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帮你做好离心率的题目
求离心率或离心率的范围是圆锥曲线的重要题型,下面结合实例归纳总结一下。简单的一般是先求出a,c,再由求出。更一般的是,先得到关于a,b,c的方程(不等式),再利用,得到关于a,c齐次方程(不等式),再得到关于e的方程(不等式),从而求出离心率或离心率的范围。关键是如何找到a,b,c的方程(不等式),可以分为代数法和几何法,代数法是指用代数的方法得到关于a,b,c的方程(不等式),几何法是指利用几何性质得到关于a,b,c的方程(不等式)。能利用几何性质时,比单纯利用代数法要简单。
注椭圆的离心率,双曲线的离心率,抛物线的离心率.
一、直接求出、,求解
已知圆锥曲线的标准方程或易求时,可利用率心率公式来解决。也可用变形形式,在椭圆中;在双曲线中。
例1.已知双曲线的一条渐近线方程为,则双曲线的离心率为( )
A B C D
答案:A
解法1:双曲线焦点在x轴,由渐近线方程可得,故选A
解法2:由渐近线方程可得,。故选A
变式.设、分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线上存在点,使,且,则双曲线离心率为( )
A B C D
答案:B
解析:设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点。若双曲线上存在点A,使∠F1AF2=90º,且|AF1|=3|AF2|,设|AF2|=1,|AF1|=3,双曲线中,,∴ 离心率,选B。
例2.已知双曲线 ,若焦点关于直线的对称点在另一条渐近线上,则双曲线的离心率为( )
A. B2 C. D.3
分析:解法1:由几何图形找到a,b,c的关系。解法2:表示出F的对称点的坐标,代入另一条渐近线方程得到关于a,b,c的方程。
解法1(几何法):如图设两条渐近线及x轴间的夹角分别为∠1,∠2,∠3.
则,
。
解法2(代数法):设F的对称点M的坐标为,则,解得
。将代入得,,化简得,
,。
点评:解法1(几何法)方法简单,但思路不好想;解法2(代数法)思路自然,但运算较繁。我们应首先考虑用几何法,不行时再考虑用代数法。
变式.【2015高考浙江,文15】椭圆()的右焦点关于直线的对称点在椭圆上,则椭圆的离心率是 .
分析:表示出对称点的坐标,代入圆的方程得到关于a,b,c的方程。
解法1(代数法):设关于直线的对称点为,则有,解得,所以在椭圆上,即有,解得,所以离心率。
分析:利用几何性质得到关于a,b,c的方程。
解法2(几何法):设椭圆的左焦点为,∥OP, ①,②,③,由①②③得。
二、构造、的齐次等式,解出
根据题设条件,借助、、之间的关系,构造、的关系(特别是齐二次式),进而得到关于的一元方程,从而解得离心率。
例3. 设双曲线的一个焦点为F,虚轴的一个端点为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F(-c,0) B(0,b)则KFB=,与直线FB垂直的渐近线方程为
y=-x,∴ =,即b2=ac,又b2=c2-a2,∴有c2-a2=ac,两边同除以a2得
e2-e-1=0∴e=,∵e>1,∴e=,选D.
变式.设双曲线()的半焦距为,直线过,两点.已知原点到直线的距离为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
答案:A
解析:由已知,直线的方程为,由点到直线的距离公式,得,又, ∴,两边平方,得,整理得,得或,又 ,
∴,∴,∴,故选A
三、构建关于的不等式,求的取值范围
例4.已知双曲线()的右焦点为,若过点且倾斜角为的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( )
A B C D
答案:C
解析:双曲线的右焦点为F,若过点F且倾斜角为的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则该直线的斜率的绝对值小于等于渐近线的斜率,∴ ≥,离心率e2=,∴ e≥2,选C
变式. 已知双曲线-=1 (a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,点P在双曲线的右支上,且|PF1|=4|PF2|,则此双曲线的离心率e的最大值为________.
答案:
解析:由定义,知|PF1|-|PF2|=2a.又|PF1|=4|PF2|,∴|PF1|=a,|PF2|=a.
在△PF1F