内容正文:
专题04 圆锥曲线离心率精通指南:十大经典模型解析
内容早知道
☛第一层 巩固提升练(10大题型)
题型一:建立关于a和c的一次或二次方程与不等式
题型二:利用圆锥曲线的定义
题型三:利用正弦定理
题型四:利用余弦定理
题型五:椭圆与双曲线共焦点
题型六:利用最大顶角
题型七:中点弦问题
题型八:已知焦点三角形两底角
题型九:坐标法
题型十:四心问题
☛第二层 能力培优练
☛第三层 拓展突破练
☛第四层 高考真题练
求离心率范围的方法
一、建立不等式法:
1、利用曲线的范围建立不等关系.
2、利用线段长度的大小建立不等关系.为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的任意一点,;为双曲线的左、右焦点,为双曲线上的任一点,.
3、利用角度长度的大小建立不等关系.为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的动点,若,则椭圆离心率的取值范围为.
4、利用题目不等关系建立不等关系.
5、利用判别式建立不等关系.
6、利用与双曲线渐近线的斜率比较建立不等关系.
7、利用基本不等式,建立不等关系.
二、函数法:
1、根据题设条件,如曲线的定义、等量关系等条件建立离心率和其他一个变量的函数关系式;
2、通过确定函数的定义域;
3、利用函数求值域的方法求解离心率的范围.
三、坐标法:
由条件求出坐标代入曲线方程建立等量关系.
建立关于a和c的一次或二次方程与不等式
1.已知双曲线的左焦点为,为坐标原点,若在的右支上存在关于轴对称的两点,使得为正三角形,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
2.已知是椭圆的两个焦点,满足的点总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.已知椭圆C:的上顶点为A,左、右两焦点分别为,,若为等边三角形,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
4.机场为旅客提供的圆锥形纸杯如图所示,该纸杯母线长为12cm,开口直径为8cm,旅客使用纸杯喝水时,当水面与纸杯内壁所形成的椭圆经过母线中点时,椭圆的离心率等于( )
A. B. C. D.
利用圆锥曲线的定义
1.已知双曲线的左、右焦点分别为,过点作倾斜角为的直线与的左、右两支分别交于点,若,则的离心率为( )
A. B. C.2 D.
2.如图,已知,是双曲线的左、右焦点,P,Q为双曲线C上两点,满足,且,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
3.已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,若C上存在一点P,使得,则椭圆C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.如图1所示,双曲线具有光学性质;从双曲线右焦点发出的光线经过双曲线镜面反射,其反射光线的反向延长线经过双曲线的左焦点.若双曲线的左、右焦点分别为,从发出的光线经过图2中的A,B两点反射后,分别经过点和,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
利用正弦定理
1.(2024·江西赣州·二模)已知,为双曲线的左、右焦点,M为C左支上一点.设,,且,则C的离心率为( )
A. B.3 C.2 D.
2.(2024·山西晋中·三模)已知双曲线的左焦点为,过点且斜率为的直线与的两条渐近线分别交于点,且分别位于第二、三象限,若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
3.(2024·贵州贵阳·二模)已知双曲线的左焦点为F,O为坐标原点,左顶点为是上一点,为等腰三角形,且外接圆的周长为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
4.已知椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上一点,且,若此椭圆的离心率为,则的大小为 .
利用余弦定理
1.设椭圆的左、右焦点分别为,,直线过点.若点关于的对称点恰好在椭圆上,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
2.已知双曲线,,分别为的右焦点和左顶点,点在双曲线的左支上,直线的斜率为,且,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.4
3.(2024·河北衡水·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,过点作直线与渐近线垂直,垂足为点,延长交于点.若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(2024·四川·模拟预测)已知双曲线的焦点分别为,过的直线与的左支交于两点.若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
椭圆与双曲线共焦点
1.已知椭圆与双曲线有公共焦点,,,的一个公共点恰在以为直径的圆上,,分别为椭圆与双曲线的离心率,则的值为( )
A.2 B. C.1 D.
2.已知,是椭圆和双曲线的公共焦点,是该椭圆和双曲线的一个公共点,,的外接圆半径为2,且,记椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.的最小值为4
3.如图,,是双曲线:与椭圆的公共焦点,点A是,在第一象限内的交点,若,则下列选项正确的是( )
A.双曲线的渐近线为 B.椭圆的离心率为
C.椭圆的方程为 D.的面积为
4.已知是椭圆与双曲线的公共焦点,是它们的一个公共点,且,线段的中垂线经过.记椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
利用最大顶角
1.已知椭圆:,点,是长轴的两个端点,若椭圆上存在点,使得,则该椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.设A,B是椭圆C:长轴的两个端点,若C上存在点M满足∠AMB=120°,则椭圆C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆,点是上任意一点,若圆上存在点、,使得,则的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2024·四川成都·高三树德中学校考开学考试)已知、是椭圆的两个焦点,满足的点M总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
中点弦问题
1.过双曲线内一点斜率为的直线交双曲线于两点,弦恰好被M平分,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
2.已知圆在椭圆的内部,直线交于A、B两点,并与圆相切于点,若为线段AB的中点,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
3.设椭圆的右焦点为,椭圆上的两点,关于原点对你,且满足,,则椭圆的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(2024·山西运城·高三期末)已知点为椭圆的左顶点,为坐标原点,过椭圆的右焦点F作垂直于x轴的直线l,若直线l上存在点P满足,则椭圆离心率的最大值______________.
已知焦点三角形两底角
1.已知,分别是椭圆:的左右两个焦点,若在上存在点使,且满足,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(多选题)已知双曲线的左、右焦点分别为,双曲线上存在点(点不与左、右顶点重合),使得,则双曲线的离心率的可能取值为 ( )
A. B. C. D.2
3.已知双曲线的左、右焦点分别为,为双曲线右支上的一点,若在以为直径的圆上,且,则该双曲线离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
坐标法
1.如图,已知双曲线的左右焦点分别为,过的直线与圆相切,与双曲线在第四象限交于一点,且有轴,则离心率为( )
A.3 B. C. D.2
2.已知椭圆为坐标原点,直线与椭圆交于A,B两点.若为直角三角形,则的离心率为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,椭圆的中心在原点,焦点在轴上,是椭圆的顶点,是椭圆上一点,且轴,,则此椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
4.已知A,B分别为双曲线的左、右顶点,P是C上一点,直线PA,PB的斜率分别为和3,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
四心问题
1.如图,椭圆与双曲线有公共焦点,椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,点为两曲线的一个公共点,且为的内心,三点共线,且轴上点满足,则的最小值为 ;的最小值为 .
2.设I、G分别是的内心和重心,若于F,则以B、C为焦点且过点A的椭圆的离心率是 .
3.斜率为1的直线与双曲线交于两点,点是上的一点,满足的重心分别为的外心为.记直线,的斜率为.若,则双曲线的离心率为 .
4.双曲线,斜率为的直线与交于两点,点在上,且,的外心为,的重心为,的重心为,,则的离心率 .
5.已知双曲线:虚轴的一个顶点为,直线与交于,两点,若的垂心在的一条渐近线上,则的离心率为 .
1.如图所示,用一个与圆柱底面成的平面截圆柱,截面是一个椭圆.若圆柱的底面圆半径为,,则下列结论正确的是( )
A.椭圆的长轴长等于2
B.椭圆的离心率为
C.椭圆的标准方程可以是
D.椭圆上的点到一个焦点的距离的最小值为
2.若双曲线与直线没有交点,则双曲线离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.如图,双曲线的左、右焦点分别为是上位于第一象限内的一点,且直线与轴的正半轴交于点,的内切圆在边上的切点为,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
4.已知、是椭圆长轴的两顶点,是椭圆上的一点,直线与斜率之积,则此椭圆的离心率取值范围是( )
A. B. C. D.
5.、分别是双曲线左、右焦点,若关于渐近线的对称点恰落在以为圆心,为半径的圆上,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
6.已知是椭圆上的动点:若动点到定点的距离的最小值为1,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.已知,是椭圆与双曲线的公共焦点,是它们的一个公共点,且,的垂直平分线经过点,若椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则的最小值是( )
A.2 B. C.6 D.
8.(多选题)已知椭圆的左、右顶点分别为,,左、右焦点分别为,,是椭圆上异于,的一点,且(为坐标原点),记,的斜率分别为,,设为的内心,记,,的面积分别为,,,则( )
A. B.的离心率为 C. D.
9.设双曲线的左右焦点分别为,过作平行于轴的直线交C于A,B两点,若,则C的离心率为 .
10.已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上,点在轴上,,则的离心率为 .
11.已知椭圆,C的上顶点为A,两个焦点为,,离心率为.过且垂直于的直线与C交于D,E两点,,则的周长是 .
12.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过作一条渐近线的垂线,垂足为,延长与双曲线的右支相交于点,若,则双曲线的离心率为 .
13.已知是椭圆的左、右焦点,是的左顶点,点在过且斜率为的直线上,且,则的离心率为 .
1.已知双曲线的左焦点为,过坐标原点作的一条渐近线的垂线,直线与交于,两点,若的面积为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
2.已知椭圆,为坐标原点,直线与椭圆交于两点.若为直角三角形,则的离心率为( )
A. B. C. D.
3.如图,过点P分别作平面,,截圆柱得到椭圆,,.其中,椭圆,所在的平面分别与上底面、下底面所成的锐二面角相等,设椭圆,,的离心率分别为,,,它们的大小关系为( )
A. B.
C. D.
4.已知椭圆与双曲线有相同的焦点,,离心率分别为,,点P为椭圆与双曲线在第一象限的公共点,且,若,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
5.已知椭圆与双曲线的左、右焦点相同,分别为,,与在第一象限内交于点,且,与的离心率分别为,.则的取值范围是 .
6.已知椭圆:的左、右焦点分别为、,若总存在一条过的直线,使得点关于直线的对称点在椭圆上,则椭圆的离心率的取值范围是 .
7.已知椭圆与双曲线有公共焦点与在第一象限的交点为,且,记的离心率分别为,则 .
8.已知双曲线:(,)的右顶点为,以为圆心,为半径作圆,圆与双曲线的一条渐近线交于,两点.若,则的离心率为 .
9.已知椭圆的左、右焦点分别为,过作轴垂线交椭圆于,若,则该椭圆的离心率是 .
10.已知双曲线:的左、右焦点分别为,,过点的直线与的左支相交于,两点,其中点位于第二象限,若,则双曲线的离心率为 .
11.已知,分别是双曲线的左、右焦点,过点且斜率为2的直线与的一条渐近线在第四象限相交于点,四边形为平行四边形.若直线的斜率,则的离心率的取值范围为 .
12.已知圆,圆,若椭圆与圆和圆都只有两个公共点,则椭圆E的离心率为 .
13.如图,已知F1,F2分别为双曲线的左,右焦点,过F1作圆的切线与双曲线C的左,右两支分别交于M,N两点,若则双曲线C的离心率为 .
14.定义离心率是的椭圆为“黄金椭圆”.已知椭圆是“黄金椭圆”,则 .若“黄金椭圆”的两个焦点分别为,,为椭圆上异于顶点的任意一点,点是的内心,连接并延长交于点,则 .
1.若双曲线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. B. C. D.
2.椭圆的焦点为,两条准线与x轴的交点分别为M,N.若,则该椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.设分别是椭圆的左、右焦点,若在其右准线上存在P,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.
4.已知为椭圆的焦点,M为椭圆上一点,垂直于x轴,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5.已知椭圆的右焦点为F,右准线为,离心率.过顶点作,垂足为,则直线的斜率等于 .
6.在平面直角坐标系中,椭圆的焦距为,以为圆心,为半径作圆,过点作圆的两切线互相垂直,则离心率 .
7.已知是椭圆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
8.如图所示,在中,,.若以为焦点的椭圆经过点,则该椭圆的离心率 .
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专题04 圆锥曲线离心率精通指南:十大经典模型解析
内容早知道
☛第一层 巩固提升练(10大题型)
题型一:建立关于a和c的一次或二次方程与不等式
题型二:利用圆锥曲线的定义
题型三:利用正弦定理
题型四:利用余弦定理
题型五:椭圆与双曲线共焦点
题型六:利用最大顶角
题型七:中点弦问题
题型八:已知焦点三角形两底角
题型九:坐标法
题型十:四心问题
☛第二层 能力培优练
☛第三层 拓展突破练
☛第四层 高考真题练
求离心率范围的方法
一、建立不等式法:
1、利用曲线的范围建立不等关系.
2、利用线段长度的大小建立不等关系.为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的任意一点,;为双曲线的左、右焦点,为双曲线上的任一点,.
3、利用角度长度的大小建立不等关系.为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的动点,若,则椭圆离心率的取值范围为.
4、利用题目不等关系建立不等关系.
5、利用判别式建立不等关系.
6、利用与双曲线渐近线的斜率比较建立不等关系.
7、利用基本不等式,建立不等关系.
二、函数法:
1、根据题设条件,如曲线的定义、等量关系等条件建立离心率和其他一个变量的函数关系式;
2、通过确定函数的定义域;
3、利用函数求值域的方法求解离心率的范围.
三、坐标法:
由条件求出坐标代入曲线方程建立等量关系.
建立关于a和c的一次或二次方程与不等式
1.已知双曲线的左焦点为,为坐标原点,若在的右支上存在关于轴对称的两点,使得为正三角形,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设双曲线的焦距为,右焦点为,直线交于点,连接,
因为为正三角形,,所以为的中点,所以,
故,易知,所以,
由双曲线的定义知,
即,得.
故选:D.
2.已知是椭圆的两个焦点,满足的点总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以点在以为直径的圆上,即,
由题意可知,圆在椭圆内部,故,
所以,
所以.
故选:C.
3.已知椭圆C:的上顶点为A,左、右两焦点分别为,,若为等边三角形,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】如下图所示:
易知,
所以,又为等边三角形,所以,
可得,所以离心率为.
故选:A
4.机场为旅客提供的圆锥形纸杯如图所示,该纸杯母线长为12cm,开口直径为8cm,旅客使用纸杯喝水时,当水面与纸杯内壁所形成的椭圆经过母线中点时,椭圆的离心率等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图,设是母线的中点,是中线,又也是中线,
设,则是重心,设的中点为,即椭圆的中心,
设,,,作平面平面,,,.
对椭圆如图建系,,故,,
根据平行四边形的性质,知,,
于是,,.
故选:C.
利用圆锥曲线的定义
1.已知双曲线的左、右焦点分别为,过点作倾斜角为的直线与的左、右两支分别交于点,若,则的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【解析】依题意,由,
得,即的平分线与直线PQ垂直,
设的平分线与直线PQ交于点D,如图,
则,,又,
所以,所以,.
由题得,,设,,,
在中,,,则,,
由双曲线的性质可得,解得,
则,所以在中,,
又,,所以,
即,整理得,所以.
故选:A
2.如图,已知,是双曲线的左、右焦点,P,Q为双曲线C上两点,满足,且,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】延长与双曲线交于点,因为,根据对称性知,
设,则,,
可得,即,
所以,则,,
所以,可知,
在中,由勾股定理得,
即,解得.
故选:B.
3.已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,若C上存在一点P,使得,则椭圆C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据椭圆定义可得,又,故,
因此,故,故,
故选:D
4.如图1所示,双曲线具有光学性质;从双曲线右焦点发出的光线经过双曲线镜面反射,其反射光线的反向延长线经过双曲线的左焦点.若双曲线的左、右焦点分别为,从发出的光线经过图2中的A,B两点反射后,分别经过点和,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知直线,都过点,如图,
则有,,
设,则,
所以,故,
所以,
因此,
在,,
即,
整理得即,解得,
所以,
令双曲线半焦距为c,
在中,,即,
解得,
所以的离心率为.
故选:B
利用正弦定理
1.(2024·江西赣州·二模)已知,为双曲线的左、右焦点,M为C左支上一点.设,,且,则C的离心率为( )
A. B.3 C.2 D.
【答案】D
【解析】
因为,
且,可知,
两边同时乘以可得,
即,
设,
因为M为C左支上一点,由双曲线定义可得,
在中,由正弦定理可得,
即,
又
,
所以离心率,
故选:D.
2.(2024·山西晋中·三模)已知双曲线的左焦点为,过点且斜率为的直线与的两条渐近线分别交于点,且分别位于第二、三象限,若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设O为坐标原点,由,得,又两渐近线关于轴对称,所以
直线斜率为,则,
令,则,
中,由正弦定理得,
即,解得,故,
所以的离心率
故选:B
3.(2024·贵州贵阳·二模)已知双曲线的左焦点为F,O为坐标原点,左顶点为是上一点,为等腰三角形,且外接圆的周长为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】不妨设在第二象限,则在等腰中,,如下图所示:
设,则为锐角.
外接圆周长为,
则其半径为,由正弦定理可得,
因此,
设点坐标为,则,
即点坐标为,
由点在双曲线上,得,
整理得,
所以离心率,
故选:C.
4.已知椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上一点,且,若此椭圆的离心率为,则的大小为 .
【答案】/
【解析】如图,设,则,因,故,
由余弦定理,,
即,
将代入,整理得:,
解得,则有,,
由正弦定理:,即,
解得,
因,故.
故答案为:.
利用余弦定理
1.设椭圆的左、右焦点分别为,,直线过点.若点关于的对称点恰好在椭圆上,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图,由点关于的对称点恰好在椭圆上,得,,
由椭圆定义,得,
在中,由余弦定理得
,
则,
又,整理得,又椭圆的离心率,
于是,而,解得,所以的离心率.
故选:C
2.已知双曲线,,分别为的右焦点和左顶点,点在双曲线的左支上,直线的斜率为,且,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】A
【解析】如图,因为分别为双曲线的右焦点和左顶点,所以.
因为,所以.
因为直线的斜率为,所以,所以,
在中,由余弦定理得,
所以,
所以.因为,
所以,所以.
故选:A.
3.(2024·河北衡水·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,过点作直线与渐近线垂直,垂足为点,延长交于点.若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设为坐标原点,则,从而.
设的左焦点为,连接,由双曲线的定义,得.
在中,由余弦定理,得,解得.
由,得,解得,
所以.
故选:B.
4.(2024·四川·模拟预测)已知双曲线的焦点分别为,过的直线与的左支交于两点.若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】如图,由于,
且,
设,则,故,
可得,故,
在与中由余弦定理可得:
,解得,故,
又根据题意可知,故离心率
故选:B.
椭圆与双曲线共焦点
1.已知椭圆与双曲线有公共焦点,,,的一个公共点恰在以为直径的圆上,,分别为椭圆与双曲线的离心率,则的值为( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】A
【解析】设椭圆的长轴长为,双曲线的长轴长为,焦距为,设点在第一象限,
所以,,两个式子平方和为,
且点在以为直径的圆上,所以,
所以,,即,
所以.
故选:A
2.已知,是椭圆和双曲线的公共焦点,是该椭圆和双曲线的一个公共点,,的外接圆半径为2,且,记椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.的最小值为4
【答案】C
【解析】∵双曲线,则焦点在轴,则椭圆中,
∵,∴,即,即,故A选项错误;
由正弦定理可知在中,∴,
∵,∴,
由椭圆和双曲线的定义可知:,解得,
∴,
即,∴,
∴,B选项错误;
∵,∴,即,∴,C选项正确;
当且仅当,即时取等号,所以最小值为,D选项错误.
故选:C.
3.如图,,是双曲线:与椭圆的公共焦点,点A是,在第一象限内的交点,若,则下列选项正确的是( )
A.双曲线的渐近线为 B.椭圆的离心率为
C.椭圆的方程为 D.的面积为
【答案】D
【解析】对于A, 双曲线的渐近线为,故A错误,
对于B,由于,则,
根据双曲线的定义可得,故,
设椭圆方程,则,故,又,
故,则椭圆方程为,C错误,
离心率为,B错误,
对于D,,
故,
故的面积为,故D正确,
故选:D
4.已知是椭圆与双曲线的公共焦点,是它们的一个公共点,且,线段的中垂线经过.记椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设椭圆的长轴长为,双曲线的实轴长为,它们的公共焦距为,不妨设点在第一象限.
∵在的中垂线上,
∴,
由椭圆、双曲线的定义得:,
∴,整理得,
∴,即,
∴,
∴,
令,由定义法可证在为增函数,且,
∵,
∴.
故选:B.
利用最大顶角
1.已知椭圆:,点,是长轴的两个端点,若椭圆上存在点,使得,则该椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】如图:
当P在上顶点时,最大,此时,
则,
所以,
即,,
所以,
则,
所以椭圆的离心率的取值范围是,
故选:A
2.设A,B是椭圆C:长轴的两个端点,若C上存在点M满足∠AMB=120°,则椭圆C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当椭圆的焦点在轴上时,
由椭圆的对称性得,所以,
所以,
所以椭圆的离心率,
因为椭圆的离心率.
当椭圆的焦点在轴上时,同理可得.
综合得.
故选:B
3.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆,点是上任意一点,若圆上存在点、,使得,则的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】连接,当不为椭圆的上、下顶点时,设直线、分别与圆切于点A、B,,
∵存在、使得,∴,即,
又,∴,
连接,则,∴.
又是上任意一点,则,
又,∴,
则由,得,
又,∴.
故选:C.
4.(2024·四川成都·高三树德中学校考开学考试)已知、是椭圆的两个焦点,满足的点M总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设椭圆的半长轴长、半短轴长、半焦距分别为,
,
点的轨迹是以原点为圆心,半焦距为半径的圆,
又点总在椭圆内部,
该圆内含于椭圆,即,,
,.
故选:A.
中点弦问题
1.过双曲线内一点斜率为的直线交双曲线于两点,弦恰好被M平分,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设,由题意可得,且,
又因为,所以,
即有,所以,所以,
所以,所以,所以.
故选:C.
2.已知圆在椭圆的内部,直线交于A、B两点,并与圆相切于点,若为线段AB的中点,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意,记直线交轴于点,连接,如下图:
设,,,
则,.
又,所以,
所以,即.
由图易知与圆分别相切于,则,
由,则,即,
由直线与圆,则,
在中,则,
由,则,可得,
所以直线CD的斜率,
因为,所以直线AB的斜率,即.
又直线OD的斜率为,所以,所以,
所以椭圆的离心率.
故选:D.
3.设椭圆的右焦点为,椭圆上的两点,关于原点对你,且满足,,则椭圆的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】如图所示:
设椭圆的左焦点,由椭圆的对称性可知,四边形为平行四边形,
又,即,所以四边形为矩形,,
设,,在直角中,,,
得,所以,令,得,
又,得,所以,
所以 ,即,所以
所以椭圆的离心率的取值范围为,
故选:B
4.(2024·山西运城·高三期末)已知点为椭圆的左顶点,为坐标原点,过椭圆的右焦点F作垂直于x轴的直线l,若直线l上存在点P满足,则椭圆离心率的最大值______________.
【答案】
【解析】由对称性不妨设P在x轴上方,设,,
∴
当且仅当取等号,
∵直线l上存在点P满足
∴
即,
∴,即,
所以,
故椭圆离心率的最大值为.
故答案为:.
已知焦点三角形两底角
1.已知,分别是椭圆:的左右两个焦点,若在上存在点使,且满足,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】在中,且满足,所以,,所以、,所以,所以;
故选:B
2.(多选题)已知双曲线的左、右焦点分别为,双曲线上存在点(点不与左、右顶点重合),使得,则双曲线的离心率的可能取值为 ( )
A. B. C. D.2
【答案】BC
【解析】∵,则离心率,则排除A;
记,,,
则,
由正弦定理结合分比定理可知:,
则,
所以B,C是正确的,D不正确.
故选:BC.
3.已知双曲线的左、右焦点分别为,为双曲线右支上的一点,若在以为直径的圆上,且,则该双曲线离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】在以为直径的圆上,,
,,,,
由双曲线定义知:,即,
;
,,,
则,,
即双曲线离心率的取值范围为.
故选:D.
坐标法
1.如图,已知双曲线的左右焦点分别为,过的直线与圆相切,与双曲线在第四象限交于一点,且有轴,则离心率为( )
A.3 B. C. D.2
【答案】C
【解析】圆的圆心,半径,
双曲线中,令,解得,则,
由直线与圆相切于点,得,又,
则,,
于是,即,有,而,所以.
故选:C
2.已知椭圆为坐标原点,直线与椭圆交于A,B两点.若为直角三角形,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由椭圆的对称性可得,
则,
则不妨取,
将点的坐标代入得:,
所以,
所以的离心率.
故选:B.
3.如图所示,椭圆的中心在原点,焦点在轴上,是椭圆的顶点,是椭圆上一点,且轴,,则此椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为椭圆的中心在原点,焦点在轴上,
故可设椭圆方程为,
因为,则点的坐标为,
又,,,
于是,,
因为,所以,
得,即,
所以,
故,.
故选:B.
4.已知A,B分别为双曲线的左、右顶点,P是C上一点,直线PA,PB的斜率分别为和3,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设,则,因为,,所以,则C的离心率.
故选:D.
四心问题
1.如图,椭圆与双曲线有公共焦点,椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,点为两曲线的一个公共点,且为的内心,三点共线,且轴上点满足,则的最小值为 ;的最小值为 .
【答案】 /
【解析】由题意得椭圆与双曲线的焦距为,
椭圆的长轴长为,双曲线的实轴长为,不妨设点在双曲线的右支上,
由双曲线的定义:,由椭圆的定义:,
可得:,又,由余弦定理得:
,
即
整理得:,所以:;
则,当且仅当时取等号.
为的内心,所以为的角平分线,
由于,则有,
同理:,所以,所以,
即,
因为,所以,故,
为的内心,三点共线,
即为的角平分线,
延长射线,连接,由点向作垂线,垂足分别为,
,
,即为的角平分线.
,
即为的角平分线,
则有,又,
所以,即,
因为,所以,故,
所以,
当且仅当时,等号成立,所以的最小值为.
故答案为:,
2.设I、G分别是的内心和重心,若于F,则以B、C为焦点且过点A的椭圆的离心率是 .
【答案】
【解析】如图,令点在第一象限(由椭圆对称性,其他位置同理),连接,显然点在上,连接并延长交轴于点,连接并延长交轴于点,轴,过点作垂直于轴于点,
设点,,则,
因为为的重心,所以,
因为轴,所以点横坐标也为,,
因为为的角平分线,
则有,
又因为,所以可得,
又由角平分线的性质可得,,而
所以得,
所以,,
所以,即,
因为
即,化简得,解得.
故答案为:.
3.斜率为1的直线与双曲线交于两点,点是上的一点,满足的重心分别为的外心为.记直线,的斜率为.若,则双曲线的离心率为 .
【答案】2
【解析】不妨取的中点.
因为的重心为,且在中线上,
所以.
由中点弦结论知,,
,
,
因为,
所以,
,
又由,可得的外心为的中点,
于是由中点弦结论知,又,
所以,即.
由得,,
解得,
所以双曲线的离心率.
故答案为:2.
4.双曲线,斜率为的直线与交于两点,点在上,且,的外心为,的重心为,的重心为,,则的离心率 .
【答案】
【解析】
设,,.
由于,故的外心就是线段的中点,即.
而三角形重心的坐标就是三个顶点的平均值,故,.
所以.
而都在上,,故,.
这就得到.
而的斜率为,故,所以.
由又可以得到,,.
从而,,.
故,所以.
这就得到,所以离心率.
故答案为:.
5.已知双曲线:虚轴的一个顶点为,直线与交于,两点,若的垂心在的一条渐近线上,则的离心率为 .
【答案】
【解析】如图,设的垂心为,则有,
不妨设,则,
因为在渐近线上,所以,
直线与交于,两点,
所以,解得,
所以
又因为,
所以,
整理得,,所以,
故答案为: .
1.如图所示,用一个与圆柱底面成的平面截圆柱,截面是一个椭圆.若圆柱的底面圆半径为,,则下列结论正确的是( )
A.椭圆的长轴长等于2
B.椭圆的离心率为
C.椭圆的标准方程可以是
D.椭圆上的点到一个焦点的距离的最小值为
【答案】C
【解析】设椭圆的长半轴长为,短半轴长为,半焦距为,椭圆长轴在圆柱底面上的投影为圆柱底面圆直径,
则由截面与圆柱底面所成锐二面角得,解得,故A不正确;
显然,则,离心率,故B不正确;
当以椭圆长轴所在直线为轴,短轴所在直线为轴建立平面直角坐标系时,
椭圆的标准方程为,故C正确;
椭圆上的点到焦点的距离的最小值为,故D不正确.
故选:C
2.若双曲线与直线没有交点,则双曲线离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题可得双曲线焦点在x轴上,渐近线方程为,
因为直线斜率为过原点且与双曲线无交点,
所以 ,所以即,故即,
又,所以.
故选:C.
3.如图,双曲线的左、右焦点分别为是上位于第一象限内的一点,且直线与轴的正半轴交于点,的内切圆在边上的切点为,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】D
【解析】设,设、与的内切圆切于点、,
由对称性可得内切圆圆心在轴上,
结合切线长定理可得,,
则,即,
故,则,
因此,.
故选:D.
4.已知、是椭圆长轴的两顶点,是椭圆上的一点,直线与斜率之积,则此椭圆的离心率取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设点,则,且,可得,
易知、,
所以,,
所以,,可得,
故.
故选:D.
5.、分别是双曲线左、右焦点,若关于渐近线的对称点恰落在以为圆心,为半径的圆上,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】如图所示,设关于渐近线的对称点为,
易知,且为中点,,
则,,
所以,,
则,
即一条渐近线倾斜角为,
所以斜率,
所以离心率,
故选:A.
6.已知是椭圆上的动点:若动点到定点的距离的最小值为1,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意可设:,
则
令,则,
当,则,
可知的图象开口向上,对称轴为,
当,即时,可知在上的最小值为,
则,整理得,解得,不合题意:
当,即时,可知在内的最小值为,符合题意;
综上所述:.可得椭圆的离心率.
故选:C.
7.已知,是椭圆与双曲线的公共焦点,是它们的一个公共点,且,的垂直平分线经过点,若椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则的最小值是( )
A.2 B. C.6 D.
【答案】B
【解析】
因为的垂直平分线经过点,
则,
记椭圆长半轴长为,双曲线实半轴长为
由椭圆定义得,所以,
由双曲线定义知:,所以,
故,所以,
所以,
当且仅当时等号成立.
故选:B.
8.(多选题)已知椭圆的左、右顶点分别为,,左、右焦点分别为,,是椭圆上异于,的一点,且(为坐标原点),记,的斜率分别为,,设为的内心,记,,的面积分别为,,,则( )
A. B.的离心率为 C. D.
【答案】ACD
【解析】
由,所以为等边三角形,且在以为直径的圆上,
所以,即,A对;
若,则,B错;
,C对;
设的内切圆半径为,则,,,
,
,即,D对.
故选:ACD
9.设双曲线的左右焦点分别为,过作平行于轴的直线交C于A,B两点,若,则C的离心率为 .
【答案】
【解析】由题可知三点横坐标相等,设在第一象限,将代入
得,即,故,,
又,得,解得,代入得,
故,即,所以.
故答案为:
10.已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上,点在轴上,,则的离心率为 .
【答案】/
【解析】方法一:
依题意,设,则,
在中,,则,故或(舍去),
所以,,则,
故,
所以在中,,整理得,
故.
方法二:
依题意,得,令,
因为,所以,则,
又,所以,则,
又点在上,则,整理得,则,
所以,即,
整理得,则,解得或,
又,所以或(舍去),故.
故答案为:.
11.已知椭圆,C的上顶点为A,两个焦点为,,离心率为.过且垂直于的直线与C交于D,E两点,,则的周长是 .
【答案】13
【解析】∵椭圆的离心率为,∴,∴,∴椭圆的方程为,不妨设左焦点为,右焦点为,如图所示,∵,∴,∴为正三角形,∵过且垂直于的直线与C交于D,E两点,为线段的垂直平分线,∴直线的斜率为,斜率倒数为, 直线的方程:,代入椭圆方程,整理化简得到:,
判别式,
∴,
∴ , 得,
∵为线段的垂直平分线,根据对称性,,∴的周长等于的周长,利用椭圆的定义得到周长为.
故答案为:13.
12.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过作一条渐近线的垂线,垂足为,延长与双曲线的右支相交于点,若,则双曲线的离心率为 .
【答案】/
【解析】双曲线的方程为,一条渐近线方程为,
设,可得,
若,则,由双曲线的定义可得,
在直角三角形中,,,
在中,
,
即有,
所以,即,
则.
故答案为:.
13.已知是椭圆的左、右焦点,是的左顶点,点在过且斜率为的直线上,且,则的离心率为 .
【答案】/0.25
【解析】由,且,得为等边三角形,点在线段的中垂线,即轴上,
令椭圆半焦距为,则,而点,且直线的斜率为,
因此,所以的离心率为.
故答案为:
1.已知双曲线的左焦点为,过坐标原点作的一条渐近线的垂线,直线与交于,两点,若的面积为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知:,,则,
不妨取一条渐近线为,则,
联立方程,解得,
由对称性可知:点为线段的中点,
则,
即,解得,
则,
所以的离心率为.
故选:B.
2.已知椭圆,为坐标原点,直线与椭圆交于两点.若为直角三角形,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由椭圆的对称性可得,
则,
则不妨取,
将点的坐标代入得:,
所以,
所以的离心率.
故选:B.
3.如图,过点P分别作平面,,截圆柱得到椭圆,,.其中,椭圆,所在的平面分别与上底面、下底面所成的锐二面角相等,设椭圆,,的离心率分别为,,,它们的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】解法1:设椭圆,,的长轴长分别为,短轴长分别为,焦距分别为,
由题意得,,
则,,,
由,得,,故.
解法2:根据椭圆的圆扁程度确定离心率,离心率越大,椭圆越扁,离心率越小,椭圆越圆,
由此可得.
故选:C.
4.已知椭圆与双曲线有相同的焦点,,离心率分别为,,点P为椭圆与双曲线在第一象限的公共点,且,若,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】不妨设,椭圆长半轴长为,双曲线实轴长为,如下图所示:
根据椭圆定义可知,由离心率定义可得,
解得;
又,可得,
解得;
由易知,可得;
又,可得,
因此可得双曲线的方程为.
故选:D
5.已知椭圆与双曲线的左、右焦点相同,分别为,,与在第一象限内交于点,且,与的离心率分别为,.则的取值范围是 .
【答案】
【解析】如图所示.
根据椭圆的定义以及双曲线的定义可得解得
显然,可得.又,且,
其中,,
可得,所以.
令,则.因为,所以.
又,所以,所以,
又,所以,所以,所以可得.
设函数,而函数在区间上单调递增,
所以,所以.即的取值范围是.
故答案为:.
6.已知椭圆:的左、右焦点分别为、,若总存在一条过的直线,使得点关于直线的对称点在椭圆上,则椭圆的离心率的取值范围是 .
【答案】
【解析】设点关于直线的对称点为,则,
,
,
,即,又,
椭圆的离心率的取值范围是.
故答案为:.
7.已知椭圆与双曲线有公共焦点与在第一象限的交点为,且,记的离心率分别为,则 .
【答案】2
【解析】由题意可知,,
所以.
因为,所以,即,
所以,
故答案为:2.
8.已知双曲线:(,)的右顶点为,以为圆心,为半径作圆,圆与双曲线的一条渐近线交于,两点.若,则的离心率为 .
【答案】
【解析】双曲线:的右顶点为,一条渐近线,即,
∵圆的半径为,且,
∴,
∴到渐近线的距离为,
又到渐近线的距离,
∴,则,则的离心率为.
故答案为:.
9.已知椭圆的左、右焦点分别为,过作轴垂线交椭圆于,若,则该椭圆的离心率是 .
【答案】
【解析】由题意可知:,
又因为,即,可得,
所以该椭圆的离心率是.
故答案为:.
10.已知双曲线:的左、右焦点分别为,,过点的直线与的左支相交于,两点,其中点位于第二象限,若,则双曲线的离心率为 .
【答案】/
【解析】设,,.
所以,所以,所以,
令,,则,,,
解得,则,.
在中,由,得,
则,所以双曲线的离心率为.
故答案为:.
11.已知,分别是双曲线的左、右焦点,过点且斜率为2的直线与的一条渐近线在第四象限相交于点,四边形为平行四边形.若直线的斜率,则的离心率的取值范围为 .
【答案】
【解析】由题意可得,,
由于为平行四边形,故,
直线的方程为,渐近线方程,
联立,
故,
所以,
因此,化简得,
故离心率为,
故答案为:
12.已知圆,圆,若椭圆与圆和圆都只有两个公共点,则椭圆E的离心率为 .
【答案】/
【解析】∵椭圆与圆和圆都只有两个公共点,
由椭圆对称性可知,交点必为椭圆顶点,
故,∴,
∴椭圆的方程为,
∴,∴,所以离心率为.
故答案为:
13.如图,已知F1,F2分别为双曲线的左,右焦点,过F1作圆的切线与双曲线C的左,右两支分别交于M,N两点,若则双曲线C的离心率为 .
【答案】
【解析】设直线与圆相切于点,连接,作作,垂足为,
由于圆的半径为,则,
且为的中位线,可得,
又,所以,即有,
在直角三角形中,因为,所以,
则,可得,所以,
由双曲线的定义可得,即,所以,
由,则,所以双曲线C的离心率为.
故答案为:.
14.定义离心率是的椭圆为“黄金椭圆”.已知椭圆是“黄金椭圆”,则 .若“黄金椭圆”的两个焦点分别为,,为椭圆上异于顶点的任意一点,点是的内心,连接并延长交于点,则 .
【答案】
【解析】由椭圆为“黄金椭圆”,
则离心率,
可得,
所以;
如图所示,连接,
设的内切圆半径为,
则,
即,
所以,
所以,
因为,所以,
所以.
故答案为:;
1.若双曲线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. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据双曲线的第二定义,双曲线上横坐标为的点到右焦点的距离为,而该点到左准线的距离为.
故由条件知.
整理得.
综合,解得.
故选:B
2.椭圆的焦点为,两条准线与x轴的交点分别为M,N.若,则该椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为椭圆的准线方程为,所以,又因为,
则由,得到,所以,又因为,所以,
故,
故选:D.
3.设分别是椭圆的左、右焦点,若在其右准线上存在P,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】设点,
因为线段的中垂线过点,所以,即,
化简得,
因为,所以,即,
所以,
又因为,所以,解得.
故选:D.
4.已知为椭圆的焦点,M为椭圆上一点,垂直于x轴,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由已知,得,则,
又在椭圆中通径的长度为,,
故,
即,
解得
故选:C
5.已知椭圆的右焦点为F,右准线为,离心率.过顶点作,垂足为,则直线的斜率等于 .
【答案】/0.5
【解析】因为椭圆方程为,所以,右准线为,如图,
又因为,,垂足为,所以,
因为,所以,,即,
所以.
故答案为:.
6.在平面直角坐标系中,椭圆的焦距为,以为圆心,为半径作圆,过点作圆的两切线互相垂直,则离心率 .
【答案】
【解析】由题意可知:圆的方程为,设两切点为,由圆的性质和题意可知:
,且,因此是直角三角形,
故,
故答案为:
7.已知是椭圆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】设椭圆C的焦点在x轴上,如图所示,则B(0,b),F(c,0),D(xD,yD),则=(c,-b),=(xD-c,yD),
∵=2,∴
∴
∴+=1,即e2=,∴e=.
8.如图所示,在中,,.若以为焦点的椭圆经过点,则该椭圆的离心率 .
【答案】/0.5
【解析】令AB=4m(),则AC=3m,BC=5m,则,∴,,∴,∴,
故答案为:.
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