内容正文:
杨宪伟老师高中数学工作室精品资料高考热点难点
离心率问题
杨宪伟(榆林市第十中学 719000)
解析几何中的离心率问题,往往有两种求解思路,一是代数法,利用点的坐标的关系,得到系数的相关关系或求出方程,最终解出离心率;二是几何法,即利用图形变化中不变的几何关系直接求解。代数法思路简单,但对学生的数学运算的核心素养要求较高;几何法对学生直观想象的核心素养要求较高,若能善于发现题目中的几何关系,则可迅速求解,下通过几个典例说明。
例1 设椭圆:+=1(a>b>0)的右顶点为A,右焦点为F,B为椭圆在第二象限内的点,直线BO交椭圆于点C,O为原点,若直线BF平分线段AC,求椭圆的离心率.
代数法 F(c,0),A(a,0),设B(m,n),则C(-m,-n),M(,-),
=(m-c,n),=(,-),因为F,B,M三点共线,所以
n(a-3m)=-3n(m-c),即:a=3c,故椭圆的离心率e==.
几何法 如图,设点M为AC的中点,连接OM,则OM为△ABC的中位线,所以椭圆的离心率e===.
例2 已知F为椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点,O为坐标原点,M为线段OF的垂直平分线与椭圆C的一个交点,若cos∠MOF=,则椭圆C的离心率为________.
代数法 由题意F (c,0),设M(,y0),将其代入椭圆C的方程可得:
+=1①,
设E为线段OF的垂直平分线与x轴的交点,则△MOE为直角三角形,cos∠MOF=.不妨设=3,则|OM|=7,c=6.由勾股定理可得|ME|=|y0|==2,即:y=40②,
a2-b2=36③,
由①②③可得:a4-85a2+324=0,解得a2=81或a2=4(舍去),故a=9,所以椭圆C的离心率e===.
几何法 如图,设点A为OF的中点,椭圆的左焦点为F1,连接MF1,MF,cos∠MOF=,不妨设c=6,则|OM|=|MF|=7,|MA|=2,|MF1|=11,所以2a=18,a=9,e==.
例3 已知F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,A是C的左顶点,点P在过点A且斜率为的直线上,△PF1F2为等腰三角形,且∠F1F2P=120°,求C的离心率.
代数法 A(-a,0),设P(x0,y0),则:
x0=