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例谈圆锥曲线中的典型问题

2016-05-14陈静王书爽

高中生学习·高二版 2016年6期
关键词:抛物线

陈静 王书爽

离心率问题

例1 已知[F1,F2]是双曲线[x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)]的左、右焦点,若双曲线的左支上存在一点[P]与点[F2]关于直线[y=bax]对称,则该双曲线的离心率为( )

A. [52] B. [5]

C. [2] D. [2]

解析 由条件及图形分析得,

在[△PF1F2中,F1F2=2c,PF2=2b,PF1=2a].

由双曲线定义得,[2b-2a=2a],

则[b=2a]. 故[e=1+(ba)2=5].

答案 B

点拨 此类题中有一些几何条件直接代数化比较复杂,故要数形结合,优先从几何角度分析转化条件. 比如例1中,点[P]与[F2]关于直线[y=bax]对称,可转化为直线[y=bax]的垂直平分线段[PF2],进而得到[PF2=2b,][PF1=2a].

例2 [A1,A2,B1,B2]为椭圆[x2a2+y2b2=1(a>b>0)]的四个顶点,[F]为其右焦点,直线[A1B2]与直线[B1F]相交于点[T],线段[OT]与椭圆的交点[M]恰好为线段[OT]的中点,则该椭圆的离心率为 .

解析 由题意知,直线[A1B2]的方程为[y=bax+b],直线[B1F]的方程为[y=bcx+b.]

联立[y=bax+b,y=bcx+b]解得,[T]的坐标为[(2aca-c,b(a+c)a-c)].

则[M]的坐标为[(aca-c,b(a+c)2(a-c))].

则[(aca-c)2a2+[b(a+c)2(a-c)]2b2=1].

化简得,[c2+10ac-3a2=0],即[e2+10e-3=0],

解得,[e=-5+27].

点拨 此类求离心率问题中,若不能从几何角度转化和运用条件,则适合从坐标的角度直接转化为参数[a,b,c]的关系求解.

例3 已知椭圆[x2a2+y2b2=1(a>b>0)],若椭圆上存在点[P]使得[asin∠PF1F2=csin∠PF2F1],则离心率的范围为 .

解析 由条件有,[sin∠PF2F1sin∠PF1F2=ca].

又由正弦定理有,[sin∠PF2F1sin∠PF1F2=PF1PF2],

则[PF1PF2=ca].

由椭圆定义有,[PF1+PF2=2a].

联立得,[PF1=2aca+c].

由椭圆的性质得,[a-c

即[a-c<2aca+c

变形得,[e>2-1.]

又[e<1],故[2-1

点拨 此类题所给条件与所求联系不明显,要善于挖掘隐含条件,学会整合转化条件,逐渐将条件和所研究的问题联系起来. 如本题中,先用正弦定理将角化为边,得到焦半径与[a,c]的关系;再利用椭圆的定义及性质将条件转化为只含[a,c]的关系式,从而得到离心率的范围.

轨迹问题

例4 已知圆的方程[x2+y2=4],若抛物线过点[A(0,-1),B(0,1)],且以圆的切线为准线,则抛物线的焦点[F]的轨迹方程是( )

A. [x23+y24=1(y≠0)] B. [x24+y23=1(y≠0)]

C. [x23+y24=1(x≠0)] D. [x24+y23=1(x≠0)]

解析 由抛物线的定义有,[AF=d1,BF=d2(d1,d2]分别为[A,B]到准线的距离).

由图……

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