圆锥曲线离心率的求法
学习目标
1、 掌握求解椭圆、双曲线离心率及其取值范围的几类方法;
2、 培养学生的分析能力、理解能力、知识迁移能力、解决问题的能力;
学习重难点
重点:椭圆、双曲线离心率的求法;
难点:通过回归定义,结合几何图形,建立目标函数以及观察图形、设参数、转化等途径确 定离心率
教学过程:
复习回顾:圆锥曲线离心率的概念 一、求离心率
探究一:利用定义直接求a ,c
例1.已知椭圆E 的短轴长为6,焦点F 到长轴的一个端点的距离等于 率等于 _____________________________ .
练习1:在正三角形 ABC 中,点D 、E 分别是AB 、AC 的中点,则以B 、C 为焦点,且过 D 、
B.
探究二:构造关于e 的(a,b,c 的齐次)方程
2 2
例2.已知椭圆 打 X
2
1(a b 0)的上焦点为F ,左、右顶点分别为B,B 2,下顶点为A , a b
uuu uuuu
直线AB 2与直线B 1F 交于点P ,若AP 2AB 2,则椭圆的离心率为 __________________
直线交双曲线右支于 M 点,若MF 2垂直于x 轴,则双曲线的离心率为
A. . 6 C. 2
探究三:以直线与圆锥曲线的位置关系为背景,设而不求确定 e 的方程
9,则椭圆E 的离心
E 的双曲线的离心率为
A.
B. ,3 — 1
C. 2 + 1
()
D. . 3 + 1
练习2、双曲线 羊一y 2=
1(a>0, b>0)的左、右焦点分别是
F 1、F 2,过F 1作倾斜角为30 °的
B. 3 .3
二、求离心率的范围(构造不等式或函数关系式求离心率的范围)
1、直接根据题意建立a,c不等关系求解.w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
2
X
例4、已知双曲线2
a
2
爲1 ( a 0,b 0 )的半焦距为c,若
b2
b24ac 0 ,
则双曲线的离心率范围是( )
A. 1 e 2 ..5 B 2 e 2 . 5 C. 2 ,5 e 2、5D. - e 2
2
2、借助平面几何关系建立a,c不等关系求解
2 2
X y
例5、设%F2分别是椭圆—2 1 ( a b 0)的左、右焦点,若在直线x
a b
线段PF i的中垂线过点F2,则椭圆离心率的取值范围是
(0,
3、利用圆锥曲线相关性质建立a,c不等关系求解.
X2 V2
例6、已知双曲线x2-y2= 1(a>0, b>0) , F1是左焦点,O为坐标原点,若双曲线上存在点P,使|PO|
a b
=|PF1|,则此双曲线的离心率的取值范围是()
A. (1,2]
B. (1 ,+s )
C. (1,3)
D. [2 ,+^ )
2
=—上存在P,使
c
4、运用数形结合建立a,c不等关系求解
2 2
小结:求离心率的关键是列出一个与 a,b,c,e 有关的等式或不等关系
的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是
5、运用函数思想求解离心率
2 2
例8、设a 1,则双曲线 笃 y 2 1的离心率e 的取值范围是
a (a 1)
2 2
□ x y 设A 1、A 2为椭圆—2 2
a b
A 1、A 2的点P ,使得PO PA 2 0 ,其中O 为坐标原点,则椭圆的离心率 e 的取值范围
是
1 、
2 1 2
A 、(0,J
B 、(0, )
C 、L,1)
D 、( 2,1)
2 2 2 2
例7、已知双曲线写爲 a b
1(a 0,b
0)的右焦点为 F ,若过点F 且倾斜角为60的直线与双曲线
(A )(1,2]
( B )(1,2) (C) [2, ) (D )(2,)
A .(迈,2)
B. (V2,75)
C. (2,5)
D. (2, ,5)
练习3、
1(a b 0)
的左右顶点,若在椭圆上存在异于
求离心率的关键是列出一个与 a,b,c,e 有关的等式或不等关系•在此,要活用圆锥曲线的特
征三角形•常用方法:
1•利用曲线变量范围。
圆锥曲中变量的变化范围对离心率的影响是直接的 ,充分利用这一点,
可优化解题.
2•利用直线与曲线的位置关系。
根据题意找出直线与曲线相对的位置关系,列出相关元素的 不等式,可迅速解题.
3•利用点与曲线的位置关系。
根据某点在曲线的内部或外部,列出不等式,再求范围,是一 个重要的解题途径.
4•联立方程组。
如果有两曲线相交,将两个方程联立,解出交点,再利用范围,列出不等式 并求其解.
5•三角函数的有界性。
用三角知识建立等量关系,再利用三角函数的有界性,列出不等式易 解.
6•用根的判别式根据条件建立与a 、b 、c 相关的一元二次方程,再用根的判别式列出不等 式,可得简解
7•数形结合法:解析几何和平面几何都是研究图形性质的,只不过平面几何只限于研究直线 形和圆。
因此,在题设条件中有关圆、直线的问题,或题目中构造出直线形与圆,可以利用 平面几何的性质简化计算。
练习
2 2
1、如图,双曲线 X T 爲 1 (a,b 0)的两顶点为 A , A ,虚轴两端点为 Bi , B 2,两焦 a b 点为F i , F 2.若以AA 为直径的圆内切于菱形 F1BF 2B 2,切点分别为A, B, C, D .则双曲线 的离心率e __________________ ;
2 2
2、设F n F 2是双曲线C :令 占 1(a
0,b 0)的两个焦点,P 是C 上一点,若
a b
PF 1 PF 2 6a,且PF 1F 2的最小内角为30o ,则C 的离心率为 —
.
2
x
3、如图,F i,F2是椭圆C i: y21与双曲线C2的公共焦点,A,B分别是C i, C2在第二、
4
四象限的公共点.若四边形AF i BF2为矩形,则C2的离心率是
A. ,3
B.
4、设双曲线C:
x
2
2-y2= 1(a>0)与直线I: x+ y = 1相交于两个不同的点A, B. a
求双曲线C的离心率e的取值范围。