关于椭圆离心率的几个优美命题

中学数学研究2007年第7期

关于椭圆离心率的几个优美命题

四川省内江师范学院数学系

(641112)余小芬刘成龙

文[1]给出了双曲线离心率的一组优美结论,笔者读后深受启发,通过仔细研究得到了有关椭圆离心率的一组优美结论,为方便叙述,本文把结论以命题的形式给出.请看下文:

证明

在R£△BO_F2中,taJlP

2詈,所以

t玉9=等=等=主-1,于、是孙2=

如图1,椭圆≤+

口-

y・

菩=l(口>0,6>o)的

两个焦点为F1(一c,0)、F2(c,0),在z轴上

彳人凡

\、~

么铋。

志,即e

所以e=∞s9.

命题3

cosP

I,又因为9∈(o,考),

n。∥2

图1

P=黜.证明易知e=詈=Ⅱ≤蹁,设

S1n口十Sln口

I,r

I十I厂r'l

的两顶点为A1(一n,O)、A2(口,0),在y轴正半

轴上的顶点为B(0,6),椭圆离心率为e,P是椭圆上的一动点(异于z轴上的两顶点),设么A1BO=8,么PFlF2=口,么PAlA2=口l,么BF2Fl=9,么F1F2P=卢,么PA2A1=p1.则可得到以下4个命题:

命题l证明

△PFlF2的外接圆的半径为R,由正弦定理

2仃习了网。刁舔赢了五万2慧镯m=慧篇.

毹e

z苴

F1F2

2Rsin(丌一口一旦)一

Sln口十sln芦Slna十S1np

命题4已=订F面面面磊.

P= ̄/l—o群9.

证明设p(z。,y。)是椭圆享+参。1上

的一点:这里于妨设P(z。,y。)在z轴的上方,

在愈△AloB中,似8=号,所以

c0P日:笔:旦三≠:1一ez,于是可得e:

则t肌口t=忌PA,=未笔,锄(丌一卢,)=忌m:=

厂Fi葡.

命题2

e=cOsp.

五竽i,于是可得tan口,tan(丌一p,)5=麓‘

Zn一口

。一

i兰=南,又因为P(zo,殉)在椭圆丢

’’。

Zn

1_口

ZO一口Z0。一口。

n。

夸k鲁ejkjk业蕊}坐警e夸k疆}蕾}警}誓}:Ik业■}■}坐j壬}■tjk:-kj妇‘jkjk薯}j‘}j略j●}警}jk崔}jk誓}誓}蕾}书}曾e誓}誓}省}■}

可能回答的情况及处理办法等都要有明确的通盘设计.有些提问不一定要学生个别回答,甚至不一定要学生作出回答,关键要起到一个提示、

引导、过渡的效果.有些提问不一定要学生口头

序渐进,才能充分体现课堂提问的目的.

总之,课堂提问是进行数学学科思维训练,提高学生学习能力的一种有效的教学方法,在数学教学中发挥着重要的作用.教师通过科学

的课堂提问,可以达到多角度、深层次地调动学

回答,也可以让学生用书面的形式回答.课堂提问要根据学生的具体学情进行设置,要符合学生的心理状态,符合学生的认知规律和特点,循

生学习的内动力,加强教与学的和谐互动,提高课堂教学的有效性。

・17・

万方数据

2007年第7期

眦劬咱,=鑫=糍器=

+菩三1上,可得y02=学,所以

一等,即咖啡=等=争一一故

已=厂F面面面磊.

如图2,椭圆享+菩

y一

=1(口>0,6>0)的两个焦

!垮=

//\。

点为F1(一c,0)、F2(c,Q、◇lol

\.

乡j

0),离心率为e,M、N是图2

椭圆上两点,且朋N∥

F1F2,IFlF2I=2mMNI,线段FlN的反向

延长线交椭圆于Q,且l

QFl

I=AI

FlN

l,则

有:

命题5e=√焉等生.

证明

由题意,可知lMNI

2翥,根据对称

性可设N的坐标为(轰,五),设Q的坐标为

(zl,y1),则由定比分点公式可得:zl=一f~

扣蛐以有学+半

知一差,y12一从.又因为Q、N在椭圆茅十

=1(1),孚+等=1(2),自(1)、(2)两

式消去尼可得(c十沁+舞)2+I;【2(口2一艺≥)

=口2,整理可得e2=磊揣,所以P=

丝(羔二墨)

~仇(1十A)十A。

上述5个命题的应用较为广泛,由于篇幅的限制,这里仅举两例说明:

例1(2003年北京(文),5)如图3,直线£:z一2y+2=0过椭圆的左焦点F1和一个顶点B,该椭圆的’离心率为().

万方数据

中学数学研究

(A)号(B)号(c蠓(D)学

分析

如图3,直线

,。

£:z一2y+2=0的斜率为

忌l=丢,即tan口=寻.连接

力差。厂\

\/乍ID

F2

I孓

BF2,由图像的对称性可知图3

口=卢,所以talla=tanJ9=

寺,由上述命题2得:e=

瓜碲孵5一一期~‘

鬲熹=吉=警,故选答案D.例2

(2004年春季安徽,3)己知F1、F2

为椭圆≤+差=1(口>6>o)的焦点,M为椭

圆上一点,懈l垂直于z轴,且么F1MF2=

60。,则椭圆的离心率为(

).

(A)丢(B)譬(c)譬(D)雩

分析

不妨设F1、F2

,‘

分别为椭圆的左焦点和右/,兮

^仁

焦点,如图4,由MFl垂直

Q。

—/

Ft≯孓

于z轴得么MFlF2=90。,

巡又已知么FlMF2=60。,故图4

在△j汀1F2中,有么MF2F1=30。,于是利用上

述命题3可得:

Si碰脚1F2+Si以慨Fl

Sin(么砸1F2+么慨F1),Sin90。+Si删

如(孵+鲥)

以i

1+要

3’

同理可得,当Fl、F2分别为椭圆的右焦点

和左焦点时,离心率P仍为等,故选答案c.

参考文献

[1]徐希扬.关于双曲线离心率的一组优美结论[J].数

学教学参考,2007,4.

关于椭圆离心率的几个优美命题

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:

余小芬, 刘成龙

四川省内江师范学院数学系,641112中学数学研究

STUDIES IN MIDDLE SCHOOL MATH GUANGDONG2007,""(7)0次

参考文献(1条)

1. 徐希扬 关于双曲线离心率的一组优美结论 2007(04)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zxsxyj200707006.aspx

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28日

中学数学研究2007年第7期

关于椭圆离心率的几个优美命题

四川省内江师范学院数学系

(641112)余小芬刘成龙

文[1]给出了双曲线离心率的一组优美结论,笔者读后深受启发,通过仔细研究得到了有关椭圆离心率的一组优美结论,为方便叙述,本文把结论以命题的形式给出.请看下文:

证明

在R£△BO_F2中,taJlP

2詈,所以

t玉9=等=等=主-1,于、是孙2=

如图1,椭圆≤+

口-

y・

菩=l(口>0,6>o)的

两个焦点为F1(一c,0)、F2(c,0),在z轴上

彳人凡

\、~

么铋。

志,即e

所以e=∞s9.

命题3

cosP

I,又因为9∈(o,考),

n。∥2

图1

P=黜.证明易知e=詈=Ⅱ≤蹁,设

S1n口十Sln口

I,r

I十I厂r'l

的两顶点为A1(一n,O)、A2(口,0),在y轴正半

轴上的顶点为B(0,6),椭圆离心率为e,P是椭圆上的一动点(异于z轴上的两顶点),设么A1BO=8,么PFlF2=口,么PAlA2=口l,么BF2Fl=9,么F1F2P=卢,么PA2A1=p1.则可得到以下4个命题:

命题l证明

△PFlF2的外接圆的半径为R,由正弦定理

2仃习了网。刁舔赢了五万2慧镯m=慧篇.

毹e

z苴

F1F2

2Rsin(丌一口一旦)一

Sln口十sln芦Slna十S1np

命题4已=订F面面面磊.

P= ̄/l—o群9.

证明设p(z。,y。)是椭圆享+参。1上

的一点:这里于妨设P(z。,y。)在z轴的上方,

在愈△AloB中,似8=号,所以

c0P日:笔:旦三≠:1一ez,于是可得e:

则t肌口t=忌PA,=未笔,锄(丌一卢,)=忌m:=

厂Fi葡.

命题2

e=cOsp.

五竽i,于是可得tan口,tan(丌一p,)5=麓‘

Zn一口

。一

i兰=南,又因为P(zo,殉)在椭圆丢

’’。

Zn

1_口

ZO一口Z0。一口。

n。

夸k鲁ejkjk业蕊}坐警e夸k疆}蕾}警}誓}:Ik业■}■}坐j壬}■tjk:-kj妇‘jkjk薯}j‘}j略j●}警}jk崔}jk誓}誓}蕾}书}曾e誓}誓}省}■}

可能回答的情况及处理办法等都要有明确的通盘设计.有些提问不一定要学生个别回答,甚至不一定要学生作出回答,关键要起到一个提示、

引导、过渡的效果.有些提问不一定要学生口头

序渐进,才能充分体现课堂提问的目的.

总之,课堂提问是进行数学学科思维训练,提高学生学习能力的一种有效的教学方法,在数学教学中发挥着重要的作用.教师通过科学

的课堂提问,可以达到多角度、深层次地调动学

回答,也可以让学生用书面的形式回答.课堂提问要根据学生的具体学情进行设置,要符合学生的心理状态,符合学生的认知规律和特点,循

生学习的内动力,加强教与学的和谐互动,提高课堂教学的有效性。

・17・

万方数据

2007年第7期

眦劬咱,=鑫=糍器=

+菩三1上,可得y02=学,所以

一等,即咖啡=等=争一一故

已=厂F面面面磊.

如图2,椭圆享+菩

y一

=1(口>0,6>0)的两个焦

!垮=

//\。

点为F1(一c,0)、F2(c,Q、◇lol

\.

乡j

0),离心率为e,M、N是图2

椭圆上两点,且朋N∥

F1F2,IFlF2I=2mMNI,线段FlN的反向

延长线交椭圆于Q,且l

QFl

I=AI

FlN

l,则

有:

命题5e=√焉等生.

证明

由题意,可知lMNI

2翥,根据对称

性可设N的坐标为(轰,五),设Q的坐标为

(zl,y1),则由定比分点公式可得:zl=一f~

扣蛐以有学+半

知一差,y12一从.又因为Q、N在椭圆茅十

=1(1),孚+等=1(2),自(1)、(2)两

式消去尼可得(c十沁+舞)2+I;【2(口2一艺≥)

=口2,整理可得e2=磊揣,所以P=

丝(羔二墨)

~仇(1十A)十A。

上述5个命题的应用较为广泛,由于篇幅的限制,这里仅举两例说明:

例1(2003年北京(文),5)如图3,直线£:z一2y+2=0过椭圆的左焦点F1和一个顶点B,该椭圆的’离心率为().

万方数据

中学数学研究

(A)号(B)号(c蠓(D)学

分析

如图3,直线

,。

£:z一2y+2=0的斜率为

忌l=丢,即tan口=寻.连接

力差。厂\

\/乍ID

F2

I孓

BF2,由图像的对称性可知图3

口=卢,所以talla=tanJ9=

寺,由上述命题2得:e=

瓜碲孵5一一期~‘

鬲熹=吉=警,故选答案D.例2

(2004年春季安徽,3)己知F1、F2

为椭圆≤+差=1(口>6>o)的焦点,M为椭

圆上一点,懈l垂直于z轴,且么F1MF2=

60。,则椭圆的离心率为(

).

(A)丢(B)譬(c)譬(D)雩

分析

不妨设F1、F2

,‘

分别为椭圆的左焦点和右/,兮

^仁

焦点,如图4,由MFl垂直

Q。

—/

Ft≯孓

于z轴得么MFlF2=90。,

巡又已知么FlMF2=60。,故图4

在△j汀1F2中,有么MF2F1=30。,于是利用上

述命题3可得:

Si碰脚1F2+Si以慨Fl

Sin(么砸1F2+么慨F1),Sin90。+Si删

如(孵+鲥)

以i

1+要

3’

同理可得,当Fl、F2分别为椭圆的右焦点

和左焦点时,离心率P仍为等,故选答案c.

参考文献

[1]徐希扬.关于双曲线离心率的一组优美结论[J].数

学教学参考,2007,4.

关于椭圆离心率的几个优美命题

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:

余小芬, 刘成龙

四川省内江师范学院数学系,641112中学数学研究

STUDIES IN MIDDLE SCHOOL MATH GUANGDONG2007,""(7)0次

参考文献(1条)

1. 徐希扬 关于双曲线离心率的一组优美结论 2007(04)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zxsxyj200707006.aspx

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