1、椭圆离心率一、典例分析,融合贯通 典例 1 【2016 年高考数学新课标卷文科 12 题】已知 O为坐标原点, F是椭圆 C:)0(2bayx的左焦点, BA,分别为 C的左,右顶点 P为上 一点,且 xP轴,过点A的直线 l与线段 PF交于点 M与 y轴交于点 E若直线 BM经过 E的中点,则 的离心率为( ) 31B 2C 3D 4【点睛之笔】相似用完即相识!【解法 2】代数法由题意可设 )0,(cF, ),(aA, )0,(B令 x,代入椭圆方程可得 abcby21可得),2abcP(,设直线 AE的方程为 )(axky,令 cx,可得 ,-)( cM令 0,可得 )( k【点睛之笔】不
2、用多虑,一步一步代!【解法 3】几何代数结合法设直线 AE的方程为 )(axky,令 cx,可得 ,-)( cM令 0,可得 )(设 OE的中点为 H,可得,20)( kaBMF acack2)(ca31e【点睛之笔】几何代数,数与形的完美融合!【解后反思】解法 1:利用相似比构造方程,恒等变形求得离心率!解法 2:利用条件一步一步用数据转化,无须烧脑!解法 3:几何代数,相辅相生,相得益彰!典例 2 设 是 上的一点, 、 .已知 ,求椭P210xyaba1F2是 其 左 、 右 焦 点 12FP=60圆离心率的取值范围.【解法 1】基本不等式在 , ,12FPA中 2 21121+PF-c
3、os60F2()-3221121213(PF+)3PF(+PF)-422443aacA2ace01e又1e【点睛之笔】基本不等式,让数学学习更有激情!【解法 2】有界性设 ,又0Px,y1020F,Paexaex12Fc在 , ,12A中 212+-cos6,200004aexexc【点睛之笔】坐标有界,思想无界!【解法 3】极端情况当点 位于短轴端点 或 处时,点 对两焦点的张角最大P1B2P故 ( 为坐标原点 )122F=60, 2OF30在 , ,2OBFA中 21sinOBFsin302cea01又 2e【点睛之笔】极端解法,剑走偏锋!【解后反思】解法 1:套用公式省时又省力!解法 2
4、:利用坐标的有界性巧妙构造不等式!解法 3:极端解法,投“极”取巧,尽显思维的灵气!典例 3【2016 浙江理科第 19 题】如图,设椭圆21()xya()求直线 1kxy被椭圆截得的线段长(用 k,表示);()若任意以 ),0(A为圆心的圆与椭圆至多有三个公共点,求椭圆离心率的取值范围。第(1)小题:第(2)小题:【解法 1】:零点存在定理设圆方程为 221ryx,与椭圆联立方程 22)1(ayxr消去 得 01)( aa由题设知方程在 ,上最多一解,记22()1)fyyr 当 4r时, 0(f,2(1)40fr()f0,所以方程在 ,上只有一解, 1a均可 那么当 2r时,第一种情况:只需
5、 0)(1422ra,得 024r解得442rra,即2a,得 a第二种情况:假设方程在 1,上有两解2(1)01fa,得 10422ar,则 2a,由于方程在 ,上最多一解,所以 上述两种情况均可得到 12a,离心率221ceaa,因此椭圆离心率的取值范围0【点睛之笔】零点存在定理,走遍天下都有理!【点睛之笔】方程法,缩短思维旅程的好方法!【解法 3】点差法因此,任意以 (0,1)A为圆心的圆与椭圆至多有三个公共点的充要条件是 21a,离心率2cae,因此椭圆离心率的取值范围02eyxMQAOP【点睛之笔】点差法,一点都不差的好方法!【解法 4】单调性法易知,弦长 从 到 逆时针旋转半圈处处
6、不相等,即弦长在 轴单侧单调。PABy|424422(1)11()akka,设 2kt,24()tgka,则 ()gt在 0,)上单调递增。只需 421t,即 421at成立得 21a,得 2,因此椭圆离心率的取值范围 20e【点睛之笔】单调性法,解起题来不单调!【解法 5】:弦长的最值性【点睛之笔】利用弦长的最值性,最有价值!【解后反思】解法 1:零点存在定理,剪不断那就理来乱!解法 2:利用方程思想构造不等式,妙哉!解法 3:点差法,代点作差,肯定不会差!解法 4:单调性法,其实很有情调,一点都不不单调!解法 5:利用最值性,直奔目标,不走寻常路!二、精选试题,能力升级1.【2012 全国
7、,理 4】设 F1, F2是椭圆 E: (a b0)的左、右焦点, P 为直线 上一21xy32ax点, F2PF1是底角为 30的等腰三角形,则 E 的离心率为( )A B C D345【答案】C 【解析】设直线 与 轴交于点 ,则 ,在 中, 2axM260PF 2RtPFMA21Fc , ,故 ,解得 ,故离心率 23FMc231os60acFP34ca34e2.【2011 全国新课标,理 14】在平面直角坐标系 xOy 中,椭圆 C 的中心为原点,焦点 F1,F 2 在 x 轴上,离心率为 .过 F1 的直线 l 交 C 于 A,B 两点,且ABF 2 的周长为 16,那么 C 的方程为_2【答案】 68xy【解析】