本题导读
本题考查几何图形与圆锥曲线的交融。正方形的顶点既是椭圆的焦点又是曲线上通过的点,通过建立正方形边长与椭圆基本几何量 的代数关系,求出离心率 。
📌【题干】
Question
(2007年福建卷(理)) 已知正方形 ,则以 为焦点,且过 两点的椭圆的离心率为________。
🔍【思路分析】
破题导航
- 引入正方形几何量:设正方形的边长为 。
- 提取焦点几何量 :以 为焦点,则焦距 。
- 运用椭圆第一定义求 :
- 椭圆过 点,以点 为研究对象,其到两焦点的距离之和等于 。
- 即 。
- 依据正方形性质: (正方形的边); (正方形的对角线)。
- 由此可得 。
计算离心率: 比例化简。
✅【答案】
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✍【详细解析】
Abstract
解:设已知的正方形 的边长为 ()。 根据题意,椭圆以正方形的顶点 为左、右(或右、左)焦点, 所以椭圆的焦距 为:
因为椭圆过正方形的另外两个顶点 和 ,我们根据椭圆的第一几何定义,曲线上任意一点到两个焦点的距离之和恒等于定值实轴长 。 以点 为研究切入点,其对应的焦半径距离之和为:
根据正方形的几何性质:
- 线段 为正方形的边长, 故 ;
- 线段 为正方形的对角线, 根据勾股定理, 长度为 。
代入椭圆定义式中:
依据圆锥曲线离心率的定义公式 ,将含有参数 的齐次分式代入消元化简: 分子分母同时乘以共轭无理数 进行分母有理化:
所以,该椭圆的离心率为 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:椭圆定义模型( )、正方形对角线与其边的代数比例关系。
- 核心方法:几何设元消元法。
- 避坑指南:
- 属于设计新颖的送分题。计算到 时,必须要养成无条件进行分母有理化的规范习惯,填空题写 或 皆可,但化成最简无理数形式 最安全保险。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:椭圆的定义与标准方程、正方形的几何性质是福建卷(理)选择题/填空题的常考角度,同型题见下方类题演练。 结论推广:本题落点是椭圆的定义与标准方程、正方形的几何性质的核心结论,解题时先明确其定义与适用条件,再代值计算。 方法推广:采用定义设元代换法、齐次消元法,注意先判断题型特征再选择对应方法,避免生搬硬套。
🔗【关联脉络】
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