橢圓中的存在性成立問(wèn)題

☉江蘇省徐州高級(jí)中學(xué)孟文娣

橢圓中的存在性成立問(wèn)題

☉江蘇省徐州高級(jí)中學(xué)孟文娣

數(shù)學(xué)的深?yuàn)W在于數(shù)學(xué)問(wèn)題的千變?nèi)f化，數(shù)學(xué)方法的靈活多變，數(shù)學(xué)思想的內(nèi)在統(tǒng)一·函數(shù)歷來(lái)是高考考查的重點(diǎn)，而函數(shù)中借助“恒成立”與“存在性”成立問(wèn)題求解參數(shù)的取值范圍又是考卷中的老面孔·很多教師致力于此類題型的研究，總結(jié)出了各種考查形式及解決方法·實(shí)際上，這類問(wèn)題的本質(zhì)就是化歸為函數(shù)的最值問(wèn)題·而在橢圓的有關(guān)問(wèn)題中，橢圓離心率的求解是?？碱}型，特別是求離心率的取值范圍是考查的重點(diǎn)·由于方法較多，綜合性較強(qiáng)，這類問(wèn)題往往又成為考查的難點(diǎn)，學(xué)生在碰到這類問(wèn)題時(shí)比較棘手·筆者在執(zhí)教過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在求橢圓離心率取值范圍的問(wèn)題中，如果能將函數(shù)中的“存在性”成立問(wèn)題的思想加以借鑒，則能較快地解決一些較復(fù)雜的問(wèn)題·

下面以幾個(gè)較簡(jiǎn)單的例題來(lái)闡述這種思想方法的運(yùn)用·

解析：此題解法較多，可通過(guò)設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)，利用有界性建立不等式；也可以通過(guò)設(shè)角，轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)問(wèn)題求取值范圍·前者計(jì)算量較大，后者綜合性較強(qiáng)，現(xiàn)在從“最值問(wèn)題”研究解決方法·

通過(guò)橢圓圖像不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)點(diǎn)P在橢圓上運(yùn)動(dòng)時(shí)，越靠近長(zhǎng)軸端點(diǎn)∠F1PF2越小，最小值趨向于0，越靠近短軸端點(diǎn)∠F1PF2越大，當(dāng)P點(diǎn)與短軸端點(diǎn)重合時(shí)，∠F1PF2最大·即當(dāng)P點(diǎn)在橢圓上運(yùn)動(dòng)時(shí)，∠F1PF2存在最大值·因此若存在點(diǎn)P，使∠F1PF2=90°，設(shè)短軸上的頂點(diǎn)為B，只需∠F1BF2≥90°即可·再利用橢圓的對(duì)稱性，只需∠OBF2≥

當(dāng)且僅當(dāng)PF1=PF2=a，P點(diǎn)與短軸端點(diǎn)重合時(shí)，余弦值取得最小值，即∠F1PF2取得最大值·

解析：此題設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)，利用有界性求離心率取值范圍仍然是基本方法，但是運(yùn)算量仍較大·點(diǎn)M到左焦點(diǎn)的距離與到右準(zhǔn)線的距離的比值隨著M的變化而變化，并且存在最值·只要2在這個(gè)變化范圍內(nèi)，則必存在點(diǎn)M滿足條件·易證橢圓上的點(diǎn)在長(zhǎng)軸兩端點(diǎn)處時(shí)，到左焦點(diǎn)與到右準(zhǔn)線的距離的比值取到最值·由題意，只需

（a＞b＞0）的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2，P為橢圓上任意一點(diǎn)·當(dāng)點(diǎn)P在長(zhǎng)軸右端點(diǎn)時(shí)，取得最小值當(dāng)點(diǎn)P在長(zhǎng)軸左端點(diǎn)時(shí)取得最大（即書上例題中出現(xiàn)的結(jié)論變形：橢圓上到兩焦點(diǎn)的距離的最大值、最小值分別為a+c，a-c）

例4設(shè)點(diǎn)F1、F2分別是橢右焦點(diǎn)，若在其右準(zhǔn)線上存在點(diǎn)P，使線段PF1的中垂線過(guò)點(diǎn)F2，求橢圓離心率的取值范圍·

解析：由題意，F(xiàn)1F2=F2P=2c，題目轉(zhuǎn)化為：存在點(diǎn)P，使得F2P=2c·由圖易得，F(xiàn)2與右準(zhǔn)線上的點(diǎn)的連線存在最

解析：此題雖然沒(méi)有明確談及存在性，但仔細(xì)審題不難發(fā)現(xiàn)，題目就是在橢圓上存在一點(diǎn)P，可證當(dāng)點(diǎn)P在長(zhǎng)軸端點(diǎn)時(shí)，

總結(jié)：以上各題都有其他多種解決方法，在這就不一一贅述了·橢圓中的存在性成立問(wèn)題，與函數(shù)中的存在性成立問(wèn)題有著異曲同工的解決方法，并且將解決函數(shù)問(wèn)題的方法用到此處更顯簡(jiǎn)便、自然·但是并非所有含有“存在點(diǎn)P”這種條件的問(wèn)題都可使用這種方法，要認(rèn)真審題，確定條件中所蘊(yùn)含的量存在最值才能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)化·并且此類問(wèn)題多以填空題的形式給出，如果能記住橢圓中的一些最值結(jié)論將能夠大大提高解題速度·作為教師，在教學(xué)過(guò)程中要不斷的摸索，真正找到數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法的統(tǒng)一，教會(huì)學(xué)生會(huì)思考，能類比，真正達(dá)到舉一反三的效果·F