3) 利用幾何圖形中幾何量的大小,如:線段的長度、角的大小等,構造幾何度量之間的關系.
另外,對于雙曲線而言,有時還可以利用其漸近線的斜率比較來合理建立相應的不等關系等.
4.2?方向指導,思想引領
圓錐曲線(這里主要指橢圓與雙曲線)的離心率的取值范圍(或最值)問題可以概括為顯示約束條件和隱藏約束條件兩種題型,以“形”為主的解題的方向和以“數”為主的解題兩種解題方向,解不等式法和函數值域法兩種求解取值范圍(或最值)的方法.
離心率問題往往與平面向量、解三角形等知識結合,考查學生對圓錐曲線的基本知識(如定義、焦點三角形的性質等)、基本方法的理解和掌握,考查化歸與轉化、函數與方程、數形結合等數學思想的運用等.
另外,雙曲線的離心率是雙曲線一個非常重要的幾何性質.其求解方法涉及到解析幾何、代數運算等知識點,往往綜合性強,方法靈活,沒有固定的模式可套,如何根據題設條件找到切入點,構建含有離心率的關系式是解決這類問題的關鍵所在.
參考文獻:
[1] 鄒慧妤.圓錐曲線的幾何性質在解題中的應用研究[J].數理化解題研究,2023(34):98-100.
[2] 宋雅靜.高考數學圓錐曲線試題的解題方法研究[D].寧夏師范學院,2023.