☉浙江省寧??h知恩中學(xué) 何起紅
求解離心率是圓錐曲線中最常見的一種題型,一直是高考的熱點(diǎn)問題之一,也是歷年數(shù)學(xué)高考、競賽中比較常見的一類問題.此類問題往往小巧玲瓏,常考常新,變化較大.解決圓錐曲線的離心率的關(guān)鍵是尋找橢圓或雙曲線中參數(shù)a、c所滿足的關(guān)系式,根據(jù)題設(shè)條件可靈活運(yùn)用圓錐曲線的定義與幾何性質(zhì)、解三角形知識、直線的方程、直線的斜率、平面幾何的性質(zhì)等進(jìn)行綜合分析與處理,從而得以解決離心率的求值及取值范圍等與離心率有關(guān)的問題.
例(2019·全國卷Ⅰ理·16)已知雙曲線1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,過F1的直線與雙曲線C的兩條漸近線分別交于A,B兩點(diǎn).若,則C的離心率為______.
利用解析幾何知識,通過點(diǎn)的坐標(biāo)、直線的方程、直線的交點(diǎn)及直線的位置關(guān)系等建立關(guān)系式來破解.
方法1:(交點(diǎn)坐標(biāo)法)由題可知雙曲線C的漸近線方程為
結(jié)合A是F1B的中點(diǎn),可得,整理可得c4-5a2c2+4a4=0,即e4-5e2+4=0,解得e=2(其中e=±1,e=-2舍去).
故填答案:2.
方法2:(坐標(biāo)法1)由題可知雙曲線C的漸近線方程為
結(jié)合直角三角形的性質(zhì)可得|OB|=|OF1|=c.
故填答案:2.
方法3:(坐標(biāo)法2)由題可知雙曲線C的漸近線方程為
結(jié)合直角三角形的性質(zhì)可得|OB|=|OF1|=c.
而F1(-c,0),由F1B⊥OA,可得,則有b2=a(a+c)=c2-a2,整理可得c2-ac-2a2=0,即e2-e-2=0,解得e=2(其中e=-1舍去).
故填答案:2.
利用平面幾何知識,通過直角三角形的性質(zhì)、等邊三角形的性質(zhì)、等面積法思維等建立關(guān)系式來破解.
方法4:(等邊三角形法)由題可知雙曲線C的漸近線方程為
所以∠F1OA=∠F1F2B.
結(jié)合漸近線的對稱性∠F1OA=∠BOF2,則有∠F1F2B=∠BOF2.
結(jié)合直角三角形的性質(zhì)可知|OB|=|OF2|.
利用∠F1F2B=∠BOF2與|OB|=|OF2|,可知△BOF2為等邊三角形,則∠BOF2=60°.
故填答案:2.
方法5:(等面積法)由題可知雙曲線C的漸近線方程為
而|OF1|=c,可得|OA|=a,因此有|AB|=|F1A|=b,|F2B|=2|OA|=2a,|F1B|=2b.
結(jié)合直角三角形的性質(zhì)可得|OB|=|OF1|=c.
設(shè)點(diǎn)B到x軸的距離為h,利用等面積法有|F1B|·|F2B|=|F1F2|·h,可得
結(jié)合xB2+yB2=|OB|2,則有,整理可得4a2=c2,即
故填答案:2.
利用三角函數(shù)知識,通過三角函數(shù)的定義、三角恒等變換公式及兩直線的夾角公式等建立關(guān)系式來破解.
方法6:(夾角公式法)由題可知雙曲線C的漸近線方程為
而|OF1|=c,可得|OA|=a,所以|AB|=|F1A|=b.
結(jié)合直角三角形的性質(zhì)可得|OB|=|OF1|=c.
故填答案:2.
在平時做題時,不能滿足于把題目解決出來就可以了,還應(yīng)該盡量思考不同的解法,從不同角度加以切入,并比較不同方法之間的異同點(diǎn),從而歸納出常見解法與優(yōu)異解法.通過不斷追求一題多解,一題多思,對思維品質(zhì)的追求與提升有很好的幫助,這比單純地追求數(shù)量的“刷題”顯得更為重要.