吳芳
摘 要 本文采用數(shù)形結(jié)合的方法,通過對(duì)雙曲線中的離心率與漸近線關(guān)系的研究,巧妙計(jì)算雙曲線離心率的問題,簡(jiǎn)化計(jì)算過程,有效提高了解題效率,進(jìn)而提高學(xué)生數(shù)字核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞 雙曲線;漸近線;離心率;數(shù)形結(jié)合
中圖分類號(hào):TH132.415 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1002-7661(2018)36-0241-01
漸近線是雙曲線所特有的一個(gè)性質(zhì),在雙曲線的學(xué)習(xí)中占據(jù)一定的空間。由于雙曲線的離心率 ,所以雙曲線中的離心率問題與漸近線問題密切相關(guān),兩者可相互轉(zhuǎn)化。
而在運(yùn)用雙曲線 的漸近線解決問題時(shí),我們往往更多地關(guān)注漸近線的代數(shù)表達(dá)式 ,而忽略了與離心率直接相關(guān)的 與漸近線傾斜角 這一幾何要素之間的關(guān)聯(lián) 。巧用漸近線的傾斜角,從“形”的角度去建構(gòu) 的等量關(guān)系,能夠大大地簡(jiǎn)化計(jì)算,提高解題效率。
例1:已知 , 分別是雙曲線 的左、右焦點(diǎn),過 與雙曲線的一條漸近線平行的直線交另一條漸近線于點(diǎn)M,若 為直角,則雙曲線離心率為_________
解:記 ,不妨設(shè) ,則有 。
又∵ ∴ ,由此可得
即 ,根據(jù) 可算得離心率 。
此解法是從漸近線的形出發(fā),利用平行和直角三角形的性質(zhì),直接求解漸近線的傾斜角,從而得到 的等量關(guān)系,簡(jiǎn)潔明了,所以在涉及漸近線問題時(shí),我們不僅僅注意它的方程,還要抓住“角”這一形的代表,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。
例2:已知雙曲線 的右頂點(diǎn)為 為坐標(biāo)原點(diǎn),以 為圓心的圓與雙曲線 的某漸近線交于兩點(diǎn) .若 ,則雙曲線 的離心率為________
解:過 作 ,設(shè) ,根據(jù)圓的性質(zhì)可知, ,所以在 中, ,由此,可算得 。
此解法構(gòu)建了關(guān)于漸近線傾斜角的直角三角形,利用邊長(zhǎng)關(guān)系求得傾斜角的正切值,進(jìn)而求得離心率,以形助數(shù),簡(jiǎn)化計(jì)算。
例3:已知雙曲線 的右焦點(diǎn)為 ,過 的直線 交雙曲線的漸近線于 兩點(diǎn),且與其中一條漸近線垂直,若 ,則該雙曲線的離心率為______
解:如圖,不妨設(shè) ,易知 ,∴ ,則在 ,可得 ,即 ;
另解:由漸近線的對(duì)稱性可知 的角平分線,由此可知 ,∴ ,根據(jù)勾股定理可得 ,即 ,得 。
此題借助漸近線有關(guān)的特征三角形及漸近線傾斜角的邊角關(guān)系進(jìn)行列式。
在雙曲線漸近線的教學(xué)中,筆者認(rèn)為既要學(xué)生掌握雙曲線漸近線的方程這一代數(shù)表達(dá)式,也要關(guān)注漸近線傾斜角這一幾何要素,以形助數(shù),以數(shù)解形,有利于問題的簡(jiǎn)化,也有利于學(xué)生把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì),滲透數(shù)形結(jié)合的思想方法,提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]王興月.巧解雙曲線中有關(guān)漸近線的問題[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考,2015(7X):54-55.