定義是揭示事物的本質(zhì)屬性,對于某些數(shù)學問題,若能靈活運用定義解題,往往事半功倍,本文舉例說明橢圓定義在解題中的應用。 一. 解方程 例1. 分析:常規(guī)方法是經(jīng)過兩次平方去根號求解,但運算繁雜,難免不出錯。如果聯(lián)想到橢圓的第一定義,將方程配方后令,得,則點M(x,y)的軌跡是以F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0)為焦點,長軸長為4的橢圓,從而原方程的解等價于已知橢圓上點的縱坐標去求它們的橫坐標。 解:由原方程可得 解得 二. 判斷方程表示的曲線 例2. 已知,且滿足,試判斷點M的軌跡是怎樣的曲線。 分析:若將原方程平方,化簡后并不能直接判斷出軌跡是什么曲線,注意式子結(jié)構(gòu)的特點,左邊可看成點M到點(2,0)的距離,從而可聯(lián)想右邊可化為點M到直線的距離,即有,由此聯(lián)想到橢圓的第二定義,就很簡單地求出點M的軌跡是橢圓。 三. 求參數(shù)的取值范圍 例3. 設(shè)橢圓的兩個焦點是F1(-c,0)、F2(c,0)(c>0),且橢圓上存在點P,使得直線PF1與直線PF2垂直,求m的取值范圍。 解:由題意知m>0,,,且 ②2-①得: 又 所以,即,所以 例4. 若方程表示的曲線為橢圓,則m的取值范圍是( ) A. (0,1) B. (1,+∞) C. (0,5) D. (5,+∞) 分析:由已知得 即 依題意,此方程表示橢圓,根據(jù)橢圓的第二定義,得,解得m>5,選D。 四. 求最值 例5. (1)給定A(-2,2),已知B是橢圓上動點,F(xiàn)是左焦點,當取最小值時,求B點坐標。 (2)已知橢圓內(nèi)有一點P(1,-1),F(xiàn)為橢圓右焦點,M是橢圓上動點,求|MP|+|MF|的最小值。 分析:此題如果按一般求最值的方法先建立目標函數(shù),再求最值,因含有兩個根式的和,代入消元不易,難以求解,但如果我們注意數(shù)量特征,利用橢圓定義合理轉(zhuǎn)化,則可得到如下簡解。 解:(1)顯然點A在橢圓內(nèi)部,由橢圓第二定義可得:B到橢圓左準線l的距離,所以,結(jié)合平面幾何知識,可知,當AB⊥l時,最小,此時易求B點坐標為(,2) (2)設(shè)橢圓的左焦點為F”,由平面幾何知識,得,當且僅當M為線段F”P的延長線與橢圓交點時取等號。 所以 所以的最小值為。 五. 求軌跡方程 例6. 已知橢圓的焦點是F1、F2,P是橢圓上一個動點,如果延長F1P到Q,使得,那么動點Q的軌跡是( ) A. 圓 B. 橢圓 C. 雙曲線一支 D. 拋物線 解:因為,所以 由橢圓第一定義得,故,即Q點軌跡是以F1為圓心,以2a為半徑的圓,選A。 六. 求焦點三角形的面積 例7. 已知點P是橢圓上的一點,F(xiàn)1、F2是兩個焦點,且∠F1PF2=α,求△F1PF2的面積S。 解:△PF1F2中,由余弦定理,得 所以 故 七. 求離心率 例8. 已知P是橢圓上一點,F(xiàn)1、F2是橢圓的左、右焦點若∠PF1F2=α,∠PF2F1=β,求橢圓離心率。 解:△PF1F2中,由正弦定理有 八. 求離心率取值范圍 例9. F1、F2是橢圓的兩個焦點,若橢圓上存在點P使得∠F1PF2=120°,求橢圓離心率的取值范圍。 解:由同例8得 又,所以 ▍ 來源:綜合網(wǎng)絡(luò) |
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