内容正文:
专题01圆锥曲线离心率定值,最值,范围问题
目录
类型一、根据圆锥曲线的定义求离心率
类型二、根据圆锥曲线的性质求离心率
类型三、根据几何图形关系求离心率
类型四、向量法求离心率
类型五、结合正、余弦定理求离心率
压轴专练
类型一、根据圆锥曲线的定义求离心率
1、根据圆锥曲线的定义求离心率
通过已知条件列出方程组,求得、的值,根据离心率的定义求解离心率.
2、注意:
(1) 区分椭圆或双曲线的焦点位置;
椭圆、双曲线离心率自身的范围.
例1.如图,已知椭圆的左、右焦点分别为,,是椭圆上的点,的内切圆的圆心为,延长,交轴于点,若,则椭圆的离心率等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】解法一:通过三角形内切圆的圆心是内角平分线的交点,利用角平分线的性质转化得到和的等量关系.
解法二:利用三角形的面积关系转化得到和的等量关系.
【详解】解法一:因为是的内心,
由内角平分线定理得,
则,所以,
故选:B.
解法二:设内切圆的半径为,
则,,
所以,
由已知条件,得,
所以,得,即,
故选:B
变式1-1.已知,是双曲线的两个焦点,以线段为边作正三角形,若边的中点在双曲线上,则该双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据三角形为等边三角形确定点的坐标,然后可求出的中点的坐标,然后将其代入双曲线中解得离心率.
【详解】因为,所以正三角形的边长为.
所以点在轴上,且,所以.
所以的中点.
因为的中点在双曲线上,所以.
化简得,继续化简得,
解得.
所以解得.
故选:C.
变式1-2.已知双曲线的焦点分别在轴,轴上,渐近线方程为,离心率分别为,则的最小值为( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】D
【分析】根据渐近线方程设出双曲线方程,得到离心率,利用基本不等式求解.
【详解】因为渐近线方程为,
所以双曲线方程可设为
,,
,,
.
第一次取等号的条件为,即,
第二次取等号的条件为,即.
的最小值为.
故选:D.
变式1-3.已知椭圆C:的右焦点为F,P为C上一点,∠OPF的最大值为.则C的离心率为 .
【答案】
【分析】又题设,则,,则,可得到,且等号需成立,即可得到离心率.
【详解】
由题意,.
设,则,.P在椭圆上,则,
故,
即.而,故,
整理得,
所以,,.
由题意,最大值可取到,即等号须成立,否则不存在使得.
故,,C的离心率为.
故答案为:.
类型二、根据圆锥曲线的性质求离心率
1、椭圆的焦点三角形:以椭圆两焦点,及椭圆上任一点(除长轴两端点外)为顶点.
(1),周长为定值:;
(2)设当点靠近短轴端点时增大,当点靠近长轴端点时减小,与短轴端点重合时最大;
(3)三角形面积:,即与短轴端点重合时面积最大;
(4)由余弦定理得:
2、双曲线的焦点三角形:以双曲线两焦点,及双曲线上任一点(除实轴两端点外)为顶点
(1),的面积
(2)设则.
3. 圆锥曲线的通径:过焦点且垂直于对称轴的弦.通径是所有过该焦点的弦中最短的.
(1)椭圆的通径长度为 ;
(2)双曲线的通径长度为
(3)抛物线的通径长度为 .
4. 由双曲线的渐近线得到、、的关系转化为关于的方程求解.
例2、已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与椭圆交于两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,根据椭圆的定义可得,,结合勾股定理列方程可得,进而结合余弦定理可求得,进而求解即可.
【详解】因为,设,如图所示,
由椭圆的定义可知,,则,
同理,则,
因为,则,
则,化简可得,
则,则(舍去)或,
所以,所以为椭圆的上(或下)顶点,
又,
所以在中,,解得,即.
故选:A
变式2-1.已知椭圆与双曲线有相同的焦点,其中为左焦点,点为两曲线在第一象限的交点,分别为曲线的离心率,若是以为底边的等腰三角形,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】该题考查椭圆和双曲线的性质,根据题意,将应用到的性质转化成数学符号,进行运算.
【详解】设双曲线的焦距为.
则依题意得,,,,.
由得于是,.
又,则.
设,由,.
由在区间上为减函数,得的值域为.
所以的取值范围为,
故选B.
变式2-2.已知,分别是双曲线的左、右焦点,经过的直线与双曲线的左支交于A,B两点,若,,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由双曲线的定义可知,,结合可得.由可得,利用即可求得,即可求解双曲线的离心率.
【详解】
如图所示,由双曲线的定义可知,.
又,所以,.
因为,所以,所以,所以,
故双曲线的离心率.
故选:A.
变式2-3.已知点P在圆上,点Q在椭圆上,且的最大值等于5,则椭圆的离心率的最大值为 .
【答案】
【分析】把的最大值的问题转化为椭圆上的点到圆心的最大值,进而转化为不等式恒成立问题,得到范围及离心率的最大值.
【详解】由化简为,圆心.如图,
因为,所以的最大值为5等价于的最大值为4.
设,由,得 ①,又在上 ②
联立①②消去,化简得,
即,因在上,则有,得,
故,即在上成立(*).
令,因,则函数在上单调递减.
故,由(*)可得,解得,故.
所以,即,
即椭圆的离心率的最大值为.
故答案为:.
类型三、根据几何图形关系求离心率
1、中点弦(点差法)
设直线和曲线的两个交点,,代入椭圆方程,得,
将两式相减,可得;
最后整理得:
同理,双曲线用点差法,式子可以整理成:
2、圆锥曲线的第二定义:平面上到一个定点(焦点)的距离与到一条定直线(准线)的距离之比为常数(离心率)的点的轨迹,称为圆锥曲线.
当 () 时,轨迹是椭圆;当 () 时,轨迹是抛物线;当 () 时,轨迹是双曲线.
例3.过点作斜率为的直线与椭圆相交于两点,若为线段的中点,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用点差法计算得出,借助离心率公式计算即可.
【详解】设,
因为为线段的中点,所以,
由,两式相减可得:,
整理得,即,
所以,则,即椭圆的焦点在轴上,
即,则,
所以.
故选:B.
变式3-1.已知椭圆的上焦点为,右顶点为B,斜率为的直线l交椭圆于,两点,若恰好为的重心,则椭圆的离心率为( )
A.或 B. C. D.
【答案】D
【分析】延长交于点M,可得点M为的中点,设.根据点为的重心,列方程可求得点的坐标.由点差法可得.将代入整理得,再结合即可求解.
【详解】延长交于点M,所以点M为的中点,设.
因为,点为的重心,
所以即,所以.
因为点在椭圆上,
所以,两式相减得,即,
整理得.
因为,所以,即,
所以,解得或.
又因为,所以,,所以.
故选:D.
变式3-2.已知斜率为的直线与双曲线的右支交于两点(点在第一象限,点在第四象限),点关于坐标原点对称的点为且,则该双曲线的离心率为 .
【答案】/
【分析】根据题意作图,取的中点,连接,得到,,利用两角和的正切公式求得直线的斜率,再利用点差法求得,根据离心率的公式计算即可.
【详解】
如图,设直线与轴交于点,取的中点,连接,
由双曲线的对称性可知为线段的中点,则,
因为,所以,
由直线的斜率,得,
则直线的斜率,
设,则,两式相减得,
化简得即,
则.
故答案为:.
变式3-3.已知双曲线的左焦点为,过点且倾斜角为的直线与的左支交于两点,为线段的中点,若(为坐标原点),则双曲线的离心率是 .
【答案】/
【分析】联立直线与双曲线的方程,求出点坐标,由给定关系求出离心率.
【详解】设双曲线的半焦距为,则,直线方程为,
由消去得,
,设,则,
于是点,,
解得,所以双曲线的离心率.
故答案为:
类型四、向量法求离心率
根据向量关系,建立方程
例4.已知,是椭圆上两点,,分别在的左、右焦点,,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,由椭圆的定义求出,再由勾股定理求出,又由,即可求出答案.
【详解】设,
由椭圆的定义可得:,
所以,
因为,所以,
所以,所以,
化简可得:,解得:,
所以,
又因为,所以,
所以.
故选:D.
变式4-1.已知椭圆的左,右焦点分别为、,过且斜率为的直线l与椭圆C在x轴上方的交点为,的角平分线与线段交于点N,若,则椭圆C的离心率是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先利用角平分线定理以及椭圆定义得出,再在中利用余弦定理即可求出离心率.
【详解】设椭圆的半焦距为,
因为的角平分线,
则在中利用角平分线定理可知,,
因,,则,则,
由椭圆的定义可知,,则,
由直线的斜率为,则,
则在中利用余弦定理可得,,
即,得或(舍),
则椭圆C的离心率是.
故选:A
变式4-2.已知为双曲线的右焦点,是双曲线上两点且满足,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用,可以确定A、B两点的大概位置,再结合双曲线的性质,求出和的三边长,利用余弦定理以及a、b、c本身的关系可以求解出a、b的比值关系,从而求出离心率大小.
【详解】设双曲线左焦点为,连接,因为,,所以三点共线,A、B分别在双曲线两支上,且,,根据双曲线的定义可知,,,在和中,由余弦定理可得,
,
又,整理化简可得,所以,
故选:D.
变式4-3.已知双曲线的左、右焦点分别为、,的右支上一点满足,且与的夹角的正切值为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设、的夹角为,根据同角三角函数的基本关系求出的值,利用已知条件和双曲线的定义求出、,再利用余弦定理可求得该双曲线的离心率的值.
【详解】如下图所示:
设、的夹角为,则,解得,
因为,由双曲线的定义可得,故,
由余弦定理可得,
即,可得,故.
故选:D.
类型五、结合正、余弦定理求离心率
通过三角函数(如正弦定理)转化几何关系,或利用不等式(如三角形三边关系)构造,的齐次式求离心率(注意椭圆,双曲线).
例5.椭圆的左、右焦点分别为,过点作直线交椭圆于两点,,,求椭圆的离心率.
【答案】
【分析】由题意结合椭圆定义表示出相关线段的长,利用余弦定理可列式,化简可得,即可求得答案.
【详解】由题意知,故,
由,可得,
又,
故,
即,
化简可得,即得,
解得或(舍去),故椭圆的离心率为.
变式5-1.设椭圆的左、右焦点分别为,P是椭圆C上一点,若点关于的角平分线l的对称点恰好是点P,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用对称特征及余弦定理、数量积定义列式求出离心率.
【详解】由关于的角平分线l的对称点恰好是点P,得,
由椭圆的定义得,设,
在中,由余弦定理得,
由,得,则,
整理得:,即,又,所以.
故选:A
变式5-2.已知双曲线C:的右焦点为F,左顶点为A,过F作C的一条渐近线的垂线,垂足为P,若,则C的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】D
【分析】利用双曲线的性质把的三边用,,表示出来,然后用的余弦定理建立起,,的方程,进而可得到答案.
【详解】记为坐标原点,由双曲线的性质可知:在中,,,,.
在中,,
因为,所以,所以,
化简得,即,
,,.
因为,所以.
故选:D
【点睛】
变式5-3.已知,分别为双曲线:的左、右焦点,点在上,且满足,,则的离心率为 .
【答案】
【分析】设,则,在中,利用余弦定理,列出方程,求得,结合双曲线定义,求得,进而求得双曲线的离心率.
【详解】因为,可设,则,
又因为,在中,由余弦定理有,
即,解得,
由双曲线定义得,即,解得,
所以双曲线的离心率为.
故答案为:.
1.设椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为A,直线交M于另一点B,的内切圆与相切于点C,若,则椭圆M的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要是椭圆的定义及三角形的内切圆,作图利用三角形内切圆的性质即得答案.
【详解】由题意,如图,P,D是内切圆与的切点,
因为左、右焦点分别为,上顶点为A,椭圆参数关系,
由,结合对称性、圆的切线性质,
令,且,
所以,
所以,可得,故,
故选:D.
2.如图,已知椭圆,点分别是椭圆的上、下顶点,点是直线上的一个动点(与轴交点除外),直线与椭圆交于另一点,直线的斜率的乘积恒为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设点的坐标为,代入椭圆方程可得,进而求得点的坐标为,由题设建立方程可得,进而求解即可.
【详解】设点的坐标为,有,得,
点的坐标为,点的坐标为,则直线的斜率为,
可得直线的方程为,代入,
可求得点的坐标为,
而直线的斜率为,直线的斜率为,
有,
可得,即,则,即,
则.
故选:D.
3.已知椭圆的左右焦点分别为,点在上,点在轴上,,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先设出相关点的坐标,然后根据向量关系以及椭圆的定义和性质来求解离心率.
【详解】设,,,,,,
又,,解得,,
此时,,,,解得,
又点在上,,,,
又,即,解得,,
即.
故选:
4.已知是双曲线上的三点,且关于原点对称,若是等边三角形,则的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,设,可得点,再代入双曲线方程并整理求得,进而求出离心率范围.
【详解】由关于原点对称,且是等边三角形,得,
设,则,即点,
因此,整理得,由,得,则,
于是,解得,即,则的离心率,
所以的离心率的取值范围为.
故选:A
5.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:-=1(a>0, b>0)的左焦点为F,点M,N在双曲线C上.若四边形OFMN为菱形,则双曲线C的离心率为( )
A.2 B. C. D.+1
【答案】D
【分析】根据双曲线的定义(或方程)及对称性,结合菱形的性质,可得关系,进而得到双曲线的离心率.
【详解】如图,因为四边形OFMN为菱形,所以,
记双曲线的焦距为,右焦点为,则,且根据双曲线的对称性,点的横坐标为,
所以,所以,所以点的纵坐标为,
所以点在双曲线上,代入双曲线方程,得,
整理得:, 联立,
得:,化简得:
两边同除以,得:,解得:,.
因为双曲线的离心率大于1,所以.
方法二:如图,因为四边形OFMN为菱形,所以,
记双曲线的焦距为,右焦点为,则,根据双曲线的对称性,点的横坐标为,
所以,所以,所以点的纵坐标为,
所以,以,
由双曲线的定义,知,所以, 所以,双曲线C的离心率为.
故选:D.
6.已知双曲线的左顶点为,若圆交的一条渐近线于两点,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据已知,可设,,,结合已知夹角及向量夹角的坐标表示列方程得,进而求离心率.
【详解】由题设,渐近线为,联立圆得,可得,
不妨令,,则,又,
所以,可得,
所以,则,故离心率.
故选:C
7.双曲线的左、右焦点为,一条渐近线方程为,过点且与垂直的直线分别交双曲线的左支及右支于两点,满足,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据条件得直线的方程为,联立直线与双曲线方程,结合条件,利用根与系数间的关系,得,即可求解.
【详解】设,,与垂直且过点,则直线的方程为,
联立,整理得,
则,.
因为,所以为线段的中点,所以,
则,整理得,则,
故该双曲线的离心率.
故选:B
8.已知为坐标原点,双曲线的右焦点为,左顶点为,过作的一条渐近线的垂线,垂足为.若,则的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【分析】由点到线的距离公式可得,由勾股定理可得,从而得,在中,由余弦定理可得 ,则有,即可得,最后根据离心率公式计算即可.
【详解】由题意得,,双曲线的渐近线方程为,
如图,不妨设点在直线上,
即点在直线上,
则,
在直角中,,
所以,
故,
在中,,
所以,
所以,
故双曲线的离心率.
故选:C.
9.已知双曲线的左右焦点分别为,,点在双曲线的渐近线上,且点在第一象限,线段的中点在的左支上,,则双曲线的离心率为( )
A.1 B.2 C.4 D.
【答案】C
【分析】设出点的坐标,求出点的坐标,由已知建立方程组即可求得离心率.
【详解】双曲线的左焦点,渐近线,
依题意,点在直线上,设,则,
由点在的左支上,得,整理得,
由,得,整理得,
消去得,解得,所以双曲线的离心率.
故选:C
10.已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与双曲线在第一象限交于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】B
【分析】设的中点为,连接,由得,即,得,结合双曲线的定义得,又由,得,记,利用二倍角的余弦公式得,进而求解.
【详解】如图,设的中点为,连接.故,
由得,故,
故为等腰三角形,即,又,
所以,.由直线,
所以,所以,
又,
解得,记,则,
所以,得,即,
所以.
故选:B.
11.如图,过双曲线的右顶点作斜率为1的直线,分别与两渐近线交于两点,若,则双曲线的离心率 .
【答案】或
【分析】由题意可得直线,求得渐近线方程,进而求得交点,,分当是的中点与为的中点两种情况求解即可.
【详解】由题意得,双曲线的右顶点为,所以直线.
若与双曲线的两条渐近线分别交于点.
联立其中一条渐近线,即解得.①
同理联立方程,解得.②
又因为,
如图,当是的中点时,,即,③
把①②代入③,,
所以,所以得.
所以;
当在之间时,根据三角形相似可以得到,所以,④
把①②代入④,整理得,所以.
综上所述,双曲线的离心率为或.
故答案为:或.
12.已知双曲线的左、右焦点分别为为双曲线右支上的一点,若到直线的距离是,则双曲线离心率的取值范围是 .
【答案】
【分析】解法一:求得过与渐近线平行的直线方程,进而可得点到的距离,可得,求解即可.解法二:数形结合可得,求解即可.
【详解】法一:由题意可得,双曲线的一条渐近线为,
则过与渐近线平行的直线方程为,
即,
则点到的距离,
若到直线的距离是,则可得,所以,
所以,所以,所以,所以双曲线离心率的取值范围是.
法二:如图10,因为点在右支上,
所以,,,
即,可得.
13.在平面直角坐标系中,椭圆的右焦点为,直线与椭圆交于点与椭圆的另一个交点为.若,且,则椭圆的离心率的取值范围是 .
【答案】
【分析】运用坐标进行运算,把坐标代入进已知条件中,化简后得到离心率的范围.
【详解】因为,,所以,令,
因为,所以
由点都在椭圆上,得解得
因为,所以,解得.所以.
所以椭圆的离心率的取值范围为.
14.已知椭圆上存在一点,使得(为长轴端点),则此椭圆的离心率的取值范围是 .
【答案】
【分析】写出所在直线的斜率表达式,利用三角形的外角,得出,两边取正切,得出,由点在椭圆上得出,两式联立求出有关的表达式,即可求解离心率范围.
【详解】由题意,设点的坐标分别为.
由椭圆的对称性,不妨设点在轴上方,即,
则所在直线的斜率分别为,.
设的外角为,,
由外角性质得,即,
∴,
∵,
∴,即,
化简得,
又点在椭圆上,则,即.
,得,
∵,∴.
∵,∴,即,
∴,整理得,
即,解得.
∵,∴.
故答案为:.
15.已知椭圆与双曲线具有相同的焦点,,点P为椭圆A与双曲线B位于第一象限的交点,且(O为坐标原点).设椭圆A与双曲线B的离心率分别为,,则的最小值为 .
【答案】
【分析】法一:由题意可得焦点三角形为直角三角形,根据椭圆的定义、双曲线的定义与勾股定理,建立方程组,利用基本不等式的“1”的妙用,可得答案;法二:由题意可得焦点三角形为直角三角形,根据椭圆与双曲线焦点三角形面积的二级结论,建立方程,利用基本不等式的“1”的妙用,可得答案.
【详解】
法一:因为,所以.
设,(不妨设),,
依题意有,,,
所以,
当且仅当时等号成立,所以,
所以的最小值为.
法二:因为,所以.
对于焦点三角形,根据椭圆的性质可得其面积,
根据双曲线的性质可得,所以,
所以,整理可得.
所以,
当且仅当时等号成立,所以,
所以的最小值为.
故答案为:.
16.已知双曲线上存在点,使得直线PA,PB(点A,B为双曲线的左、右顶点)的斜率之和为4,则该双曲线离心率的取值范围为 .
【答案】
【分析】设点的坐标,根据点在双曲线上,结合点,的坐标得到直线PA,PB的斜率之积,利用基本不等式得到,从而得到双曲线离心率的取值范围.
【详解】设点,其中,易知点,且有,
则.
因为,所以在第一或第三象限,由双曲线的对称性,
不妨令点在第一象限,则,
则,且,
由基本不等式可得,
所以存在点,使得直线PA,PB的斜率之和为,
即,所以.
故答案为:.
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专题01圆锥曲线离心率定值,最值,范围问题
目录
类型一、根据圆锥曲线的定义求离心率
类型二、根据圆锥曲线的性质求离心率
类型三、根据几何图形关系求离心率
类型四、向量法求离心率
类型五、结合正、余弦定理求离心率
压轴专练
类型一、根据圆锥曲线的定义求离心率
1、根据圆锥曲线的定义求离心率
通过已知条件列出方程组,求得、的值,根据离心率的定义求解离心率.
2、注意:
(1) 区分椭圆或双曲线的焦点位置;
椭圆、双曲线离心率自身的范围.
例1.如图,已知椭圆的左、右焦点分别为,,是椭圆上的点,的内切圆的圆心为,延长,交轴于点,若,则椭圆的离心率等于( )
A. B. C. D.
变式1-1.已知,是双曲线的两个焦点,以线段为边作正三角形,若边的中点在双曲线上,则该双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
变式1-2.已知双曲线的焦点分别在轴,轴上,渐近线方程为,离心率分别为,则的最小值为( )
A.2 B. C.3 D.
变式1-3.已知椭圆C:的右焦点为F,P为C上一点,∠OPF的最大值为.则C的离心率为 .
类型二、根据圆锥曲线的性质求离心率
1、椭圆的焦点三角形:以椭圆两焦点,及椭圆上任一点(除长轴两端点外)为顶点.
(1),周长为定值:;
(2)设当点靠近短轴端点时增大,当点靠近长轴端点时减小,与短轴端点重合时最大;
(3)三角形面积:,即与短轴端点重合时面积最大;
(4)由余弦定理得:
2、双曲线的焦点三角形:以双曲线两焦点,及双曲线上任一点(除实轴两端点外)为顶点
(1),的面积
(2)设则.
3. 圆锥曲线的通径:过焦点且垂直于对称轴的弦.通径是所有过该焦点的弦中最短的.
(1)椭圆的通径长度为 ;
(2)双曲线的通径长度为
(3)抛物线的通径长度为 .
4. 由双曲线的渐近线得到、、的关系转化为关于的方程求解.
例2、已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与椭圆交于两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
变式2-1.已知椭圆与双曲线有相同的焦点,其中为左焦点,点为两曲线在第一象限的交点,分别为曲线的离心率,若是以为底边的等腰三角形,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
变式2-2.已知,分别是双曲线的左、右焦点,经过的直线与双曲线的左支交于A,B两点,若,,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
变式2-3.已知点P在圆上,点Q在椭圆上,且的最大值等于5,则椭圆的离心率的最大值为 .
类型三、根据几何图形关系求离心率
1、中点弦(点差法)
设直线和曲线的两个交点,,代入椭圆方程,得,
将两式相减,可得;
最后整理得:
同理,双曲线用点差法,式子可以整理成:
2、圆锥曲线的第二定义:平面上到一个定点(焦点)的距离与到一条定直线(准线)的距离之比为常数(离心率)的点的轨迹,称为圆锥曲线.
当 () 时,轨迹是椭圆;当 () 时,轨迹是抛物线;当 () 时,轨迹是双曲线.
例3.过点作斜率为的直线与椭圆相交于两点,若为线段的中点,则的离心率为( )
A. B. C. D.
变式3-1.已知椭圆的上焦点为,右顶点为B,斜率为的直线l交椭圆于,两点,若恰好为的重心,则椭圆的离心率为( )
A.或 B. C. D.
变式3-2.已知斜率为的直线与双曲线的右支交于两点(点在第一象限,点在第四象限),点关于坐标原点对称的点为且,则该双曲线的离心率为 .
变式3-3.已知双曲线的左焦点为,过点且倾斜角为的直线与的左支交于两点,为线段的中点,若(为坐标原点),则双曲线的离心率是 .
类型四、向量法求离心率
根据向量关系,建立方程
例4.已知,是椭圆上两点,,分别在的左、右焦点,,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
变式4-1.已知椭圆的左,右焦点分别为、,过且斜率为的直线l与椭圆C在x轴上方的交点为,的角平分线与线段交于点N,若,则椭圆C的离心率是( )
A. B.
C. D.
变式4-2.已知为双曲线的右焦点,是双曲线上两点且满足,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
变式4-3.已知双曲线的左、右焦点分别为、,的右支上一点满足,且与的夹角的正切值为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
类型五、结合正、余弦定理求离心率
通过三角函数(如正弦定理)转化几何关系,或利用不等式(如三角形三边关系)构造,的齐次式求离心率(注意椭圆,双曲线).
例5.椭圆的左、右焦点分别为,过点作直线交椭圆于两点,,,求椭圆的离心率.
变式5-1.设椭圆的左、右焦点分别为,P是椭圆C上一点,若点关于的角平分线l的对称点恰好是点P,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
变式5-2.已知双曲线C:的右焦点为F,左顶点为A,过F作C的一条渐近线的垂线,垂足为P,若,则C的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
变式5-3.已知,分别为双曲线:的左、右焦点,点在上,且满足,,则的离心率为 .
1.设椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为A,直线交M于另一点B,的内切圆与相切于点C,若,则椭圆M的离心率为( )
A. B. C. D.
2.如图,已知椭圆,点分别是椭圆的上、下顶点,点是直线上的一个动点(与轴交点除外),直线与椭圆交于另一点,直线的斜率的乘积恒为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
3.已知椭圆的左右焦点分别为,点在上,点在轴上,,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
4.已知是双曲线上的三点,且关于原点对称,若是等边三角形,则的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:-=1(a>0, b>0)的左焦点为F,点M,N在双曲线C上.若四边形OFMN为菱形,则双曲线C的离心率为( )
A.2 B. C. D.+1
6.已知双曲线的左顶点为,若圆交的一条渐近线于两点,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
7.双曲线的左、右焦点为,一条渐近线方程为,过点且与垂直的直线分别交双曲线的左支及右支于两点,满足,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
8.已知为坐标原点,双曲线的右焦点为,左顶点为,过作的一条渐近线的垂线,垂足为.若,则的离心率为( )
A. B. C.2 D.
9.已知双曲线的左右焦点分别为,,点在双曲线的渐近线上,且点在第一象限,线段的中点在的左支上,,则双曲线的离心率为( )
A.1 B.2 C.4 D.
10.已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与双曲线在第一象限交于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.4
11.如图,过双曲线的右顶点作斜率为1的直线,分别与两渐近线交于两点,若,则双曲线的离心率 .
12.已知双曲线的左、右焦点分别为为双曲线右支上的一点,若到直线的距离是,则双曲线离心率的取值范围是 .
13.在平面直角坐标系中,椭圆的右焦点为,直线与椭圆交于点与椭圆的另一个交点为.若,且,则椭圆的离心率的取值范围是 .
14.已知椭圆上存在一点,使得(为长轴端点),则此椭圆的离心率的取值范围是 .
15.已知椭圆与双曲线具有相同的焦点,,点P为椭圆A与双曲线B位于第一象限的交点,且(O为坐标原点).设椭圆A与双曲线B的离心率分别为,,则的最小值为 .
16.已知双曲线上存在点,使得直线PA,PB(点A,B为双曲线的左、右顶点)的斜率之和为4,则该双曲线离心率的取值范围为 .
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