裴巧玲
摘 要:涉及圆锥曲线中的离心率的取值范围(或最值)问题,往往是高考命题中比较常见的一种基本方式.借助一道模拟题的探究,就椭圆离心率的最值分析与求解,从不同思维视角切入加以分析与解决,合理变式与拓展,总结思路与技巧策略,引领并指导数学教学与复习备考.
关键词:圆锥曲线;离心率;椭圆;最小值;变式
离心率是圓锥曲线(这里主要指椭圆与双曲线)中的主干知识和重点知识,关于求离心率值的范围(或最值)问题具有很好的探究价值.这类问题往往注重高中各必备版块知识的交点,注重数学思想和方法的综合,使之成为各类考试的高频考点之一.由于此类问题综合性强,数学思维能力和数学运算能力要求高,学生在解题中普遍存在进入难、深入难、析出难这“三难”,成为各类数学试卷命题中的一个重点与难点.
1 问题呈现
4 教学启示
4.1 思路总结,策略归纳
圆锥曲线(这里主要指椭圆与双曲线)的离心率的取值范围(或最值)问题是各类考试的热点题型之一,对圆锥曲线中已知特征关系的转化是解决此类问题的关键.以下三种思路是比较常见的求解策略:
(1) 利用圆锥曲线的定义、余弦定理或勾股定理,构造关于参数a,b,c的不等关系;
(2) 利用圆锥曲线的基本性质,如:通径,三角形中的边角关系,曲线上的点到焦点距离的取值范围等,建立相应的不等关系;
(3) 利用几何图形中几何量的大小,如:线段的长度、角的大小等,构造几何度量之间的关系.
另外,对于双曲线而言,有时还可以利用其渐近线的斜率比较来合理建立相应的不等关系等.
4.2 方向指导,思想引领
圆锥曲线(这里主要指椭圆与双曲线)的离心率的取值范围(或最值)问题可以概括为显示约束条件和隐藏约束条件两种题型,以“形”为主的解题的方向和以“数”为主的解题两种解题方向,解不等式法和函数值域法两种求解取值范围(或最值)的方法.
离心率问题往往与平面向量、解三角形等知识结合,考查学生对圆锥曲线的基本知识(如定义、焦点三角形的性质等)、基本方法的理解和掌握,考查化归与转化、函数与方程、数形结合等数学思想的运用等.
另外,双曲线的离心率是双曲线一个非常重要的几何性质.其求解方法涉及到解析几何、代数运算等知识点,往往综合性强,方法灵活,没有固定的模式可套,如何根据题设条件找到切入点,构建含有离心率的关系式是解决这类问题的关键所在.
参考文献:
[1] 邹慧妤.圆锥曲线的几何性质在解题中的应用研究[J].数理化解题研究,2023(34):98-100.
[2] 宋雅静.高考数学圆锥曲线试题的解题方法研究[D].宁夏师范学院,2023.