内容正文:
第68讲 圆锥曲线中的离心率问题
题组一、由概念与性质求圆锥曲线离心率值的问题
例1、(2023·广东梅州·统考一模)由伦敦著名建筑事务所SteynStudio设计的南非双曲线大教堂惊艳世界,该建筑是数学与建筑完美结合造就的艺术品.若将如图所示的大教堂外形弧线的一段近似看成双曲线(,)下支的部分,且此双曲线两条渐近线方向向下的夹角为,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
变式1、(2023·黑龙江大庆·统考一模)设,分别是椭圆的左、右焦点,点P,Q在椭圆C上,若,且,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
变式2、(2023·广东江门·统考一模)椭圆是特别重要的一类圆锥曲线,是平面解析几何的核心,它集中地体现了解析几何的基本思想.而黄金椭圆是一条优美曲线,生活中许多椭圆形的物品,都是黄金椭圆,它完美绝伦,深受人们的喜爱.黄金椭圆具有以下性质:①以长轴与短轴的四个顶点构成的菱形内切圆经过两个焦点,②长轴长,短轴长,焦距依次组成等比数列.根据以上信息,黄金椭圆的离心率为___________.
题组二、由等量关系求圆锥曲线中离心率值的问题
例2、(2023·江苏南京·南京市秦淮中学校考模拟预测)已知抛物线的焦点为,准线为.若与双曲线的两条渐近线分别交于点A和点B,且(为原点),则双曲线的离心率为
A. B. C.2 D.
变式1、(2023·安徽·统考一模)已知直线与椭圆交于两点,线段中点在直线上,且线段的垂直平分线交轴于点,则椭圆的离心率是__________.
变式2、(2023·江苏泰州·泰州中学校考一模)在平面直角坐标系中,分别是双曲线C:的左,右焦点,过的直线与双曲线的左,右两支分别交于点,点在轴上,满足,且经过的内切圆圆心,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
变式3、(2022·江苏如皋·高三期末)已知双曲线,过左焦点F作一条渐近线的垂线,记垂足为P,点Q在双曲线 上,且满,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.2
题组三、由不等关系求圆锥曲线中离心率的范围问题
例3、(2023·云南玉溪·统考一模)已知,分别是椭圆的左、右焦点,,是椭圆与抛物线的公共点,,关于轴对称且位于轴右侧,,则椭圆的离心率的最大值为______.
变式1、(2023·广东茂名·统考一模)已知直线与双曲线交于A,B两点(A在B的上方),A为BD的中点,过点A作直线与y轴垂直且交于点E,若的内心到y轴的距离不小于,则双曲线C的离心率取值范围是______.
变式2、(2023·广东汕头·统考一模)过双曲线上的任意一点,作双曲线渐近线的平行线,分别交渐近线于点,若,则双曲线离心率的取值范围是___________.
题组四、由存在性求圆锥曲线中离心率的范围问题
例4、(2023·黑龙江·黑龙江实验中学校考一模)已知椭圆C:的左、右焦点分别为(-c,0),(c,0),若椭圆C上存在一点M使得的内切圆半径为,则椭圆C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式1、(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考一模)已知双曲线C:(,)的左、右焦点分别为,,若在C上存在点P(不是顶点),使得,则C的离心率的取值范围为______.
变式2、(2023·广东·统考一模)已知双曲线,点的坐标为,若上的任意一点都满足,则的离心率取值范围是( )
A. B. C. D.
变式3、(2022·四川省泸县第二中学模拟预测(文))已知椭圆的左右焦点为,若椭圆C上恰好有6个不同的点P,使得为等腰三角形,则椭圆C的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
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第68讲 圆锥曲线中的离心率问题
题组一、由概念与性质求圆锥曲线离心率值的问题
例1、(2023·广东梅州·统考一模)由伦敦著名建筑事务所SteynStudio设计的南非双曲线大教堂惊艳世界,该建筑是数学与建筑完美结合造就的艺术品.若将如图所示的大教堂外形弧线的一段近似看成双曲线(,)下支的部分,且此双曲线两条渐近线方向向下的夹角为,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】双曲线(,)的渐近线的方程为,
双曲线两条渐近线方向向下的夹角为,
根据双曲线两条渐近线对称关系可得的倾斜角为,
则,则,
,
则该双曲线的离心率为,
故选:D.
变式1、(2023·黑龙江大庆·统考一模)设,分别是椭圆的左、右焦点,点P,Q在椭圆C上,若,且,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,得,则点P是以为直径的圆与椭圆C的交点,不妨设和点P在第一象限,如图
连接,令,则,,.
因为,所以,即,得