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专题17 圆锥曲线的离心率或离心率范围问题
1.一般求离心率有以下两种方法:
定义法:根据题意求出a,b,c的值,再由离心率定义:椭圆;双曲线直接求解;
方程法:由题意列出含有a,b,c的方程,借助于椭圆b2=a2-c2、双曲线b2=c2-a2消去b,构造a,c的齐次式,再求出e.
2.一般求离心率范围有以下两种方法:
构造不等式法:根据题设条件以及曲线的几何性质(如:曲线的范围、对称性、位置关系等),建立关于a,b,c的不等式,转化为关于a,c的齐次不等式,得到e的范围;
构造函数法:根据题设条件,用其他的变量或参数表示e,研究参数范围,结合函数性质,得到e的范围.
(2022•三门峡模拟)已知椭圆C:的右焦点为F,直线与C交于A,B两点,若∠AFB=120°,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【分析】把代入椭圆方程可得点A和B的坐标,再结合椭圆的对称性与tan60°,推出a,b与c的关系,最后根据b2=a2﹣c2和e,得解.
【解答】解:把代入椭圆方程得,1,解得y=±b,
不妨取A(,b),B(,b),
因为∠AFB=120°,
由椭圆的对称性知,∠AFO或其补角为60°,
所以,即|a﹣2c|=b,
所以a2﹣4ac+4c2=b2=a2﹣c2,化简得4ac=5c2,
所以离心率e.
故选:B.
(2021秋•鼓楼区校级期末)已知椭圆1(a>b>0)的右焦点为F,椭圆上的A,B两点关于原点对称,|FA|=2|FB|,且•a2,则该椭圆离心率的取值范围是( )
A.(0,] B.(0,] C.(,1) D.,1)
【分析】设椭圆的左焦点为E,根据题意和椭圆的定义可知|BF|a,|BE|a,利用余弦定理求出cos∠BFA,结合平面向量的数量积计算即可.
【解答】解:由题意知,如图,设椭圆的左焦点为E,则|BE|+|BF|=2a,
因为点A,B关于原点对称,所以四边形EBFA为平行四边形,
由|FA|=2|FB|,得||BF|a,|BE|a,
在△EBF中,cos∠EBFe2,
所以cos∠BFA=﹣cos∠EBFe2,
由•a2,得||||cos∠BFAaa(e2)a2,整理得e2,又0<e<1,
所以e∈(0,]
故选:B.
(2022•重庆模拟)已知双曲线C:的左、右焦点分别为F1,F2,点A在y轴上,△AF1F2为等边三角形,且线段AF2的中点恰在双曲线C上,则双曲线C的离心率为( )
A. B.2 C. D.
【分析】设线段AF2的中点为M,可得|MF2|=c,|MF1|,2a,即可得出答案.
【解答】解:设线段AF2的中点为M,
因为M恰在双曲线C上,可得|MF1|﹣|MF2|=2a,
因为点A在y轴上,△AF1F2为等边三角形,所以故|MF2|=c,|MF1|,
故2a,
所以离心率为e,
故选:C.
(2022春•茂名月考)已知双曲线1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,双曲线的左顶点为A,以F1F2为直径的圆交双曲线的一条渐近线于P,Q两点,其中点Q在y轴右侧,若|AQ|≥2|AP|,则该双曲线的离心率的取值范围是( )
A.(1,] B.[,+∞) C.(1,] D.[,+∞)
【分析】由题意可得,以F1F2为直径的圆的方程为x2+y2=c2,不妨设双曲线的渐近线方程为y,求出P,Q的坐标,再结合条件,求出a,b,c之间的关系,即可求解.
【解答】解:由题意可得,以F1F2为直径的圆的方程为x2+y2=c2,
不妨设双曲线的渐近线方程为y,
由,解得或,
∴Q(a,b),P(﹣a,﹣b),
∵双曲线的左顶点为A,则A(﹣a,0),
∴,|AP|,
∵|AQ|≥2|AP|,
∴,即4a2≥3(c2﹣a2),
∴,
又∵e>1,
∴.
故选:C.
1.(2022•西安模拟)已知双曲线1(a>0,b>0)的一条渐近线与x轴正半轴所成夹角为,则C的离心率为( )
A. B.2 C. D.3
【分析】求出的值,利用双曲线的离心率公式可求得结果.
【解答】解:双曲线C的渐近线方程为,由题意可得,则,
所以,.
故选:A.
2.(2022•南昌一模)已知F1,F2,B分别是椭圆的左焦点、右焦点、上顶点,连接BF2并延长交C于点P,若△PF1B为等腰三角形,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【分析】设|PF2|=x,则a+x=2a﹣x,可求出x,所以|PF2|,|PF1|,|F1F2|=2c,在△BF1F2中,由余弦定理表达出cos∠BF2F1,同理在△PF1F2中,由余弦定理表达出cos∠PF2F1,再利用cos∠BF2F1+cos∠PF2F1=0即可求出离心率e的值.
【解答】解:由椭圆的几何性质可知|BF1|=|BF2|=a,设|PF2|=x,
则|PF1|=