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文档简介
求离心率的9种方法【解析版】求离心率的9种方法【解析版】专题:椭圆和双曲线的离心率第一节:常用求离心率的公式及推导过程汇总椭圆双曲线公式一e=e=公式二e=推导过程:e====e=(知渐近线求离心率)推导过程:e====公式三性质:已知椭圆方程为两焦点分别为设焦点三角形,则椭圆的离心率。证明:由正弦定理得:由等比定理得:即∴。性质:已知双曲线方程为两焦点分别为设焦点三角形,则椭圆的离心率。证明:由正弦定理得:由等比定理得:即,∴。公式四性质:以椭圆的两个焦点,及椭圆上任意一点(除长轴上两个端点外)为顶点的,=,=β,则离心率证明:由正弦定理,有性质:以双曲线的两个焦点、及双曲线上任意一点(除实轴上两个端点外)为顶点的,=,=β,则离心率().证明:由正弦定理,有即又.公式五性质:已知点F是椭圆的焦点,过F的弦AB与椭圆焦点所在轴的夹角为θ,,k为直线AB的斜率,且,则有e=当曲线焦点在y轴上时,e=注:而不是性质:已知点F是双曲线的焦点,过F的弦AB与双曲线焦点所在轴的夹角为θ,,k为直线AB的斜率,且,则有e=当曲线焦点在y轴上时,e=注:而不是第二节:离心率求值一、椭圆离心率的求值1、定义法求离心率2、运用通径求离心率3、运用e=求离心率4、运用求离心率5、运用结论求离心率——(A,B为椭圆上的任意两点,M为直线AB的中点)6、运用正弦定理余弦定理求离心率运用相似比求离心率8、求出点的坐标带入椭圆方程建立等式9、运用几何关系求离心率1、定义法求离心率【2018•新课标Ⅰ文】已知椭圆C的一个焦点为(2,0),则C的离心率为()A.B.C.D.【答案】C【解析】,∵a2−4=4⇒a=22,则e=【2016新课标Ⅰ(文)5】直线l经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l的距离为其短轴长的,则该椭圆的离心率为()A.B.C.D.【答案】B【解析】由直角三角形的面积关系得bc=,解得,故选B【2010•广东7】若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是()A.B.C.D.【答案】B【解析】设长轴为2,短轴为2,焦距为2,则即.整理得:【2012江西文理】椭圆(a>b>0)的左、右顶点分别是A,B,左、右焦点分别是F1,F2.若|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列,则此椭圆的离心率为.【答案】【解析】因为椭圆(a>b>0)的左、右顶点分别是A,B,左、右焦点分别是F1,F2.若|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列,所以(a﹣c)(a+c)=4c2,即a2=5c2,所以e=.2、运用通径求离心率【2014•江西文】设椭圆C=1(a>b>0)的左右焦点为F1,F2,过F2作x轴的垂线与C相交于A,B两点,F1B与y轴相交于点D,若AD⊥F1B,则椭圆C的离心率等于.【答案】【解析】解法一:不妨假设椭圆中的a=1,则F1(﹣c,0),F2(c,0),当x=c时,由=1得y==b2,即A(c,b2),B(c,﹣b2),设D(0,m),∵F1,D,B三点共线,∴,解得m=﹣,即D(0,﹣),∴若AD⊥F1B,在,即=﹣1,即3b4=4c2,则b2=2c=(1﹣c2)=2c,即c2+2c﹣=0,解得c==,则c=,∵a=1,∴离心率e==,解法二:由题意得F1(﹣c,0),由通径长可得A(c,),B(c,-),又因DO∥BF2,,O为F1F2中点所以D为F1B的中点,则D(0,),若AD⊥F1B,则,即,解得e==。【2013四川文9】从椭圆(a>b>0)上一点P向x轴作垂线,垂足恰为左焦点F1,A是椭圆与x轴正半轴的交点,B是椭圆与y轴正半轴的交点,且AB∥OP(O是坐标原点),则该椭圆的离心率是().A.B.C.D.【答案】C【解析】由题意知A(a,0),B(0,b),P,∵AB∥OP,∴.∴b=c.∵a2=b2+c2,∴.∴.【2007福建理14】已知正方形,则以为焦点,且过两点的椭圆的离心率为______.【解析】解法一:设c=1,则.解法二:由题意得AD=AB=2c,由通径知AD=,则解得e=【2005全国卷Ⅲ理10】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 () A.B.C. D.【答案】D【解析】解法一:设,,由题意易知,,,选D.解法二:由题意易知,由通径可得,故,解得e=3、运用e=求离心率【2010•全国大纲Ⅰ16】已知F是椭圆C的一个焦点,B是短轴的一个端点,线段BF的延长线交C于点D,且,则C的离心率为.【答案】【解析】解法一:如图,,作DD1⊥y轴于点D1,则由,得,所以,,即,由椭圆的第二定义得又由|BF|=2|FD|,得,a2=3c2,解得e==,解法二:kBF=,,由e=得e=,解得e=。【例】经过椭圆(a>b>0)的左焦点F1作倾斜角为60°的直线和椭圆相交于A,B两点,若,求椭圆的离心率。【解析】直线AB的斜率k=tan60°=,带入公式e==2˙=4、运用求离心率【2018•新课标Ⅱ文】已知F1、F2是椭圆C的两个焦点,P是C上的一点,若,且,则C的离心率为()A.
1-
B.
2-
C.
D.
-1【答案】D【解析】解法一:依题意设PF1=r,PF2=r,F1F2=2r又r+r=2a,a=r,2r=2c∴c=r∴e==-1。解法二:===-1。
【2013福建文理15】椭圆Γ:(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为2c.若直线y=(x+c)与椭圆Γ的一个交点M满足∠MF1F2=2∠MF2F1,则该椭圆的离心率等于__________.【答案】【解析】解法一:∵由y=(x+c)知直线的倾斜角为60°,∴∠MF1F2=60°,∠MF2F1=30°.∴∠F1MF2=90°.∴MF1=c,MF2=c.又MF1+MF2=2a,∴c+c=2a,即.解法二:===-1。
【2013课标全国Ⅱ文】设椭圆C:(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上的点,PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,则C的离心率为().A.B.C.D.【答案】D【解析】解法一:如图所示,在Rt△PF1F2中,|F1F2|=2c,设|PF2|=x,则|PF1|=2x,由tan30°=,得.而由椭圆定义得,|PF1|+|PF2|=2a=3x,∴,∴.解法二:===。
【2009•江西理6】过椭圆a>b>0)的左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于点P,F2为右焦点,若∠F1PF2=60°,则椭圆的离心率为()A. B. C. D.【答案】B【解析】解法一:由题意知点P的坐标为(﹣c,)或(﹣c,﹣),∵∠F1PF2=60°,∴=,即2ac=b2=(a2﹣c2).∴e2+2e﹣=0,∴e=或e=﹣(舍去).解法二:===。
5、运用结论求离心率——(A,B为椭圆上的任意两点,M为直线AB的中点)【2014江西理15】过点M(1,1)作斜率为﹣的直线与椭圆C:=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率等于.【答案】【解析】解法一:设A(x1,y1),B(x2,y2),则,,∵过点M(1,1)作斜率为﹣的直线与椭圆C:=1(a>b>0)相交于A,B两点,M是线段AB的中点,∴两式相减可得,∴a=b,∴=b,∴e==.解法二:由点差法可得,1˙﹣=,解得a=b,∴=b,∴e==.6、运用正弦定理、余弦定理、三角函数求离心率【2013辽宁文11】已知椭圆C:(a>b>0)的左焦点为F,C与过原点的直线相交于A,B两点,连接AF,BF.若|AB|=10,|BF|=8,cos∠ABF=,则C的离心率为().A.B.C.D.【答案】B【解析】如图所示,根据余弦定理,|AF|2=|BF|2+|AB|2-2|BF||AB|cos∠ABF,即|AF|=6,又|OF|2=|BF|2+|OB|2-2|OB||BF|cos∠ABF,即|OF|=5.又根据椭圆的对称性,|AF|+|BF|=2a=14,∴a=7,|OF|=5=c,所以离心率为。【2008全国卷1理15】在中,,.若以为焦点的椭圆经过点,则该椭圆的离心率.【解析】设,则,.【2008全国卷1文15】ABC在中,,.若以为焦点的椭圆经过点,则该椭圆的离心率.ABC【解析】如图,不妨设|AC|=3,|AB|=4,则|BC|=5,所以2a=8,2c=4,e=.7、运用相似比求离心率【2009•浙江文6】已知椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,点B在椭圆上,且BF⊥x轴,直线AB交y轴于点P.若=2,则椭圆的离心率是()A. B. C. D.【答案】D【解析】解法一:解:如图,由于BF⊥x轴,故xB=﹣c,yB=,设P(0,t),∵=2,∴(﹣a,t)=2(﹣c,﹣t).∴a=2c,∴e==,解法二:由题意可知△BFA∽△POA,且相似比为3:2,则,解得e==。8、求出点的坐标带入椭圆方程建立等式【2009•江苏13】如图,在平面直角坐标系xoy中,A1,A2,B1,B2为椭圆(a>b>0)的四个顶点,F为其右焦点,直线A1B1与直线B2F相交于点T,线段OT与椭圆的交点M恰为线段OT的中点,则该椭圆的离心率为.【答案】【解析】解法一:由题意,可得直线A1B1的方程为,直线B2F的方程为两直线联立则点T(),则M(),由于此点在椭圆上,故有,整理得3a2﹣10ac﹣c2=0即e2+10e﹣3=0,解得,故答案为解法二(难):对椭圆进行压缩变换,,,椭圆变为单位圆:x'2+y'2=1,F'(,0).延长TO交圆O于N,易知直线A1B2斜率为1,TM=MO=ON=1,,设T(x′,y′),则,y′=x′+1,由割线定理:TB2×TA1=TM×TN,,(负值舍去),易知:B1(0,﹣1),直线B1T方程:令y′=0,即F横坐标,即原椭圆的离心率e=.9、运用几何关系求离心率【2018•新课标Ⅱ理】已知F1、F2是椭圆C:(a>b>0)的左、右焦点,A是C的左顶点,点P在过A且斜率为的直线上,△PF1F2为等腰三角形,,则C的离心率为(
)A.
B.
C.
D.
【答案】D【解析】∵过A直线斜率为∴tanα=
即sinα=339=113∴2c113=a+csinβ
【2017•新课标Ⅲ文理】已知椭圆C:(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0相切,则C的离心率为()A. B. C. D.【答案】A【解析】以线段A1A2为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0相切,∴原点到直线的距离=a,化为:a2=3b2.∴椭圆C的离心率e===.【2016新课标Ⅲ文理12】已知O为坐标原点,F是椭圆C(a>b>0)的左焦点,A,B分别为C的左,右顶点.P为C上一点,且PF⊥x轴,过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为()A. B. C. D.【答案】A【解析】由题意可设F(﹣c,0),A(﹣a,0),B(a,0),令x=﹣c,代入椭圆方程可得y=±b=±,可得P(﹣c,),设直线AE的方程为y=k(x+a),令x=﹣c,可得M(﹣c,k(a﹣c)),令x=0,可得E(0,ka),设OE的中点为H,可得H(0,),由B,H,M三点共线,可得kBH=kBM,即为,化简可得=,即为a=3c,可得e==.【2016江苏文理10】如图,在平面直角坐标系xOy中,F是椭圆(a>b>0)的右焦点,直线y=与椭圆交于B,C两点,且∠BFC=90°,则该椭圆的离心率是.【答案】【解析】设右焦点F(c,0),将y=代入椭圆方程可得x=±a=±a,可得B(﹣a,),C(a,),由∠BFC=90°,可得kBF•kCF=﹣1,即有•=﹣1,化简为b2=3a2﹣4c2,由b2=a2﹣c2,即有3c2=2a2,由e=,可得e2==,可得e=。【2015•浙江】——中难椭圆=1(a>b>0)的右焦点F(c,0)关于直线y=x的对称点Q在椭圆上,则椭圆的离心率是.【答案】【解析】不妨令c=1,设Q(m,n),由题意可得,即:,由①②可得:m=,n=,代入③可得:,解得e2(4e4﹣4e2+1)+4e2=1,可得,4e6+e2﹣1=0.即4e6﹣2e4+2e4﹣e2+2e2﹣1=0,可得(2e2﹣1)(2e4+e2+1)=0解得e=【2012新课标理】设、是椭圆E:=1()的左、右焦点,P为直线上一点,是底角为30°的等腰三角形,则E的离心率为()A、B、C、D、【答案】C【解析】如图所示,是等腰三角形,,,,,,又,所以,解得,因此。【2013浙江文理9】如图,F1,F2是椭圆C1:+y2=1与双曲线C2的公共焦点,A,B分别是C1,C2在第二、四象限的公共点.若四边形AF1BF2为矩形,则C2的离心率是().A.B.C.D.【答案】D【解析】椭圆C1中,|AF1|+|AF2|=2a=4,|F1F2|=2c=.又四边形AF1BF2为矩形,∴∠F1AF2=90°,∴|AF1|2+|AF2|2=|F1F2|2,∴|AF1|=,|AF2|=,∴双曲线C2中,2c=,2a=|AF2|-|AF1|=,故.【2013江苏文理12】在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的标准方程为(a>0,b>0),右焦点为F,右准线为l,短轴的一个端点为B.设原点到直线BF的距离为d1,F到l的距离为d2.若,则椭圆C的离心率为__________.【答案】【解析】设椭圆C的半焦距为c,由题意可设直线BF的方程为,即bx+cy-bc=0.于是可知,.∵,∴,即.∴a2(a2-c2)=6c4.∴6e4+e2-1=0.∴e2=.∴.双曲线离心率的求解1、定义法关系求离心率2、运用渐近线求离心率3、运用e=求离心率4、运用求离心率5、运用结论求离心率——(A,B为椭圆上的任意两点,M为直线AB的中点)6、运用几何关系求离心率1、定义法关系求离心率【2018•新课标Ⅲ】设F1,F2是双曲线(,)的左,右焦点,O是坐标原点。过F2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P。若|PF1|=6|OP|,则C的离心率为(A.
B.
2C.
D.
【答案】C【解析】因为OF2=c,直线OP的斜率为,则|OP|=a,|PF2|=b
则|PF1|=6a,OF1=C,cos∠POF1=−cos∠POF2=−ac
则【答案】2【解析】解:右焦点F(C,0)到的距离,32C=【2014•重庆文】设F1,F2分别为双曲线a>0,b>0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得(|PF1|﹣|PF2|)2=b2﹣3ab,则该双曲线的离心率为()A.B.C.4D.【答案】D【解析】∵(|PF1|﹣|PF2|)2=b2﹣3ab,∴由双曲线的定义可得(2a)2=b2﹣3ab,∴4a2+3ab﹣b2=0,∴a=,∴c==b,∴e==.【2014重庆理(理)】设F1,F2分别为双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得|PF1|+|PF2|=3b,|PF1|•|PF2|=ab,则该双曲线的离心率为()A.B.C.D.3【答案】B【解析】不妨设右支上P点的横坐标为x,由焦半径公式有|PF1|=ex﹣a,|PF2|=ex+a,∵|PF1|+|PF2|=3b,|PF1|•|PF2|=ab,∴2ex=3b,(ex)2﹣a2=ab∴b2﹣a2=ab∴a=b,∴c==b,∴e==.【2011课标理7】设直线L过双曲线C的一个焦点,且与C的一条对称轴垂直,L与C交于A,B两点,为C的实轴长的2倍,则C的离心率为()A.B.C.2D.3【答案】B【解析】通径|AB|==4a得.【2016山东(理)】已知双曲线E:(a>0,b>0),若矩形ABCD的四个顶点在E上,AB,CD的中点为E的两个焦点,且2|AB|=3|BC|,则E的离心率是.【答案】2【解析】解:令x=c,代入双曲线的方程可得y=±b=±,由题意可设A(﹣c,),B(﹣c,﹣),C(c,﹣),D(c,),由2|AB|=3|BC|,可得2•=3•2c,即为2b2=3ac,由b2=c2﹣a2,e=,可得2e2﹣3e﹣2=0,解得e=2(负的舍去).2、运用渐近线求离心率【2015•湖南文】若双曲线的一条渐近线经过点(3,﹣4),则此双曲线的离心率为()B.C.D.【答案】D【解析】双曲线的一条渐近线经过点(3,﹣4),可得3b=4a,即9(c2﹣a2)=16a2,解得e==【2010新课标文】中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4,2),则它的离心率为()A. B. C. D.【答案】D【解析】∵渐近线的方程是y=±x,∴2=•4,=,a=2b,c==a,e==,即它的离心率为.【2010•辽宁文9】设双曲线的﹣个焦点为F,虚轴的﹣个端点为B,如果直线FB与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为()A. B. C. D.【答案】D【解析】设双曲线方程为(a>0,b>0),则F(c,0),B(0,b)直线FB:bx+cy﹣bc=0与渐近线y=x垂直,所以,即b2=ac所以c2﹣a2=ac,即e2﹣e﹣1=0,所以或(舍去)【2015•山东文15】过双曲线C:(a>0,b>0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线,交C于点P.若点P的横坐标为2a,则C的离心率为【答案】2+【解析】x=2a时,代入双曲线方程可得y=±b,取P(2a,﹣b),∴双曲线C:(a>0,b>0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线的斜率为,∴=∴e==2+.3、运用e=求离心率【2009全国卷2理11】已知双曲线的右焦点为,过且斜率为的直线交于两点,若,则的离心率为()A.B.C.D.【答案】A【解析】设双曲线的右准线为,过分别作于,于,,由直线AB的斜率为,知直线AB的倾斜角为,由双曲线的第二定义有.又解法二:直线AB的斜率k=,带入公式e==2˙=4、运用求离心率【2013湖南文14】设F1,F2是双曲线C:(a>0,b>0)的两个焦点.若在C上存在一点P,使PF1⊥PF2,且∠PF1F2=30°,则C的离心率为__________.【答案】【解析】解法一:如图所示,∵PF1⊥PF2,∠PF1F2=30°,可得|PF2|=c.由双曲线定义知,|PF1|=2a+c,由|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2得4c2=(2a+c)2+c2,即2c2-4ac-4a2=0,即e2-2e-2=0,∴,∴.解法二:===+1。
【2008•陕西理8】双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,过F1作倾斜角为30°的直线交双曲线右支于M点,若MF2垂直于x轴,则双曲线的离心率为()A. B. C. D.【答案】B【解析】解:如图在Rt△MF1F2中,∠MF1F2=30°,F1F2=2c∴,∴∴,故选B.解法二:===。【2008全国卷Ⅱ11】设△ABC是等腰三角形,∠ABC=120°,则以A,B为焦点且过点C的双曲线的离心率为()A. B. C. D.【答案】B【解析】解:由题意2c=|AB|,所以,由双曲线的定义,有,∴故选B.
解法二:===。【2005福建理10】已知F1、F2是双曲线的两焦点,以线段F1F2为边作正三角形MF1F2,若边MF1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是 () A. B. C. D.【答案】D【解析】===+1。
5、运用结论求离心率——(A,B为椭圆上的任意两点,M为直线AB的中点)【2010全国2理21】己知斜率为1的直线l与双曲线C:相交于B、D两点,且BD的中点为.求C的离心率;【答案】2【解析】解法一:由题设知,的方程为:带入的方程,并化简,得设则①由为的中点知,故即,②故所以的离心率解法二:由,即1˙3=,e==26、运用几何关系求离心率【2017·新课标全国Ⅱ卷理9】.若双曲线(,)的一条渐近线被圆所截得的弦长为2,则的离心率为()A.2B.C.D.【答案】A【解析】解法一:常规解法根据双曲线的标准方程可求得渐近线方程为,根据直线与圆的位置关系可求得圆心到渐进线的距离为,∴圆心到渐近线的距离为,即,解得.解法二:待定系数法设渐进线的方程为,根据直线与圆的位置关系可求得圆心到渐进线的距离为,∴圆心到渐近线的距离为,即,解得;由于渐近线的斜率与离心率关系为,解得.解法三:几何法从题意可知:,为等边三角形,所以一条渐近线的倾斜较为,由于,可得,渐近线的斜率与离心率关系为,解得.解法四:坐标系转化法根据圆的直角坐标系方程:,可得极坐标方程,由可得极角,从上图可知:渐近线的倾斜角与圆的极坐标方程中的极角相等,所以,渐近线的斜率与离心率关系为,解得.解法五:参数法之直线参数方程如上图,根据双曲线的标准方程可求得渐近线方程为,可以表示点的坐标为,∵,∴点的坐标为,代入圆方程中,解得.【2016新课标Ⅱ(理)】已知,是双曲线E:的左,右焦点,点M在E上,与轴垂直,sin,则E的离心率为()A.B.C.D.2【答案】A【解析】离心率,由正弦定理得.【2015新课标2理】已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,顶角为120°,则E的离心率为()A.B.2C.D.【答案】D【解析】设M在双曲线的左支上,且MA=AB=2a,∠MAB=120°,则M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得,﹣=1,可得a=b,c==a,即有e==.【2015湖南(理)】设F是双曲线C的一个焦点.若C上存在点P,使线段PF的中点恰为其虚轴的一个端点,则C的离心率为.【答案】【解析】设F(c,0),P(m,n),(m<0),设PF的中点为M(0,b),即有m=﹣c,n=2b,将点(﹣c,2b)代入双曲线方程可得,﹣=1,可得e2==5,解得e=.【2015•山东理】平面直角坐标系xOy中,双曲线C1:(a>0,b>0)的渐近线与抛物线C2:x2=2py(p>0)交于点O,A,B,若△OAB的垂心为C2的焦点,则C1的离心率为.【答案】【解析】双曲线C1:(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,与抛物线C2:x2=2py联立,可得x=0或x=±,取A(,),则=,∵△OAB的垂心为C2的焦点,∴×(﹣)=﹣1,∴5a2=4b2,∴5a2=4(c2﹣a2)∴e==.【2014浙江文理】设直线x﹣3y+m=0(m≠0)与双曲线(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A,B.若点P(m,0)满足|PA|=|PB|,则该双曲线的离心率是.【答案】【解析】双曲线(a>0,b>0)的两条渐近线方程为y=±x,则与直线x﹣3y+m=0联立,可得A(,),B(﹣,),∴AB中点坐标为(,),∵点P(m,0)满足|PA|=|PB|,∴=﹣3,∴a=2b,∴c==b,∴e==.【2013湖南理14】设F1,F2是双曲线C:(a>0,b>0)的两个焦点,P是C上一点.若|PF1|+|PF2|=6a,且△PF1F2的最小内角为30°,则C的离心率为__________.【答案】【解析】不妨设|PF1|>|PF2|,由可得∵2a<2c,∴∠PF1F2=30°,∴cos30°=,整理得,c2+3a2-ac=0,即e2-e+3=0,∴.【2012浙江理8】如图,F1,F2分别是双曲线C:(a,b>0)的左右焦点,B是虚轴的端点,直线F1B与C的两条渐近线分别交于P,Q两点,线段PQ的垂直平分线与x轴交于点M.若|MF2|=|F1F2|,则C的离心率是A.B.C.D.【答案】B【解析】如图:|OB|=b,|OF1|=c.∴kPQ=,kMN=﹣.直线PQ为:y=(x+c),两条渐近线为:y=x.由,得:Q(,);由,得:P(,).∴直线MN为:y-=﹣(x-),令y=0得:xM=.又∵|MF2|=|F1F2|=2c,∴3c=xM=,解之得:,即e=.【2012重庆文】设为直线与双曲线(a>0,b>0)左支的交点,是左焦点,垂直于轴,则双曲线的离心率___________.【答案】【解析】因为直线与双曲线相交,联立方程化简得又PF1垂直于轴,【2009浙江理9】过双曲线的右顶点作斜率为的直线,该直线与双曲线的两条渐近线的交点分别为.若,则双曲线的离心率是()A.B.C.D.【答案】C【解析】解法一:对于,则直线方程为,直线与两渐近线的交点为B,C,,则有,因.四、椭圆、双曲线离心率综合【2018•北京】已知椭圆M:(a>b>0),双曲线N:.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为________;双曲线N的离心率为________【答案】-1;2【解析】解法一:图中A(c2,32c),设椭圆焦距为2c,
又|AF2|=C⋅|AF1|=3c。
∴解法二:连接AF1,则∠AF1F2=30°,∠AF2F1=60°对于椭圆===-1。连接六边形的对角线AB则∠AOF2=60°,,则
【2016浙江(理)】已知椭圆C1:+y2=1(m>1)与双曲线C2:﹣y2=1(n>0)的焦点重合,e1,e2分别为C1,C2的离心率,则()A.m>n且e1e2>1 B.m>n且e1e2<1 C.m<n且e1e2>1 D.m<n且e1e2<1【答案】A【解析】∵椭圆C1:+y2=1(m>1)与双曲线C2:﹣y2=1(n>0)的焦点重合,∴满足c2=m2﹣1=n2+1,即m2﹣n2=2>0,∴m2>n2,则m>n,排除C,D则c2=m2﹣1<m2,c2=n2+1>n2,则c<m.c>n,e1=,e2=,则e1•e2=•=,则(e1•e2)2=()2•()2====1+=1+=1+>1,∴e1e2>1.【2014•湖北理(理)】已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点.且∠F1PF2=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为()A.B.C.3D.2【答案】A【解析】设椭圆的长半轴为a,双曲线的实半轴为a1,(a>a1),半焦距为c,由椭圆和双曲线的定义可知,设|PF1|=r1,|PF2|=r2,|F1F2|=2c,椭圆和双曲线的离心率分布为e1,e2∵∠F1PF2=,∴由余弦定理可得4c2=(r1)2+(r2)2﹣2r1r2cos,①在椭圆中,①化简为即4c2=4a12-3r1r2,即,②在双曲线中,①化简为即4c2=4a22+r1r2,即,③联立②③得,=4,由柯西不等式得(1+)()≥(1×+)2,即()=即,d当且仅当时取等号。【2012浙江(文)】如图,中心均为原点的双曲线与椭圆有公共焦点,是双曲线的两顶点。若将椭圆长轴四等分,则双曲线与椭圆的离心率的比值是()A.3 B.2C.D.【答案】B【解析】设双曲线和椭圆的方程分别为,,则。依题意可得,,所以。【2011•福建文11】设圆锥曲线r的两个焦点分别为F1,F2,若曲线r上存在点P满足|PF1|:|F1F2|:|PF2|=4:3:2,则曲线r的离心率等于()A.或 B.或2 C..或2 D.或【答案】A【解析】依题意设|PF1|=4t,|F1F2|=3t,|PF2|=2t,若曲线为椭圆则2a=|PF1|+|PF2|=6t,c=t则e==,若曲线为双曲线则,2a=4t﹣2t=2t,a=t,c=t∴e==【2013课标全国Ⅱ文10】设抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过F且与C交于A,B两点.若|AF|=3|BF|,则l的方程为().A.y=x-1或y=-x+1B.y=或y=C.y=或y=D.y=或y=【答案】C【解析】由题意可得抛物线焦点F(1,0),准线方程为x=-1.当直线l的斜率大于0时,如图所示,过A,B两点分别向准线x=-1作垂线,垂足分别为M,N,则由抛物线定义可得,|AM|=|AF|,|BN|=|BF|.设|AM|=|AF|=3t(t>0),|BN|=|BF|=t,|BK|=x,而|GF|=2,在△AMK中,由,得,解得x=2t,则cos∠NBK=,∴∠NBK=60°,则∠GFK=60°,即直线AB的倾斜角为60°.∴斜率k=tan60°=,故直线方程为y=.当直线l的斜率小于0时,如图所示,同理可得直线方程为y=,故选C.第二节、求离心率取值范围一、根据题目已知不等式求离心率的取值范围(注意“存在”“恒成立”是隐藏的不等式)【2015福建文】已知椭圆E:(a>b>0)的右焦点为F,短轴的一个端点为M,直线l:3x﹣4y=0交椭圆E于A,B两点,若|AF|+|BF|=4,点M到直线l的距离不小于,则椭圆E的离心率的取值范围是()(0,]B.(0,]C.[,1)D.[,1)【答案】A【解析】如图所示,设F′为椭圆的左焦点,连接AF′,BF′,则四边形AFBF′是平行四边形,∴4=|AF|+|BF|=|AF′|+|AF|=2a,∴a=2.取M(0,b),∵点M到直线l的距离不小于,∴,解得b≥1.∴e==≤=.∴椭圆E的离心率的取值范围是.【2007北京文4】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()A. B. C. D.【答案】D【解析】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e≥,取值范围是。【2008湖南理8】若双曲线(a>0,b>0)上横坐标为的点到右焦点的距离大于它到左准线的距离,则双曲线离心率的取值范围是()A.(1,2) B.(2,+) C.(1,5) D.(5,+) 【答案】B【解析】或(舍去),.【2007湖南理9】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()A. B. C. D.【答案】D【解析】由已知P,所以的中点Q的坐标为,由当时,不存在,此时为中点,综上得二、根据顶角建立不等式求离心率的取值范围1、P为椭圆上任意一点,F1,F2为椭圆的焦点,则∠F1PF2最大当且仅当P为短轴顶点;2、P是椭圆上的任意一点,A,B为椭圆的长轴顶点,则∠APB最大当且仅当P为短轴顶点;3、P为椭圆上任意一点,F1,F2为椭圆的焦点,若∠F1PF2=θ,则椭圆的离心率的取值范围为≤e<1.【2008•江西理7】已知F1、F2是椭圆的两个焦点,满足=0的点M总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是()A.(0,1) B.(0,] C.(0,) D.[,1)【答案】C【解析】解:设椭圆的半长轴、半短轴、半焦距分别为a,b,c,∵=0,∴M点的轨迹是以原点O为圆心,半焦距c为半径的圆.又M点总在椭圆内部,∴该圆内含于椭圆,即c<b,c2<b2=a2﹣c2.∴e2=<,∴0<e<.【变式1】已知F1、F2是椭圆(a>b>0)的左右焦点,若椭圆上存在点P,使得∠F1PF2=900,则椭圆的离心率e的取值范围为【答案】[,1)【解析】设上顶点为B,只要∠F1BF2≥,就存在点P使得∠F1PF2=900,所以e=sin∠F1BO≥sin=,解得≤e<1.【变式2】已知A,B是椭圆(a>b>0)长轴的两个顶点,若椭圆上存在点P,使得∠APB=1200,则椭圆的离心率e的最小值为【答案】【解析】设上顶点为M,只要∠AMB≥,就存在点P使得∠APB=1200,所以===tan∠AOM≥tan=,解得≤e。【变式3】已知椭圆C:两个焦点为,如果曲线C上存在一点Q,使,求椭圆离心率的最小值。【分析】根据条件可采用多种方法求解,如例1中所提的方法均可。本题如借用三角函数的有界性求解,也会有不错的效果。【解析】根据三角形的正弦定理及合分比定理可得:设故,故椭圆离心率的最小值为。【变式4】双曲线的两个焦点为,若为其上一点,且,则双曲线离心率的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B【解析】设,,当点在右顶点处,..三、根据焦半径的取值范围(利用三角形三边的关系建立不等关系)求离心率的取值范围1、F是椭圆的一个焦点,P是椭圆上的任意一点,则a-c≤≤a+c;2、F是双曲线的右焦点,若P是双曲线右支上的任意一点,则c-a≤;若P是双曲线左支上的任意一点,则c+a≤,根据题给等式确定P位置。3、P是椭圆上的任意一点,则-a<xp<a,-b<yp<b.【2010•四川理9】椭圆(a>b>0)的右焦点为F,其右准线与x轴的交点为A.在椭圆上存在点P满足线段AP的垂直平分线过点F,则椭圆离心率的取值范围是()A.(0,] B.(0,] C.[,1) D.[,1)【答案】D【解析】由题意,椭圆上存在点P,使得线段AP的垂直平分线过点F,即F点到P点与A点的距离相等而|FA|=,|PF|∈[a﹣c,a+c]于是∈[a﹣c,a+c]即ac﹣c2≤b2≤ac+c2∴又e∈(0,1)故e∈[,1).【2009•重庆理15】已知双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),若双曲线上存在一点P使,则该双曲线的离心率的取值范围是.【答案】(1,)【解析】(由正弦定理得),,.又,,,由双曲线性质知,,即,得,又,得.【2009•重庆文15】已知椭圆(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),若椭圆上存在一点P使,则该椭圆的离心率的取值范围为.【答案】(,1)【解析】在△PF1F2中,由正弦定理得:则由已知得:,即:a|PF1|=c|PF2|设点(x0,y0)由焦点半径公式,得:|PF1|=a+ex0,|PF2|=a﹣ex0则a(a+ex0)=c(a﹣ex0),解得:由椭圆的几何性质知:x0>﹣a则,整理得e2+2e﹣1>0,解得:e<-或e>,又e∈(0,1),故椭圆的离心率:e∈(,1)。【2008福建理11】双曲线(a>0,b>0)的两个焦点为F1、F2,若P为其上一点,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线离心率的取值范围为()A.(1,3) B. C.(3,+) D.【答案】B【解析】由题意可知即由c+a≤则e≤3.【2004重庆理10】已知双曲线的左,右焦点分别为,点P在双曲线的右支上,且,则此双曲线的离心率e的最大值为:()A.B.C.D.【答案】B【解析】由题意可知即由c+a≤则e≤.【例】如果椭圆上存在一点P,使得点P到左准线的距离与它到右焦点的距离相等,那么椭圆的离心率的取值范围为()A. B. C. D.【答案】B【解析】设,由题意及椭圆第二定义可知(当且仅当三点共线等号成立),把代入化简可得又。【例】已知双曲线的左、右焦点分别是F1、F2,P是双曲线右支上一点,P到右准线的距离为d,若d、|PF2|、|PF1|依次成等比数列,求双曲线的离心率的取值
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