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离心率的求法探究
作者:白 雪
来源:《中学教学参考·理科版》2011年第04期
求椭圆与双曲线离心率和范围是圆锥曲线这一章的重点题型.下面从几个方面谈谈如何确定椭圆、双曲线的离心率e和及其范围. 一、 直接求出a、c,求解e
已知标准方程或a、c易求时,可利用离心率公式e=ca来求解. 【例1】过双曲线M:
->0)
的左顶点A作斜率为1的直线l,若l与双曲线M的两条渐近线分别相交于点B、C,且|AB|=|BC|,则双曲线M的离心率是(). A. 10B.5 C.103 D.52
解:易知A(-1,0),则直线l的方程为y=x+1.直线与两条渐近线y=-bx和y=bx的交点分别为
-1b+1,
、C(1b-1,bb-1),又|AB|=|BC|,可解得
,则c=10,故
有e=ca=10,从而选A.
二、根据离心率的范围,估算e
即利用圆锥的离心率的范围来解题,有时可用椭圆的离心率e∈(0,1),双曲线的离心率e>1,抛物线的离心率e=1来解决. 【例2】设θ∈(0,π4),则二次曲线 A. (0,12)B.(12,22) C.(22,2) D.(2,+∞)
解:由θ∈(0,π4),故有cotθ>0,tanθ>0,因此所给的二次曲线是双曲线.由双曲线的离心率e>1,应排除A、B、C,而选D. 三、构造a,c齐次式,解出e
根据题设条件关系式,借助a、b、c之间的关系,沟通a、c的关系(特别是齐二次式),进而得到关于e的一元方程,从而解方程得出离心率e.
-=1的离心率的取值范围为( ).
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【例3】 已知
、
是双曲线
->0,b>0) ,若边
的中点在双曲
的两个焦点,以线段线上,则双曲线的离心率是 A. 4+23 B.3-1 C. 3+12 D.3+1 图1 解:如图1, 由|
|=12|
|=-()
为边作正三角形
的中点为P,则点P的横坐标为-c2.
|=c,
-a,有c=-ca×(-c2)-a,
焦半径公式| 即 有
-
-2ac=0,
-2e-2=0,
解得e=1+3(e=1-3,舍去),选D. 四、 统一定义法
由圆锥曲线的统一定义(或称第二定义)知离心率e是动点到焦点的距离与相应准线的距离比,特别适用于条件含有焦半径的圆锥曲线问题. 【例4】 椭圆
>0,b>0)
的左焦点为F,若过点F且倾斜角为45°的直线与椭圆交于A、B两点且F分向量BA的比为2/3,求椭圆的离心率e. 解:设点
,,即
,
,-a-,由焦半径公式可得
,所以
-,则
因为直线倾斜角为45°,所以有2e•22|AB||AB|,所以e=25.
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提示:本解法主要运用了圆锥曲线焦半径公式,借助焦半径公式将向量比转化为横坐标的关系.焦半径是圆锥曲线中的重要线段,巧妙地运用它解题,可以化繁为简,提高解题效率.一般来说,如果题目中涉及的弦如果为焦点弦,应优先考虑焦半径公式. 五、数形结合巧解离心率 图2 如:例4
另解:|BE|=1e|BF|
|
|,||,|AC|=22|AB|, ∵|AD|-|BE|=|AC|,
∴1e•35|AB|-1e•25|AB|=22|AB|, 即e=25.
(责任编辑 金 铃)
AD|=1e|AF|=
|