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2024届高考微专题——特殊值法破解选填题(一)
2023届新高考,运算量大,如何快速求解是我们必须攻克的一个问题,在选填题中对题目中的量进行赋值,是一个有效的运算方式。笔者以圆锥曲线为例,对特殊值的运用进行简要讲评,希望能起到一个抛砖引玉的作用。
例.(2023新高考一卷16题) 已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上,点在轴上,,则的离心率为________.
【答案】
【特值求解】设,则,,故,
因为,所以
由双曲线的定义得
在中,
在中,
因为,所以
故.
【常规解】方法一:利用双曲线的定义与向量数积的几何意义得到关于的表达式,从而利用勾股定理求得,进而利用余弦定理得到的齐次方程,从而得解.
依题意,设,则,
在中,,则,故或(舍去),
所以,,则,
故,
所以在中,,整理得,
故.
方法二:依题意设出各点坐标,从而由向量坐标运算求得,,将点代入双曲线得到关于的齐次方程,从而得解;
依题意,得,令,
因为,所以,则,
又,所以,则,
又点在上,则,整理得,则,
所以,即,
整理得,则,解得或,
又,所以或(舍去),故.
故答案为:.
三种方法均充分利用双曲线的定义,结合勾股定理与余弦定理得到关于的齐次方程,但是会发现,特殊值法有效的避免了大量的字母运算,从而提升了运算效率。
变式训练
已知分别是椭圆的左、右焦点,是椭圆的上顶点,过点且斜率为的直线上有一点,满足是以为顶角的等腰三角形,其中,则椭圆的离心率为
解:由题意得,因为,所以
不妨设,则,
设过点且斜率为的直线为,与轴的交点为
故
又
所以
则,因此
练习
1.已知双曲线的左、右焦点分别为.为坐标原点,点在双曲线的一条渐近线上,且,若,则双曲线的渐近线方程为
解:由,不妨设,则
因为,所以
在中,
在中,
则
故
所以
综上,渐近线方程为
2.已知分别是椭圆的左、右焦点,为椭圆上一点,且,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【详解】设,则,由椭圆定义知:;
,,即,,
椭圆的离心率.
故选:C.
3.已知双曲线的左、右焦点分别为,一条渐近线为l,过点且与l平行的直线交双曲线C于点M,若,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.3
【答案】B
【解析】根据双曲线的对称性,不妨设一条渐近线l的方程为,
因此直线的倾斜角的正切值为,即,所以有,
设,由双曲线定义可知:,
由余弦定理可知:,又
故,综上
故选:B
4.已知,为双曲线的两个焦点,以坐标原点为圆心,半径长为的圆记为,过作的切线与交于,两点,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图,点为切点,则,过点作,垂足为点,则,
因为,,不妨设,则,
因为点是线段的中点,所以点是线段的中点,则,,
因为,则,则,,
因为,
解得:
即双曲线的离心率为.
故选:C
总结:由以上题目可以发现特值法常用在比例问题上,选取特值时应以避开分式及根式运算为主。
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