第3朝
圆锥曲线中离心率的求法
张卫如
(江苏省启东中学,226200)
解析几何中求离心率的问题在高考中经
常出现,其解法较灵活.下面介绍一些常用的
方法.
一
、定义法
例1 已知椭圆 !+5y =5,”的离心
率 : ,求 的值.
解 将椭圆方程化为
标准
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方程.得
芒+v--:1.
J ,7Z
(1)当0< z<5时,
。
.
‘
(22: 5,b2= ,7z,
.
‘
. (,rl一1)(,/-'2—1)+YlY2< 0.
‘
.
’ 音=4xl, j=:4x2,由于直线,恒过定
点(一1,0),所以 BDC≠ 180 且 l3,2>0,
.
。
. yly2— 4.
.
·
.
+6<:0,解得 k2< 1
.
定一 二
综 一t:可得 ..、/’-5- :k< √52-且 k≠ 0
.
评注 在解析 L何中涉及到直线与二次
曲线相交于A、B两点, AMB为锐角、直角、
钝角的问题,町以设出交点的坐标,转化为向
量数量积的坐标形式,结合韦达定理进行求
解,从而回避夹角公式 中斜率是否存在的讨
论,减少运算量.当然仍然要注意 △>0及二
次项系数不等于零.
例3 (1999年高考题)给定定点A(口,0)
和直线 ,: =一1,B是直线 ,上的动点,
BOA的平分线交AB于点C,求点C的轨迹
方程,并讨论方程
表
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示的曲线类型与“值的关
系 .
解 如图 2,设 C( ,Y),B(一1,b),则
: (一1一 ,6),: :( 一。, ).
高中盘学教与学
.
‘
. C = 5一 z.
f 、
==_
P 一 = ——— 一 .
n 0 5
由 = ,可得 =3.
(2)当 z>5时,‘.‘a2=,",,】 =5,
.
·
. f
2 :
一 5, : : .
“ ~/
由 = ,可得" 了25;
.
·
.
z=3或 ,”= 25
.
\
,
曰
o A\
图 2
‘
.‘A、B、C三点共线,
.
‘
. (一1一日)Y—b( ~&)=0, ①
‘
.‘OC平分 BOA,
.
‘
. cos/Aft:= cos,/BOC.
.
. 穗 .
· _『而 := ’
得 1 b , ~/ +
即 LT√1+b :一LT+b3,. ②
由 ①、② 消去 b,化简得
(1一a) ~2oa-+(1+口) =0(0< LT< 口)
以下略.
评注 在解析几何中涉及到角平分线的
问题,可以利用向量的数量积转化,这为我们
提供了一种新的解题途径,同时也拓展了思
维空间.
· 17 ·
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高中数学教与学
例 2 已知双曲线的渐近线为 =
±丢 ,求双曲线的离心率.
解 (1)当双曲线的焦点在 轴上时,有
一
a 一 4 ’
f ~/a2+b
— —
= √-+(鲁) =专 √l+(詈)=
(2)当双曲线的焦点在 轴上时,可得
=
3
,同理可得e:=寻.
.
·
. 双曲线的离心率为号或丢.
二 、几何法
求与焦点三角:形有关的离心率,可根据
三角形的特征设定一条边,再想办法求出2a,
2c,从而可得离心率.
例3 以椭圆的右焦点 F,为圆心作圆,
使这圆过椭圆的中心,且交椭圆于点 M,若直
线MFl(Fl为左焦点)是圆F2的切线,M是切
点,则椭圆的离心率是( )
(A) 一1 (g)2一,/5
(c) (D)
M
、
P
图 1 图2
解 如图1,由题意得AMFlF2为直角
三角形,设 『ME2 l==1,则 『FlF2『=2,从而
J MFl『=,/3,
! !
ME1 I+I ME2 : 1=-
2_ :
+1 一
一 1,故选A.
例4 Fl,F2为椭圆的左、右两个焦点,过
F2的直线交椭圆于P、Q两点,PFl 1L PQ,且
I PFl『=I PQ J,求椭圆的离心率.
解 如图2,设 1 PFl}=1,则
l PQ l=l,『FlQ 1=√2,
。
.’『PFl『+『P,Q l+1 QFl『=4a,
· 1 8 ·
2005 聋
.
。 : = ·+ ,
2c=√{PFl I +I PF2 I
: 、 : ,
.
·
.
: : 一
.
三、方程法
寻求关于a,C的齐次关系式,化归为关于
e的方程,再通过解方程求出离心率.
例5(1996年高考题)设双曲线≤一y.,-
a 6‘
= 1(0
2
, 。。 丁 l+ > ,
.
。
.e =4,故 e=2,故选A.
例6 过双曲线的一个焦点 F作垂直于
实轴的弦MN,A为双曲线的距F较远的顶
点,且 MAN=90。,则双曲线的离心率等于
解
得 『MF
不妨设 F为左焦点,如图3,由已知
AF『,即
a
又 b = C 一a2,即 c
两边同除以a 并整理,得
& 十 C.
a =口(a+C),
e 一e一2=0,P=2或 e=一1(舍去),
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’
. 双曲线的离心率为2
,
, // N
t
图 3
四、数形结合法
与渐近线及其夹角有关的问题,抓住双
曲线中矩形的边角关系来处理问题就简单易
求.
例7 若双曲线 X2
一 b2=1(口>0,6>
0)的两条渐近线的夹角为 ,则离心率为
( )
(A)sec导 (B) 号
(c)se 或 sc. (D) 一 或csc导
僻 如图4,(1.)当a≥b>0时, AOB
= 号,c0s号=詈,从而e:Sec号;
(2)当0
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