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文档简介

关于椭圆离心率设椭圆的左、右焦点分别为,如果椭圆上存在点P,使,求离心率e的取值范围。解法1:利用曲线范围设P(x,y),又知,则将这个方程与椭圆方程联立,消去y,可解得解法2:利用二次方程有实根由椭圆定义知解法3:利用三角函数有界性记解法4:利用焦半径由焦半径公式得解法5:利用基本不等式由椭圆定义,有平方后得解法6:巧用图形的几何特性由,知点P在以为直径的圆上。又点P在椭圆上,因此该圆与椭圆有公共点P故有水深火热的演练一、直接求出或求出a与b的比值,以求解。在椭圆中,,1.已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率等于2.已知椭圆两条准线间的距离是焦距的2倍,则其离心率为3.若椭圆经过原点,且焦点为,则椭圆的离心率为4.已知矩形ABCD,AB=4,BC=3,则以A、B为焦点,且过C、D两点的椭圆的离心率为。5.若椭圆短轴端点为满足,则椭圆的离心率为。6..已知则当mn取得最小值时,椭圆的的离心率为7.椭圆的焦点为,,两条准线与轴的交点分别为,若,则该椭圆离心率的取值范围是8.已知F1为椭圆的左焦点,A、B分别为椭圆的右顶点和上顶点,P为椭圆上的点,当PF1⊥F1A,PO∥AB(O为椭圆中心)时,椭圆的离心率为。9.P是椭圆+=1(a>b>0)椭圆的离心率为10.已知是椭圆的两个焦点,P是椭圆上一点,若,则椭圆的离心率为11.在给定椭圆中,过焦点且垂直于长轴的弦长为,焦点到相应准线的距离为1,则该椭圆的离心率为12.设椭圆=1(a>b>0)的右焦点为F1,右准线为l1,若过F1且垂直于x轴的弦的长等于点F1到l1的距离,则椭圆的离心率是。13.椭圆(a>b>0)的两顶点为A(a,0)B(0,b),若右焦点F到直线AB的距离等于∣AF∣,则椭圆的离心率是。14.椭圆(a>b>0)的四个顶点为A、B、C、D,若四边形ABCD的内切圆恰好过焦点,则椭圆的离心率是15.已知直线L过椭圆(a>b>0)的顶点A(a,0)、B(0,b),如果坐标原点到直线L的距离为,则椭圆的离心率是16.在平面直角坐标系中,椭圆1(0)的焦距为2,以O为圆心,为半径作圆,过点作圆的两切线互相垂直,则离心率=17.设椭圆的离心率为,右焦点为,方程的两个实根分别为和,则点(A)A.必在圆内 B.必在圆上C.必在圆外 D.以上三种情形都有可能二、构造的齐次式,解出1.已知椭圆的焦距、短轴长、长轴长成等差数列,则椭圆的离心率是2.以椭圆的右焦点F2为圆心作圆,使该圆过椭圆的中心并且与椭圆交于M、N两点,椭圆的左焦点为F1,直线MF1与圆相切,则椭圆的离心率是3.以椭圆的一个焦点F为圆心作一个圆,使该圆过椭圆的中心O并且与椭圆交于M、N两点,如果∣MF∣=∣MO∣,则椭圆的离心率是4.设椭圆的两个焦点分别为F1、、F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是5.已知F1、F2是椭圆的两个焦点,过F1且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A、B两点,若△ABF2是正三角形,则这个椭圆的离心率是6.设分别是椭圆的左、右焦点,P是其右准线上纵坐标为(为半焦距)的点,且,则椭圆的离心率是三、寻找特殊图形中的不等关系或解三角形。1.已知、是椭圆的两个焦点,满足的点总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是2.已知是椭圆的两个焦点,P是椭圆上一点,且,椭圆离心率e的取值范围为3.已知是椭圆的两个焦点,P是椭圆上一点,且,椭圆离心率e的取值范围为4.设椭圆(a>b>0)的两焦点为F1、F2,若椭圆上存在一点Q,使∠F1QF2=120º,椭圆离心率e的取值范围为5.在中,,.若以为焦点的椭圆经过点,则该椭圆的离心率.6.设分别是椭圆()的左、右焦点,若在其右准线上存在使线段的中垂线过点,则椭圆离心率的取值范围是7.如图,正六边形ABCDEF的顶点A、D为一椭圆的两个焦点,其余四个顶点B、C、E、F均在椭圆上,则椭圆离心率的取值范围是椭圆离心率的解法椭圆的几何性质中,对于离心率和离心率的取值范围的处理,同学们很茫然,没有方向性。题型变化很多,难以驾驭。以下,总结一些处理问题的常规思路,以帮助同学们理解和解决问题。运用几何图形中线段的几何意义。基础题目:如图,O为椭圆的中心,F为焦点,A为顶点,准线L交OA于B,P、Q在椭圆上,PD⊥L于D,QF⊥AD于F,设椭圆的离心率为e,则①e=EQ\f(|PF|,|PD|)②e=EQ\f(|QF|,|BF|)③e=EQ\f(|AO|,|BO|)④e=EQ\f(|AF|,|BA|)⑤e=EQ\f(|FO|,|AO|)DDBFOBBBAPQ评:AQP为椭圆上的点,根据椭圆的第二定义得,①②④。∵|AO|=a,|OF|=c,∴有⑤;∵|AO|=a,|BO|=EQ\f(a2,c)∴有③。题目1:椭圆EQ\f(x2,a2)+EQ\f(y2,b2)=1(a>b>0)的两焦点为F1、F2,以F1F2为边作正三角形,若椭圆恰好平分正三角形的两边,则椭圆的离心率e?BBAF2F1思路:A点在椭圆外,找a、b、c的关系应借助椭圆,所以取AF2的中点B,连接BF1,把已知条件放在椭圆内,构造△F1BF2分析三角形的各边长及关系。解:∵|F1F2|=2c|BF1|=c|BF2|=EQ\r(,3)cc+EQ\r(,3)c=2a∴e=EQ\f(c,a)=EQ\r(,3)-1变形1:椭圆EQ\f(x2,a2)+EQ\f(y2,b2)=1(a>b>0)的两焦点为F1、F2,点P在椭圆上,使△OPF1为正三角形,求椭圆离心率?OOOOOOOOOOOOOOOOOOOPF1F2FOOOOOOOOOOOOOOOOOOOPF1F2F2F22解:连接PF2,则|OF2|=|OF1|=|OP|,∠F1PF2=90°图形如上图,e=EQ\r(,3)-1变形2:椭圆EQ\f(x2,a2)+EQ\f(y2,b2)=1(a>b>0)的两焦点为F1、F2,AB为椭圆的顶点,P是椭圆上一点,且PF1⊥X轴,PF2∥AB,求椭圆离心率?BAF2F1POBAF2F1PO解:∵|PF1|=EQ\f(,)EQ\f(b2,a)|F2F1|=2c|OB|=b|OA|=aPF2∥AB∴EQ\f(|PF1|,|F2F1|)=EQ\f(b,a)又∵b=EQ\r(,a2-c2)∴a2=5c2e=EQ\f(EQ\r(,5),5)点评:以上题目,构造焦点三角形,通过各边的几何意义及关系,推导有关a与c的方程式,推导离心率。二、运用正余弦定理解决图形中的三角形题目2:椭圆EQ\f(x2,a2)+EQ\f(y2,b2)=1(a>b>0),A是左顶点,F是右焦点,B是短轴的一个顶点,∠ABF=90°,求e?FBAFBAO解:|AO|=a|OF|=c|BF|=a|AB|=EQ\r(,a2+b2)a2+b2+a2=(a+c)2=a2+2ac+c2a2-c2-ac=0两边同除以a2e2+e-1=0e=EQ\f(-1+EQ\r(,5),2)e=EQ\f(-1-EQ\r(,5),2)(舍去)变形:椭圆EQ\f(x2,a2)+EQ\f(y2,b2)=1(a>b>0),e=EQ\f(-1+EQ\r(,5),2),A是左顶点,F是右焦点,B是短轴的一个顶点,求∠ABF?点评:此题是上一题的条件与结论的互换,解题中分析各边,由余弦定理解决角的问题。答案:90°引申:此类e=EQ\f(EQ\r(,5)-1,2)的椭圆为优美椭圆。性质:1、∠ABF=90°2、假设下端点为B1,则ABFB1四点共圆。3、焦点与相应准线之间的距离等于长半轴长。总结:焦点三角形以外的三角形的处理方法根据几何意义,找各边的表示,结合解斜三角形公式,列出有关e的方程式。题目3:椭圆EQ\f(x2,a2)+EQ\f(y2,b2)=1(a>b>0),过左焦点F1且倾斜角为60°的直线交椭圆与AB两点,若|F1A|=2|BF1|,求e?解:设|BF1|=m则|AF2|=2a-am|BF2|=2a-m在△AF1F2及△BF1F2中,由余弦定理得:ADVANCE\u3EQ\B\lc\{(\a\al(a2–c2=m(2a-c),2(a2-c2)=m(2a+c),))两式相除EQ\f(:2a-c,2a+c)=EQ\f(1,2)e=EQ\f(2,3)题目4:椭圆EQ\f(x2,a2)+EQ\f(y2,b2)=1(a>b>0)的两焦点为F1(-c,0)、F2(c,0),P是以|F1F2|为直径的圆与椭圆的一个交点,且∠PF1F2=5∠PF2F1,求e?分析:此题有角的值,可以考虑正弦定理的应用。解:由正弦定理:EQ\f(|F1F2|,sinF1PF2)=EQ\f(|F1P|,sinF1F2P)=EQ\f(|PF2|,sinPF1F2)根据和比性质:EQ\f(|F1F2|,sinF1PF2)=EQ\f(|F1P|+|PF2|,sinF1F2P+sinPF1F2)变形得:EQ\f(|F1F2|,|PF2|+|F1P|)=EQ\f(sinF1PF2,sinF1F2P+sinPF1F2)=

=EQ\f(2c,2a)=e∠PF1F2=75°∠PF2F1=15°e=EQ\f(sin90°,sin75°+sin15°)=EQ\f(EQ\r(,6),3)点评:在焦点三角形中,使用第一定义和正弦定理可知e=EQ\f(sinF1PF2,sinF1F2P+sinPF1F2)变形1:椭圆EQ\f(x2,a2)+EQ\f(y2,b2)=1(a>b>0)的两焦点为F1(-c,0)、F2(c,0),P是椭圆上一点,且∠F1PF2=60°,求e的取值范围?分析:上题公式直接应用。解:设∠F1F2P=α,则∠F2F1P=120°-αe=EQ\f(sinF1PF2,sinF1F2P+sinPF1F2)=EQ\f(sin60°,sinα+sin(120°-α))=EQ\f(1,2sin(α+30°))≥EQ\f(1,2)∴EQ\f(1,2)≤e<1变形2:已知椭圆EQ\f(x2,4)+EQ\f(y2,4t2)=1(t>0)F1F2为椭圆两焦点,M为椭圆上任意一点(M不与长轴两端点重合)设∠PF1F2=α,∠PF2F1=β若EQ\f(1,3)<tanEQ\f(α,2)<tanEQ\f(β,2)<EQ\f(1,2),求e的取值范围?分析:运用三角函数的公式,把正弦化正切。解;根据上题结论e=EQ\f(sinF1PF2,sinF1F2P+sinPF1F2)=EQ\f(sin(α+β),sinα+sinβ)=EQ\f(2sinEQ\f(α+β,2)cosEQ\f(α+β,2),2sinEQ\f(α+β,2)cosEQ\f(α-β,2))=EQ\f(cosEQ\f(α,2)cosEQ\f(β,2)-sinEQ\f(α,2)sinEQ\f(β,2),cosEQ\f(α,2)cosEQ\f(β,2)+sinEQ\f(α,2)sinEQ\f(β,2))=EQ\f(1-tanEQ\f(α,2)tanEQ\f(β,2),1-tanEQ\f(α,2)tanEQ\f(β,2))=e∵EQ\f(1,3)<EQ\f(1-e,1+e)<EQ\f(1,2)∴EQ\f(1,3)<e<EQ\f(1,2)以直线与椭圆的位置关系为背景,用设而不求的方法找e所符合的关系式.题目5:椭圆EQ\f(x2,a2)+EQ\f(y2,b2)=1(a>b>0),斜率为1,且过椭圆右焦点F的直线交椭圆于A、B两点,EQ\o(\s\up7(→),\s\do3\up1(OA))+EQ\o(\s\up7(→),\s\do3\up1(OB))与EQ\o(\s\up7(→),\s\do3\up1(a))=(3,-1)共线,求e?B(X2,Y2)A(X1,Y1)OB(X2,Y2)A(X1,Y1)O法一:设A(x1,y1),B(x2,y2)EQ\B\lc\{(\a\al(b2x2+a2y2=a2b2,y=x-c,))(a2+b2)x2-2a2cx+a2c2-a2b2=0x1+x2=EQ\f(2a2c,a2+b2)y1+y2=EQ\f(2a2c,a2+b2)-2c=EQ\f(-2b2c,a2+b2)EQ\o(\s\up7(→),\s\do3\up1(OA))+EQ\o(\s\up7(→),\s\do3\up1(OB))=(x1+x2,y1+y2)与(3,-1)共线,则-(x1+x2)=3(y1+y2)既a2=3b2e=EQ\f(EQ\r(,6),3)法二:设AB的中点N,则2EQ\o(\s\up7(→),\s\do3\up1(ON))=EQ\o(\s\up7(→),\s\do3\up1(OA))+EQ\o(\s\up7(→),\s\do3\up1(OB))EQ\B\lc\{(\a\al(EQ\f(x12,a2)+EQ\f(y12,b2)=1①,,EQ\f(x22,a2)+EQ\f(y22,b2)=1②,))①-②得:EQ\f(y1-y2,x1-x2)=-EQ\f(b2,a2)EQ\f(x1+x2,y1+y2)∴1=-EQ\f(b2,a2)(-3)既a2=3b2e=EQ\f(EQ\r(,6),3)由图形中暗含的不等关系,求离心率的取值范围。题目6:椭圆EQ\f(x2,a2)+EQ\f(y2,b2)=1(a>b>0)的两焦点为F1(-c,0)、F2(c,0),满足EQ\o(\s\up7(→),\s\do3\up1(MF))1·EQ\o(\s\up7(→),\s\do3\up1(MF))2=0的点M总在椭圆内部,则e的取值范围?FF2MF1O分析:∵EQ\o(\s\up7(→),\s\do3\up1(MF))1·EQ\o(\s\up7(→),\s\do3\up1(MF))2=0∴以F1F2为直径作圆,M在圆O上,与椭圆没有交点。解:∴c<ba2=b2+c2>2c2∴0<e<EQ\f(EQ\r(,2),2)题目7:椭圆EQ\f(x2,a2)+EQ\f(y2,b2)=1(a>b>0)的两焦点为F1(-c,0)、F2(c,0),P为右准线L上一点,F1P的垂直平分线恰过F2点,求e的取值范围?MPF2F1OMPF2F1O分析:思路1,如图F1P与F2M垂直,根据向量垂直,找a、b、c的不等关系。思路2:根据图形中的边长之间的不等关系,求e解法一:F1(-c,0)F2(c,0)P(EQ\f(a

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