视频1 视频21 视频41 视频61 视频文章1 视频文章21 视频文章41 视频文章61 推荐1 推荐3 推荐5 推荐7 推荐9 推荐11 推荐13 推荐15 推荐17 推荐19 推荐21 推荐23 推荐25 推荐27 推荐29 推荐31 推荐33 推荐35 推荐37 推荐39 推荐41 推荐43 推荐45 推荐47 推荐49 关键词1 关键词101 关键词201 关键词301 关键词401 关键词501 关键词601 关键词701 关键词801 关键词901 关键词1001 关键词1101 关键词1201 关键词1301 关键词1401 关键词1501 关键词1601 关键词1701 关键词1801 关键词1901 视频扩展1 视频扩展6 视频扩展11 视频扩展16 文章1 文章201 文章401 文章601 文章801 文章1001 资讯1 资讯501 资讯1001 资讯1501 标签1 标签501 标签1001 关键词1 关键词501 关键词1001 关键词1501 专题2001
椭圆离心率的三种求法、中点弦方程三种求法
2025-10-05 17:57:46 责编:小OO
文档
椭圆离心率的三种求法:

(1)若给定椭圆的方程,则根据焦点位置确定a2,b2,求a,c的值,利用公式e=或利用直接求解.

(2)求椭圆的离心率时,若不能直接求得的值,通常由已知寻求a,b,c的关系式,再与a2=b2+c2组成方程组,消去b得只含a,c的方程,再化成关于e的方程求解.

(3)求离心率时要充分利用题设条件中的几何特征构建方程求解,从而达到简化运算的目的.

涉及椭圆离心率的范围问题要依据题设条件首先构建关于a,b,c的不等式,消去b后,转化为关于e的不等式,从而求出e的取值范围.

1. 若椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,线段F1F2被点分成5∶3的两段,则此椭圆的离心率为(  )

A.       B.     C.       D.

解析 依题意,得=,∴c=2b,∴a==b,∴e==.  答案D

点评 本题的解法是直接利用题目中的等量关系,列出条件求离心率.

2. 设P是椭圆+=1(a>b>0)上的一点,F1,F2是其左,右焦点.已知∠F1PF2=60°,求椭圆离心率的取值范围.

分析 本题主要考查椭圆离心率取值范围的求法,建立不等关系是解答此类问题的关键.

解 方法一 根据椭圆的定义,有|PF1|+|PF2|=2a.①

在△F1PF2中,由余弦定理,得

cos 60°==,

即|PF1|2+|PF2|2-4c2=|PF1||PF2|.②

①式平方,得|PF1|2+|PF2|2+2|PF1||PF2|=4a2.③

由②③,得|PF1||PF2|=.④

由①和④运用基本不等式,得

|PF1||PF2|≤,即≤a2.

由b2=a2-c2,得(a2-c2)≤a2,解得e=≥.

又e<1,∴该椭圆的离心率的取值范围是[,1).

方法二 如图,设椭圆与y轴交于B1,B2两点,则当点P位于B1或B2处时,点P对两焦点的张角最大,故∠F1B2F2≥∠F1PF2=60°,从而∠OB2F2≥30°.

在Rt△OB2F2中,e==sin ∠OB2F2≥sin 30°=.

又e<1,∴≤e<1.

∴该椭圆的离心率的取值范围是[,1).

点评 在求椭圆离心率的取值范围时,常需建立不等关系,通过解不等式来求离心率的取值范围,建立不等关系的途径有:基本不等式,利用椭圆自身存在的不等关系(如基本量之间的大小关系或基本量的范围,点与椭圆的位置关系所对应的不等关系,椭圆上点的横、纵坐标的有界性等),判别式,极端情况等等.如上面方法二就应用了“当点P运动到短轴的端点时,点P对两焦点的张角最大”这一极端情况.

(2016全国Ⅰ高考)直线经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆的中心到的距离为短轴长的,则该椭圆的离心率为(  B )

A.      B.     C.      D.

解:设椭圆是焦点在x轴上的标准方程,上顶点与右焦点分别为,则直线的方程为。又椭圆短轴长为2b,椭圆中心到的距离为,所以,即。

(2017济南一中调考)设椭圆的两个焦点分别为,过作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若为等腰直角三角形。则椭圆的离心率为( D  )

A.    B.    C.    D.

解:由题意得,解得。

椭圆的中点弦方程的求法有三:

(1)方程组法:通过解直线于与椭圆方程联立的方程组,利用一元二次方程根与系数的关系及中点坐标公式求解;

(2)点差法:设直线与椭圆的交点(弦的端点)坐标为,将这两点的坐标代入椭圆方程并对所得两式作差,得到一个与弦AB的中点和斜率有关的式子,可以大大减少运算量。我们称这种代点作差的方法为“点差法”。

(3)中点转移法:先设出弦的一个端点的坐标,再借助中点得出弦的另一个端点的坐标,分别代入椭圆方程作差可得。

1.已知椭圆,过点P(2,1)作一条弦,使弦在这点被平分,求此弦所在的直线方程.

分析 注意根与系数的关系及中点坐标公式的应用.本题也可用两方程直接相减求解.

解 方法一 由题意,知所求直线的斜率存在,设此直线的方程为y=k(x-2)+1.由消去y并整理,得(4k2+1)x2-8(2k2-k)x+4(2k-1)2-16=0.

设直线与椭圆的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),

则x1,x2是方程的两根,所以x1+x2=.

因为点P为弦AB的中点,所以2==,解得k=-.

故所求直线的方程为x+2y-4=0.

方法二 (点差法)设所求直线与椭圆的交点为A(x1,y1),B(x2,y2).因为点P为弦AB的中点,所以x1+x2=4,y1+y2=2.又因为A,B在椭圆上,所以x+4y=16,x+4y=16.两式相减,得(x-x)+4(y-y)=0,

即(x1+x2)(x1-x2)+4(y1+y2)(y1-y2)=0,

所以==-,即kAB=-.

故所求直线的方程为y-1=-(x-2),

即x+2y-4=0.

方法三 (利用对称性,中点转移法)设所求直线与椭圆的一个交点为A(x,y).因为弦中点为P(2,1),所以另一个交点为B(4-x,2-y).

因为点A,B在椭圆上,所以x2+4y2=16,①

(4-x)2+4(2-y)2=16,②

从而A,B在方程①-②所形成的图形上,

即在直线x+2y-4=0上.

又因为过A,B的直线只有1条,

故所求直线的方程为x+2y-4=0.

解后反思 解决中点弦的问题,最常用的方法有两种:一是把直线方程与曲线方程联立,消元得一元二次方程,利用中点坐标公式和根与系数的关系列关系式,进而求出参数;二是设出弦的两端点坐标,不具体求出,利用点差法整体表示直线斜率,进而求出参数;三利用对称性,设出弦的一个端点坐标,利用中点转移法求出另一端点的坐标,消去二次项直接求出弦所在的直线方程 。下载本文

显示全文
专题