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专题06 圆锥曲线离心率及范围问题
【命题趋势】
离心率在圆锥曲线问题中有着重要应用,它的变化会直接导致曲线类型和形状的变化,同时它又是圆锥曲线统一定义中的三要素之一,有关求解圆锥曲线离心率的试题在历年高考试卷中均有出现。
【知识储备】
关于圆锥曲线离心率(范围)问题处理的主体思想是:建立关于一个的方程(或不等式),然后再解方程或不等式,要注意的是建立的方程或不等式应该是齐次式.一般建立方程有两种方法:1)利用圆锥曲线的定义解决;2)利用题中的几何关系来解决问题。另外,不能忽略了圆锥曲线离心率的自身限制条件(椭圆、双曲线离心率的取值范围不一致),否则很容易产生增根或者扩大所求离心率的取值范围.
【经典例题】
1)圆锥曲线的离心率
方法1:利用定义法求离心率(主要使用椭圆和双曲线的第一定义)
方法技巧:一般情况题中出现圆锥曲线上的点与焦点联系在一起时,尽量转化为定义去考虑,会更简单!
1.(2015浙江高考真题)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 .
2.(2023秋·山东临沂·高三校考期末)如图,已知双曲线的左、右焦点分别为,,,P是双曲线右支上的一点,与y轴交于点A,的内切圆在边上的切点为Q,若,则双曲线的离心率是______.
3.(2021·全国·统考高考真题)已知是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
方法2:利用几何关系求离心率:
方法技巧:初高中平面几何的全部知识都可以涉及。
1.(2022·全国·统考高考真题)椭圆的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线的斜率之积为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(2022·浙江·统考高考真题)已知双曲线的左焦点为F,过F且斜率为的直线交双曲线于点,交双曲线的渐近线于点且.若,则双曲线的离心率是____.
3.(2023·湖北·宜昌市联考模拟预测)设椭圆的离心率,C的左右焦点分别为,点A在椭圆C上满足.的角平分线交椭圆于另一点B,交y轴于点D.已知,则_______.
4.(2022·江西新余·统考二模)如图是数学家Germinal Dandelin用来证明一个平面截圆锥得到的截口曲线是椭圆的模型(称为“Dandelin双球”);在圆锥内放两个大小不同的小球,使得它们分别与圆锥的侧面、截面相切,设图中球,球的半径分别为和,球心距离,截面分别与球,球切于点,,(,是截口椭圆的焦点),则此椭圆的离心率等于______.
方法3:定义法+几何关系结合
1.(2022·全国·统考高考真题)(多选题)双曲线C的两个焦点为,以C的实轴为直径的圆记为D,过作D的切线与C交于M,N两点,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(2023·云南红河·统考一模)已知双曲线E:的左、右焦点分别为、,若E上存在点P,满足,(O为坐标原点),且的内切圆的半径等于a,则E的离心率为______.
3.(2023秋·广东·高三校考期末)已知O为坐标原点,P是椭圆E:上位于x轴上方的点,F为右焦点.延长PO,PF交椭圆E于Q,R两点,,,则椭圆E的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(2022秋·全国·高三校联考阶段练习)已知圆过双曲线的左、右焦点,,曲线与曲线在第一象限的交点为M,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
2)圆锥曲线离心率的取值范围
方法1:利用三角形三边关系建立不等式。
1.(2023·甘肃兰州·高三期末)已知椭圆上存在点P,使得,其中,分别为椭圆的左、右焦点,则该椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2023春·新疆·高三校考开学考试)已知椭圆的左、右焦点分别为,点在椭圆上,若离心率,则椭圆的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2022.成都市高三模拟)已知椭圆:的左、右焦点分别为,若椭圆上恰好有个不同的点,使得为等腰三角形,则椭圆的离心率的取值范围是( ).
A. B. C. D.
方法2:利用判别式建立不等式
1.(2022·浙江·高三校联考期中)已知椭圆,若存在过点且互相垂直的直线,,使得,与椭圆C均无公共点,则该椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2022广东高三期中)已知双曲线的右焦点为,为坐标原点,若存在直线过点交双曲线的右支于,两点,使,则双曲线离心率的取值范围是 .
方法3:利用角度的余弦值或数量级建立不等式
1.(2023秋·河南驻马店·高三统考期末)已知椭圆的左、右