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高考数学圆锥曲线问题中离心率e的应用分析

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圆锥曲线是高中学习内容中的重点,学生若要解决该类型题目,需要具备良好的抽象思维以及逻辑思维.所谓圆锥曲线,一般可统一定义为:平面当中至某一定点F与至某一定直线l之间距离之比为常数e的轨迹,且规定点F不属于直线l.若0

一、离心率在双曲线中的应用

高考数学试卷当中,部分填空题也涉及了有关圆锥曲线的知识,部分学生往往按照解答题的方式解答,导致学生需要消耗大量时间,解题效率不高.解决该类型题目,需要学生认真分析题目给定条件,选取合适且简便的方法,解答问题.双曲线是圆锥曲线中的一种,在填空题当中出现频率较高,学生应熟悉如何运用离心率e解决相关问题.

例1

(2015衡水四模)设存在椭圆,其中心为原点,该椭圆同双曲线的焦点相同,设左右焦点分别为F1、F2,在第一象限内,两条曲线的交点为点P,PF1F2为等腰三角形,以线段PF1作为底边.若|PF1|=10,椭圆离心率设为e1,双曲线离心率设为e2,求e1・e2的取值范围.

题目分析针对该题目,学生应先设定椭圆以及双曲线的半焦距为c,|PF1|=m,|PF2|=n(m>n).

因为PF1F2是等腰三角形,且将线段PF1作为底边,若|PF1|=10,则有m=10,n=2c.

根据椭圆定义可知m+n=2a1.

根据双曲线定义可知m-n=2a2.

即:a1=5+c,a2=5-c,且c

再利用三角形两边之和大于第三边这一定理,可知2c+2c>10,

即c>52,即有52

根据离心率公式可得e1・e2=ca1・ca2=c225-c2=125c2-1.

因为1

则e1・e2的取值范围便是(13,+∞).

圆锥曲线是高中数学极为重要的知识点,而离心率则是大部分圆锥曲线解题的关键.故而,学生应熟悉如何在解题过程中灵活运用离心率进行问题的解答,以便提高自身解题能力以及效率,从而提高自身成绩.

二、离心率在双曲线中的应用

例2(2014年辽宁)已知椭圆C:x29+y24=1,点M与C的焦点不重合,若M关于C的焦点的对称点分别为A,B,线段MN的中点在C上,则|AN|+|BN|=.

题目分析根据三角形中位线定理把求|AN|+|BN|的大小问题转化为求|PF1|+|PF2|的大小问题,再利用椭圆的定义可求得|AN|+|BN|的值.

设线段MN的中点为P,左右焦点分别为F1、F2.又因为F1为线段MA的中点,F2为线段MB的中点,所以|AN|=2|PF1|,|BN|=2|PF2|.则|AN|+|BN|=2(|PF1|+|PF2|).由椭圆定义|PF1|+|PF2|=2a,所以|AN|+|BN|=4a.又因为a2=9,所以a=3,所以|AN|+|BN|=12.

三、离心率在抛物线中的应用

例3(2014年大纲)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=54|PQ|.(1)求C的方程;(2)略.

题目分析可以利用待定系数法.先利用抛物线的定义结合已知条件求得含有p的点P的横坐标,再将点P的坐标代入抛物线方程,即可求得p的值.

设Q(x,4),直线y=4与准线交于H.因为抛物线的准线为x=-p2,则由抛物线定义知|QF|=|QH|=x+p2.又因为|PQ|=x,|QF|=54|PQ|,所以x+p2=54x,解得x=2p,则Q(2p,4).代入y2=2px,得16=2p・2p,解得p=2.

所以抛物线的方程为y2=4x.

圆锥曲线是高中数学极为重要的知识点,而离心率则是大部分圆锥曲线解题的关键.故而,学生应熟悉如何在解题过程中灵活运用离心率进行问题的解答,以便提高自身解题能力以及效率,从而提高自身成绩.