本题导读
本题是 2015 年重庆理科卷的压轴大题,考查圆锥曲线的综合性质。第一问利用椭圆定义和勾股定理求解基本量 ;第二问通过几何长度关系建立关于 的齐次式,考查离心率的求法及代数变形能力。
📌【题干】
Question
(2015年重庆卷(理)) 如图,椭圆 的左、右焦点分别为 ,过 的直线交椭圆于 两点,且 .
(1) 若 ,求椭圆的标准方程;
(2) 若 ,求椭圆的离心率 .
🔍【思路分析】
破题导航
- 第一问(标准方程):
- 根据椭圆定义:,可直接求出 。
- 题干给定 ,即 是直角三角形。利用勾股定理 求出焦距 ,进而得到 。
- 第二问(离心率):
- 建立比例关系:设 ,则 。
- 利用长度转化:由 ,可得 。
- 利用定义:对点 使用定义 ,求出 (关于 的式子)。
- 勾股定理锁定:在 中,。通过此方程求出 与 的比例。
- 求解离心率:在 中,,代入 得到关于 的关系式,求出 。
✅【答案】
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因为 ,所以
✍【详细解析】
Abstract
(1) 求椭圆的标准方程 根据椭圆定义:, 解得 。 因为 ,所以 为直角三角形。 在 中,由勾股定理得: 。 解得 。 则 。 故椭圆的标准方程为 。
(2) 求椭圆的离心率 设 ,则 。 因为 , 所以 。 对点 应用椭圆定义:。 在 中, 由勾股定理 得:
。 整理得 。 解得 。 因为 ,取 。 则 。
在 中: 。 则 。 因为 ,所以 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 几何直观与代数转化的结合:本题没有使用繁琐的坐标计算,而是完全利用长度关系和勾股定理,这要求对几何图形的结构有极强的把握。
- 离心率的求法:求离心率不一定要算出 和 ,只要建立关于 的齐次方程即可。
- 计算陷阱:在解 的二次方程时,必须利用 这一几何约束条件进行舍根。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 方法拓展: 本题也可以利用焦点三角形的面积公式或余弦定理进行推导。由于 ,其面积 (此处 ),但由于涉及 点,纯几何长度法最为简便。
- 变式思考: 若条件改为 是等腰直角三角形,离心率又该如何计算? (提示:此时 。)
🔗【关联脉络】
Multi column
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