内容正文:
专题03 圆锥曲线中的离心率问题九大重点题型(举一反三专项训练)
【人教A版】
【类型1 椭圆、双曲线中的定义法或公式法求离心率】 2
【类型2 利用椭圆、双曲线中的焦点三角形求离心率】 3
【类型3 构造齐次式求离心率】 3
【类型4 利用余弦定理求离心率】 4
【类型5 斜率乘积求离心率】 5
【类型6 离心率的和差商积问题】 6
【类型7 离心率的最值与范围问题】 7
【类型8 以三角形四心为载体的离心率问题】 7
【类型9 圆锥曲线与圆交汇的离心率问题】 8
知识点1 圆锥曲线的离心率及其求解方法
1.椭圆的离心率
(1)离心率的定义:椭圆的焦距与长轴长的比称为椭圆的离心率.用e表示,即e=.
(2)离心率的范围:0<e<1.
(3)椭圆离心率的意义:椭圆离心率的变化刻画了椭圆的扁平程度.
当e越接近于1时,c越接近于a,从而b=越小,因此椭圆越扁;当e越接近于0时,c越接近于0,从而b=越接近于a,因此椭圆越接近于圆;当且仅当a=b时,c=0,这时两个焦点重合,图形变为圆,它的方程为.
2.求椭圆离心率或其取值范围的方法
解题的关键是借助图形建立关于a, b, c的关系式(等式或不等式),转化为e的关系式,常用方法如下:
方法1:直接求出a, c,利用离心率公式求解.
方法2:由a与b的关系求离心率,利用变形公式求解.
方法3:构造a, c的齐次式.离心率e的求解中可以不求出a, c的具体值,而是得出a与c的关系,从而求得e.
3.双曲线的离心率
(1)定义:双曲线的焦距与实轴长的比,叫作双曲线的离心率.
(2)双曲线离心率的范围:e>1.
(3)离心率的意义:离心率的大小决定了渐近线斜率的大小,从而决定了双曲线的开口大小.
因为=,所以e越大,越大,则双曲线的开口越大.
(4)等轴双曲线的两渐近线互相垂直,离心率e=.
4.求双曲线离心率或其取值范围的方法
方法1:直接求出a, c的值,利用离心率公式直接求解.
方法2:列出含有a, b, c的齐次方程(或不等式),借助于消去b,转化为含有e的方程(或不等式)求解.
5.抛物线的离心率
抛物线的离心率e =1.
知识点2 圆锥曲线的离心率的范围的求解方法
1.不等式法求离心率的范围
(1)利用圆锥曲线的定义求离心率的范围:利用圆锥曲线的定义建立不等关系,结合离心率公式求解.
(2)利用圆锥曲线的性质求离心率的范围:利用圆锥曲线的性质,如:椭圆的最大角、双曲线渐近线的斜率、通径、三角形中的边角关系、曲线上的点到焦点距离的范围等,建立不等式(不等式组)求解.
(3)利用题目条件中的不等关系,建立不等式(不等式组)求解.
(4)利用基本不等式求离心率的范围:把离心率的关系式转化为能利用基本不等式的形式,利用基本不等式建立不等关系进行求解.
2.函数法求离心率的范围
(1)根据题干条件,如圆锥曲线的定义、性质、其他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)结合圆锥曲线的离心率的范围,来确定所得函数的定义域;
(3)利用函数的性质求最值或值域,进而求解离心率的最值或取值范围.
3.坐标法求离心率的范围
根据所给条件,设出所求点的坐标,把点的坐标代入曲线方程,结合相关知识,进行求解即可.
【类型1 椭圆、双曲线中的定义法或公式法求离心率】
1.(24-25高二上·江苏镇江·期末)设椭圆的左,右焦点分别为,点P在C上,若,,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·江苏南通·期末)椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
3.(2025·河南南阳·模拟预测)已知双曲线的中心为坐标原点,焦点在坐标轴上,且双曲线的渐近线方程为,则双曲线的离心率为( )
A.2 B.3 C.3或 D.2或
4.(24-25高二上·云南昆明·期末)若双曲线的一条渐近线是,则其离心率为 .
5.(25-26高二上·全国·课后作业)设椭圆:的左、右焦点分别为,,过作平行于轴的直线交于两点,若,,则C的离心率为 .
【类型2 利用椭圆、双曲线中的焦点三角形求离心率】
6.(24-25高二上·浙江杭州·期末)设椭圆的两焦点分别为,以为圆心,为半径的圆与交于,两点,若为直角三角形,则的离心率为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二上·河北保定·阶段练习)已知双曲线的左,右焦点分别为,点为在第一象限上的一点.若为等腰三角形,且,则的离心率为( )
A.或 B.2或 C.2或 D.或
8.(24-25高二上·四川自贡·期中)已知是椭圆上一点,且在轴上方,,分别是椭圆的左、右焦点,,直线的斜率为,的面积为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
9.(24-25高二上·浙江·期中)已知椭圆()的左焦点为,直线与椭圆交于点、,的周长最大值为,则椭圆离心率的最大值为 .
10.(24-25高二上·浙江绍兴·期末)已知有公共焦点的椭圆与双曲线中心为原点, 焦点在轴, 左, 右焦点分别是, 且它们在第一象限的交点为, 是以为底边的等腰三角形,若椭圆与双曲线的离心率分别为,则= .
【类型3 构造齐次式求离心率】
11.(24-25高二上·新疆乌鲁木齐·阶段练习)已知O为坐标原点,F是椭圆的右焦点,过点F且与长轴垂直的直线交C于A,B两点.若为直角三角形,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
12.(24-25高二上·浙江·期中)已知椭圆的两个焦点为,设过点组平行于的直线交于点Q.若,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
13.(24-25高二上·江苏苏州·期末)已知双曲线C:的一条渐近线l与椭圆E:交于A,B两点,若(是椭圆的两个焦点),则椭圆E的离心率为( )
A. B. C. D.
14.(24-25高二上·江西景德镇·期末)已知双曲线的右焦点为,直线与双曲线的右支交与点,若,则该双曲线的离心率为 .
15.(24-25高三下·四川眉山·阶段练习)已知点是椭圆上的一点,分别是的左、右焦点,且,点在的平分线上,为原点,,则的离心率为 .
【类型4 利用余弦定理求离心率】
16.(24-25高二上·吉林四平·阶段练习)已知是椭圆的一个焦点,是的上顶点,的延长线交于点,若,则的离心率是( )
A. B. C. D.
17.(24-25高二上·广东珠海·阶段练习)已知F是椭圆的左焦点,经过原点O的直线l与椭圆E交于P,Q两点,若,且,则椭圆E的离心率为( )
A. B. C. D.
18.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知,是双曲线E:的左、右焦点,点M为双曲线E右支上一点,点N在x轴上,满足,若,则双曲线E的离心率为( )
A. B. C. D.
19.(24-25高二上·天津·期末)已知椭圆 (a>)的上顶点为A,左、右焦点分别为F₁,F₂,连接并延长交椭圆C于另一点B,若,则椭圆C的离心率为 .
20.(24-25高二上·江苏淮安·期中)设双曲线E:的左、右焦点分别为、,点P是双曲线E上的一点,若,,则双曲线E的离心率为 .
【类型5 斜率乘积求离心率】
21.(2025·河北邯郸·模拟预测)已知椭圆,过原点斜率不为0的直线交E于A,B两点,过A作x轴的垂线,垂足为M,直线交椭圆E于另一点D,记直线,的斜率分别为,,若,则E的离心率为( )
A. B. C. D.
22.(24-25高三上·福建泉州·阶段练习)已知双曲线的左顶点为,点均在双曲线上且关于轴对称,若直线的斜率之积为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
23.(24-25高二上·天津北辰·期中)已知椭圆是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆上任意一点,且直线PM、PN的斜率分别为,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
24.(24-25高二上·河南驻马店·期中)点A,B是椭圆的左、右顶点,M是椭圆上不同于A,B的任意一点,若直线AM,BM的斜率之积为,则椭圆C的离心率为 .
25.(24-25高二上·浙江金华·阶段练习)如图,已知双曲线与过其焦点的圆相交于,,,四个点,直线与轴交于点,直线与双曲线交于点,记直线,的斜率分别为,,若,则双曲线的离心率为 .
【类型6 离心率的和差商积问题】
26.(24-25高二上·江西鹰潭·期末)已知椭圆和双曲线有共同的焦点是它们的一个交点,且,记椭圆和双曲线的离心率分别为,则的最小值为( )
A. B. C. D.3
27.(24-25高二上·安徽蚌埠·阶段练习)已知椭圆与双曲线有相同的焦点、,椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,点为椭圆与双曲线的交点,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
28.(24-25高二上·重庆·阶段练习)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
29.(24-25高二上·河南商丘·期中)已知双曲线的一条渐近线与双曲线的一条渐近线关于直线对称,且这两条渐近线的夹角为30°,则双曲线与的离心率之积为 .
30.(24-25高二上·河南驻马店·期末)如图,椭圆和有相同的焦点,离心率分别为为椭圆的上顶点,与椭圆交于点B,若,则的最小值为 .
【类型7 离心率的最值与范围问题】
31.(24-25高二上·江苏常州·期中)设双曲线:的右焦点为,双曲线上的两点关于原点对称,且满足,,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
32.(24-25高二上·江西南昌·阶段练习)已知椭圆E:,过左焦点F且不与x轴垂直的直线l交E于P、Q两点,若直线上存在点T,使得是等边三角形,则E的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
33.(24-25高二上·福建福州·阶段练习)已知点P在以,为左、右焦点的椭圆上,椭圆内存在一点Q在的延长线上,且满足,若,则该椭圆离心率取值范围是( )
A. B. C. D.
34.(24-25高二上·安徽·阶段练习)已知双曲线的左,右焦点分别为,若上存在点满足,则的离心率的最小值为 .
35.(24-25高二上·湖南邵阳·期末)已知椭圆的右焦点为,上顶点为,直线上上存在一点满足,则椭圆的离心率的取值范围为 .
【类型8 以三角形四心为载体的离心率问题】
36.(24-25高二下·山西晋城·阶段练习)已知,是椭圆的两个焦点,M为C的顶点,若的内心和重心重合,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
37.(24-25高二上·湖南·期中)已知双曲线:,和分别为实轴的右端点和虚轴的上端点,过右焦点的直线交的右支于,两点.若存在直线使得点为的重心,则的离心率为( )
A. B. C.2 D.
38.(2025高二·全国·专题练习)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.
39.(24-25高二上·山西吕梁·阶段练习)已知椭圆:,,为其左、右焦点,为椭圆上任一点,的重心为G,I是内心,且有(其中为实数),椭圆的离心率 .
40.(24-25高二上·河北石家庄·期中)已知,分别为双曲线的左、右焦点,过点的直线与双曲线的左支交于,两点,记的内切圆半径为,的内切圆半径为,若,则双曲线的离心率为 .
【类型9 圆锥曲线与圆交汇的离心率问题】
41.(24-25高二上·内蒙古包头·期中)已知是椭圆的焦点,若椭圆上存在一点,满足线段相切于以椭圆的短轴为直径的圆,切点为线段的中点,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
42.(24-25高二上·天津·期中)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
43.(24-25高二上·广东东莞·期中)已知椭圆与圆,若上存在点,过可作的两条切线和,且,则的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
44.(24-25高二上·海南·阶段练习)已知双曲线左右焦点分别为,,且关于它的一条渐近线的对称点为P,若以P为圆心,为半径的圆过原点,则双曲线的离心率为 .
45.(2025·浙江·一模)已知椭圆,为椭圆的半焦距长,过左焦点作直线与圆的相切于点,与椭圆在第一象限的交点为.且,则椭圆的离心率为 .
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专题03 圆锥曲线中的离心率问题九大重点题型(举一反三专项训练)
【人教A版】
【类型1 椭圆、双曲线中的定义法或公式法求离心率】 2
【类型2 利用椭圆、双曲线中的焦点三角形求离心率】 4
【类型3 构造齐次式求离心率】 8
【类型4 利用余弦定理求离心率】 11
【类型5 斜率乘积求离心率】 14
【类型6 离心率的和差商积问题】 18
【类型7 离心率的最值与范围问题】 23
【类型8 以三角形四心为载体的离心率问题】 27
【类型9 圆锥曲线与圆交汇的离心率问题】 31
知识点1 圆锥曲线的离心率及其求解方法
1.椭圆的离心率
(1)离心率的定义:椭圆的焦距与长轴长的比称为椭圆的离心率.用e表示,即e=.
(2)离心率的范围:0<e<1.
(3)椭圆离心率的意义:椭圆离心率的变化刻画了椭圆的扁平程度.
当e越接近于1时,c越接近于a,从而b=越小,因此椭圆越扁;当e越接近于0时,c越接近于0,从而b=越接近于a,因此椭圆越接近于圆;当且仅当a=b时,c=0,这时两个焦点重合,图形变为圆,它的方程为.
2.求椭圆离心率或其取值范围的方法
解题的关键是借助图形建立关于a, b, c的关系式(等式或不等式),转化为e的关系式,常用方法如下:
方法1:直接求出a, c,利用离心率公式求解.
方法2:由a与b的关系求离心率,利用变形公式求解.
方法3:构造a, c的齐次式.离心率e的求解中可以不求出a, c的具体值,而是得出a与c的关系,从而求得e.
3.双曲线的离心率
(1)定义:双曲线的焦距与实轴长的比,叫作双曲线的离心率.
(2)双曲线离心率的范围:e>1.
(3)离心率的意义:离心率的大小决定了渐近线斜率的大小,从而决定了双曲线的开口大小.
因为=,所以e越大,越大,则双曲线的开口越大.
(4)等轴双曲线的两渐近线互相垂直,离心率e=.
4.求双曲线离心率或其取值范围的方法
方法1:直接求出a, c的值,利用离心率公式直接求解.
方法2:列出含有a, b, c的齐次方程(或不等式),借助于消去b,转化为含有e的方程(或不等式)求解.
5.抛物线的离心率
抛物线的离心率e =1.
知识点2 圆锥曲线的离心率的范围的求解方法
1.不等式法求离心率的范围
(1)利用圆锥曲线的定义求离心率的范围:利用圆锥曲线的定义建立不等关系,结合离心率公式求解.
(2)利用圆锥曲线的性质求离心率的范围:利用圆锥曲线的性质,如:椭圆的最大角、双曲线渐近线的斜率、通径、三角形中的边角关系、曲线上的点到焦点距离的范围等,建立不等式(不等式组)求解.
(3)利用题目条件中的不等关系,建立不等式(不等式组)求解.
(4)利用基本不等式求离心率的范围:把离心率的关系式转化为能利用基本不等式的形式,利用基本不等式建立不等关系进行求解.
2.函数法求离心率的范围
(1)根据题干条件,如圆锥曲线的定义、性质、其他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)结合圆锥曲线的离心率的范围,来确定所得函数的定义域;
(3)利用函数的性质求最值或值域,进而求解离心率的最值或取值范围.
3.坐标法求离心率的范围
根据所给条件,设出所求点的坐标,把点的坐标代入曲线方程,结合相关知识,进行求解即可.
【类型1 椭圆、双曲线中的定义法或公式法求离心率】
1.(24-25高二上·江苏镇江·期末)设椭圆的左,右焦点分别为,点P在C上,若,,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】在直角三角形中,,得,由,得,进行求解即可.
【解答过程】解:如图:
因为,所以,
则在直角三角形中,,
得,
由,得,
即椭圆的离心率为:.
故选:A.
2.(24-25高二上·江苏南通·期末)椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】将椭圆方程化为标准形式:,利用离心率公式即可求得结果.
【解答过程】因为椭圆,整理为,则,
所以,所以(负值舍去),故,
故选:C.
3.(2025·河南南阳·模拟预测)已知双曲线的中心为坐标原点,焦点在坐标轴上,且双曲线的渐近线方程为,则双曲线的离心率为( )
A.2 B.3 C.3或 D.2或
【答案】D
【解题思路】根据题意,分双曲线的焦点在轴和轴上,两种情况求得,进而求得双曲线的离心率的值,得到答案.
【解答过程】由题意,双曲线的渐近线方程为,
当双曲线的焦点在轴上时,可得,所以;
当双曲线的焦点在轴上时,可得,所以,
综上可得,双曲线的离心率为2或.
故选:D.
4.(24-25高二上·云南昆明·期末)若双曲线的一条渐近线是,则其离心率为 .
【答案】
【解题思路】由题意可得,利用可求双曲线的离心率.
【解答过程】因为双曲线的一条渐近线是,所以,
所以,所以双曲线的离心率为.
故答案为:.
5.(25-26高二上·全国·课后作业)设椭圆:的左、右焦点分别为,,过作平行于轴的直线交于两点,若,,则C的离心率为 .
【答案】
【解题思路】由题意求出,,利用椭圆的定义求出,利用勾股定理得,即可求出离心率.
【解答过程】由题意知,,而 轴,故,
所以,解得;
又,所以,
所以椭圆的离心率为.
故答案为:.
【类型2 利用椭圆、双曲线中的焦点三角形求离心率】
6.(24-25高二上·浙江杭州·期末)设椭圆的两焦点分别为,以为圆心,为半径的圆与交于,两点,若为直角三角形,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】分析可知,则,结合椭圆定义求离心率即可.
【解答过程】如图所示,
因为为直角三角形,则,可得,
则,所以的离心率.
故选:B.
7.(24-25高二上·河北保定·阶段练习)已知双曲线的左,右焦点分别为,点为在第一象限上的一点.若为等腰三角形,且,则的离心率为( )
A.或 B.2或 C.2或 D.或
【答案】B
【解题思路】由条件分和两类情况,结合余弦定理求解即可.
【解答过程】在第一象限,,又为等腰三角形,
当时,,
又,则;
当时,,
又,
解得或(舍去),则;
故的离心率为或2.
故选:B.
8.(24-25高二上·四川自贡·期中)已知是椭圆上一点,且在轴上方,,分别是椭圆的左、右焦点,,直线的斜率为,的面积为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由椭圆的性质求出焦距,再由三角形的面积公式求出,进而由斜率的定义求出点坐标,然后由两点间距离公式求出得到,最后由离心率的定义求出即可;
【解答过程】是双曲线上一点,且在轴上方,,分别是双曲线的左、右焦点,
,则,,,
的面积为,即
所以.
又直线的斜率为.解得,
所以点,
则,,
所以,即,
所以.
故选:B.
9.(24-25高二上·浙江·期中)已知椭圆()的左焦点为,直线与椭圆交于点、,的周长最大值为,则椭圆离心率的最大值为 .
【答案】
【解题思路】根据椭圆的定义,结合三点共线可得周长的最大值为,即可得,利用二次函数的性质即可求解最值.
【解答过程】取右焦点,连接,
由于的周长为,当且仅当共线时取等号,
故周长的最大值为,因此,
故,当时取等号,
故,
故离心率的最大值为.
故答案为:.
10.(24-25高二上·浙江绍兴·期末)已知有公共焦点的椭圆与双曲线中心为原点, 焦点在轴, 左, 右焦点分别是, 且它们在第一象限的交点为, 是以为底边的等腰三角形,若椭圆与双曲线的离心率分别为,则= .
【答案】
【解题思路】根据椭圆的定义可得:,由双曲线定义可得,即可得解.
【解答过程】由题意如图所示:
设椭圆的半长轴为,双曲线的实半轴为,
椭圆和双曲线的半焦距为,,,,
因为是以为底边的等腰三角形,
所以由椭圆的定义可得:①,
由双曲线定义可得②,
①减②可得:,
即,
故答案为:.
【类型3 构造齐次式求离心率】
11.(24-25高二上·新疆乌鲁木齐·阶段练习)已知O为坐标原点,F是椭圆的右焦点,过点F且与长轴垂直的直线交C于A,B两点.若为直角三角形,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】求得两点坐标,结合已知可得,求解即可.
【解答过程】由椭圆方程可得,
将代入椭圆方程可求得,所以.
因为为直角三角形,所以,则,
即 ,又,解得.
故选:D.
12.(24-25高二上·浙江·期中)已知椭圆的两个焦点为,设过点组平行于的直线交于点Q.若,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】首先求得,由,可得,从而得到关于,的齐次式方程,解得即可.
【解答过程】由题意,,,
过点组平行于的直线方程为,
联立,可得,
则,,由,可得,
即,即,
即,
整理得,
两边同时除以,可得,
又,可得,则.
故选:C.
13.(24-25高二上·江苏苏州·期末)已知双曲线C:的一条渐近线l与椭圆E:交于A,B两点,若(是椭圆的两个焦点),则椭圆E的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由题意不妨设l的方程为,根据题意可得的坐标,代入椭圆方程,进而计算可求得椭圆的离心率.
【解答过程】易知双曲线C的渐近线方程为,不妨设l的方程为.
如图,由,,可得,
代入椭圆方程,得,又,
故,解得(舍去),所以.
故选:A.
14.(24-25高二上·江西景德镇·期末)已知双曲线的右焦点为,直线与双曲线的右支交与点,若,则该双曲线的离心率为 .
【答案】
【解题思路】求得点坐标并代入双曲线的方程,化简求得双曲线的离心率.
【解答过程】直线的斜率为,倾斜角为,
所以,由于,
所以三角形是等边三角形,所以,
将代入,
得,
整理得,两边除以得,
得,
解得或(舍去).
故答案为:.
15.(24-25高三下·四川眉山·阶段练习)已知点是椭圆上的一点,分别是的左、右焦点,且,点在的平分线上,为原点,,则的离心率为 .
【答案】
【解题思路】设,,由题意得出是等腰三角形. 在中由余弦定理得到含a,c的齐次方程即可求解离心率.
【解答过程】解:设,,延长ON交于A,如图所示.
由题意知,O为的中点,∴点A为中点.
又,点N在的平分线上,
∴,∴是等腰三角形,
∴,
则,所以.
又,所以.
又在中,由余弦定理得,
即,即,
化简得:.
又,所以,所以,即
故答案为:.
【类型4 利用余弦定理求离心率】
16.(24-25高二上·吉林四平·阶段练习)已知是椭圆的一个焦点,是的上顶点,的延长线交于点,若,则的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据椭圆的定义,结合余弦定理即可求解.
【解答过程】取椭圆的另一个焦点为,连接,
则,
由可得,
故,
故由余弦定理可得,
化简可得,故 ,
故选:A.
17.(24-25高二上·广东珠海·阶段练习)已知F是椭圆的左焦点,经过原点O的直线l与椭圆E交于P,Q两点,若,且,则椭圆E的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】设椭圆右焦点为,连接,,根据椭圆对称性可知四边形为平行四边形,从而结合椭圆定义利用对称性求得,,由余弦定理得,即可求解离心率.
【解答过程】设椭圆右焦点为,连接,,
根据椭圆对称性可知四边形为平行四边形,则,
因为,可得,所以,
则,,
由余弦定理可得,
即,即,故椭圆离心率.
故选:D.
18.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知,是双曲线E:的左、右焦点,点M为双曲线E右支上一点,点N在x轴上,满足,若,则双曲线E的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】依题意可得以、为邻边的平行四边形为菱形,即可得到,再由双曲线的定义求出、,最后利用余弦定理求出、的关系,即可求出离心率.
【解答过程】因为,
所以以、为邻边的平行四边形的以点为起点的对角线对应的向量与共线,
又,为的角平分线,
以、为邻边的平行四边形为菱形,,
由双曲线定义知:,,,
在中,
由余弦定理,
即,即,
双曲线的离心率.
故选:C.
19.(24-25高二上·天津·期末)已知椭圆 (a>)的上顶点为A,左、右焦点分别为F₁,F₂,连接并延长交椭圆C于另一点B,若,则椭圆C的离心率为 .
【答案】
【解题思路】根据椭圆的定义,结合余弦定理和离心率公式计算即可.
【解答过程】如图,
由题意可得,因为,
所以,,
因为为椭圆的上顶点,所以,则,
在中,,
在中,,
即,所以.
故答案为:.
20.(24-25高二上·江苏淮安·期中)设双曲线E:的左、右焦点分别为、,点P是双曲线E上的一点,若,,则双曲线E的离心率为 .
【答案】
【解题思路】由双曲线定义和,求出,由余弦定理得到,求出离心率.
【解答过程】由双曲线定义知,
又,所以,
又,由余弦定理得
,
解得,故离心率为
故答案为:.
【类型5 斜率乘积求离心率】
21.(2025·河北邯郸·模拟预测)已知椭圆,过原点斜率不为0的直线交E于A,B两点,过A作x轴的垂线,垂足为M,直线交椭圆E于另一点D,记直线,的斜率分别为,,若,则E的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据直线斜率的坐标表示,结合椭圆的性质,可求得,再求得,进而可得即可求离心率.
【解答过程】
设,则,
所以,
又,
所以,
又点在上,所以,
所以,
即,由,
故选:D.
22.(24-25高三上·福建泉州·阶段练习)已知双曲线的左顶点为,点均在双曲线上且关于轴对称,若直线的斜率之积为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】设出坐标后结合题意表示出斜率之积,计算可得,由即可得离心率.
【解答过程】
设,则,,
则,
由在双曲线上,故,
即有,故,
即有,即,
故.
故选:A.
23.(24-25高二上·天津北辰·期中)已知椭圆是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆上任意一点,且直线PM、PN的斜率分别为,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据题意,结合椭圆的性质得到,再由求得离心率.
【解答过程】由是椭圆上任意一点,且直线,的斜率分别为,,
设,,则,
于是,,两式相减得,
则,而,因此,
所以离心率.
故选:A.
24.(24-25高二上·河南驻马店·期中)点A,B是椭圆的左、右顶点,M是椭圆上不同于A,B的任意一点,若直线AM,BM的斜率之积为,则椭圆C的离心率为 .
【答案】
【解题思路】由题意得,设,表示直线AM,BM的斜率,利用斜率之积为和点在椭圆上可得结果.
【解答过程】由题意得,.
设,则,,
∴,
由得,,
∴,即,
∴离心率.
故答案为:.
25.(24-25高二上·浙江金华·阶段练习)如图,已知双曲线与过其焦点的圆相交于,,,四个点,直线与轴交于点,直线与双曲线交于点,记直线,的斜率分别为,,若,则双曲线的离心率为 .
【答案】
【解题思路】根据双曲线与圆的对称性确定关于原点对称,可得,再利用直线斜率的坐标运算与坐标关系即可得关系,从而可得双曲线离心率.
【解答过程】由题可知关于原点对称,所以,
又在双曲线上,所以,
则,
所以,
即,
∴由,①
连接,可得,
可得,②
由①②联立可得,即,所以离心率.
故答案为:.
【类型6 离心率的和差商积问题】
26.(24-25高二上·江西鹰潭·期末)已知椭圆和双曲线有共同的焦点是它们的一个交点,且,记椭圆和双曲线的离心率分别为,则的最小值为( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【解题思路】设椭圆的长半轴为,双曲线的实半轴长为,由椭圆及双曲线的定义可得,联立可得,然后由余弦定理得,由基本不等式求解即可.
【解答过程】
如图,
设椭圆的长半轴为,双曲线的实半轴长为,由对称性可设点在第一象限,
则根据椭圆及双曲线的定义可得,,
所以,又,
在中,由余弦定理得:,
化简得:,得到,从而有,
整理得,当且仅当,即时等号成立.
故选:A.
27.(24-25高二上·安徽蚌埠·阶段练习)已知椭圆与双曲线有相同的焦点、,椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,点为椭圆与双曲线的交点,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】首先设点为第一象限的交点,根据椭圆和双曲线的定义结合余弦定理得到,再利用三角换元法求解最大值即可.
【解答过程】不妨设点为第一象限的交点,如图所示:
则由椭圆的定义可得 ,由双曲线的定义可知,
所以,,
因此,
即,
所以,即,令,,
因此,其中,
所以,当时,有最大值,
故选:D.
28.(24-25高二上·重庆·阶段练习)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
【解题思路】由椭圆与双曲线中参数之间的关系得到,判断A选项;由三角形正弦定理求得角,由椭圆和双曲线定义表示出线段,再用余弦定理求得关系,由三个参数的关系式,判断B选项;由两边同除再化简,判断C选项;用离心率公式代换代数值后利用基本不等式求得最小值,判断D选项.
【解答过程】∵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.
29.(24-25高二上·河南商丘·期中)已知双曲线的一条渐近线与双曲线的一条渐近线关于直线对称,且这两条渐近线的夹角为30°,则双曲线与的离心率之积为 .
【答案】
【解题思路】根据条件可得渐近线的倾斜角,进而计算渐近线的斜率,根据离心率与渐近线斜率之间的关系可得结果.
【解答过程】
不妨设双曲线的一条渐近线方程为,且在第一象限内在直线下方,
双曲线的一条渐近线方程为,且在第一象限内在直线上方,
因为这两条渐近线关于直线对称,夹角为,直线的倾斜角为,
所以渐近线的倾斜角为,渐近线的倾斜角为,
所以,
故双曲线的离心率为,
双曲线的离心率为,
故与的离心率之积为.
故答案为:.
30.(24-25高二上·河南驻马店·期末)如图,椭圆和有相同的焦点,离心率分别为为椭圆的上顶点,与椭圆交于点B,若,则的最小值为 .
【答案】
【解题思路】根据题意,由离心率的定义分别表示出,即可得到,结合三角恒等变换化简,再由正弦型函数的值域,即可得到结果.
【解答过程】设,,则,
又,则,,
所以,
所以
,
又,所以,
所以,则,
所以,则的最小值为.
故答案为:.
【类型7 离心率的最值与范围问题】
31.(24-25高二上·江苏常州·期中)设双曲线:的右焦点为,双曲线上的两点关于原点对称,且满足,,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】设椭圆的左焦点,由椭圆的对称性结合,得到四边形为矩形,设,,在直角中,利用椭圆的定义和勾股定理化简得到,再根据,得到的范围,从而利用对勾函数的值域得到的范围,进而由即可得解.
【解答过程】如图所示:
设双曲线的左焦点,由双曲线的对称性可知,四边形为平行四边形,
又,则,所以平行四边形为矩形,故,
设,,则,
在中,,,
所以,则,
所以,
令,得,
又由,得,
因为对勾函数在上单调递增,所以,
所以 ,即,
则,故,
所以,
所以双曲线离心率的取值范围是,
故选:A.
32.(24-25高二上·江西南昌·阶段练习)已知椭圆E:,过左焦点F且不与x轴垂直的直线l交E于P、Q两点,若直线上存在点T,使得是等边三角形,则E的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】设直线的方程为,其中,设点,、,,将直线的方程与椭圆方程联立,列出韦达定理,求出的长以及等边△的高,根据几何关系可得出,即可求得该椭圆离心率的取值范围.
【解答过程】由已知得点,设直线的方程为,其中,
设点,,,,
联立,可得,
△,
由韦达定理可得,,
所以,,
设线段的中点为,,
则,,
因为△为等边三角形,则,且直线的斜率为,
所以,,
且,即,
即,整理可得,
所以,即E的离心率的取值范围是.
故选:C.
33.(24-25高二上·福建福州·阶段练习)已知点P在以,为左、右焦点的椭圆上,椭圆内存在一点Q在的延长线上,且满足,若,则该椭圆离心率取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由,可得点Q在以为直径,原点为圆心的圆上,即可求出的不等关系,再由当Q点与重合时,得出,再根据点Q在的延长线上,即可得解.
【解答过程】
由题设为锐角且,
设,则且,
故,
因为在椭圆内部且在的延长线上,故且,
故,
而,
整理得到:,
故,故,
综上可得:.
故选:B.
34.(24-25高二上·安徽·阶段练习)已知双曲线的左,右焦点分别为,若上存在点满足,则的离心率的最小值为 .
【答案】
【解题思路】设,根据平面向量的坐标运算以及数量积的坐标运算,结合在双曲线上,可得,利用列不等式求解即可.
【解答过程】设,则
所以,又因为,
所以①
又②
②代入①得,,
整理得,因为,
所以,
化简可得,
即的离心率的最小值为,
故答案为:.
35.(24-25高二上·湖南邵阳·期末)已知椭圆的右焦点为,上顶点为,直线上上存在一点满足,则椭圆的离心率的取值范围为 .
【答案】
【解题思路】由可得,又点在右准线上可得,解关于的一元二次不等式,结合即可求得结果.
【解答过程】取的中点Q,连接,如图所示,
则,所以,
所以,所以为等腰三角形,
即,且,所以,
又因为点在右准线上,
所以,即,
所以,即,解得或,
又,所以,
故答案为:.
【类型8 以三角形四心为载体的离心率问题】
36.(24-25高二下·山西晋城·阶段练习)已知,是椭圆的两个焦点,M为C的顶点,若的内心和重心重合,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据的内心和重心重合,判断为等边三角形,得即可.
【解答过程】如图所示,为椭圆的顶点,
且的内心和重心重合,
所以为等边三角形,
又因为,
所以,
即.
故选:C.
37.(24-25高二上·湖南·期中)已知双曲线:,和分别为实轴的右端点和虚轴的上端点,过右焦点的直线交的右支于,两点.若存在直线使得点为的重心,则的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【解题思路】根据三角形重心公式得到线段中点,根据建立等式计算即可得到.
【解答过程】依题意,,,,
设,,则的中点,
因为点为的重心,则,,
所以中点,
因为,,
两式作差得:,化简得,即,
因为,又因为,,,四点共线,所以.
故,解得,故.
故选:A.
38.(2025高二·全国·专题练习)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
【解题思路】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.
【解答过程】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.
39.(24-25高二上·山西吕梁·阶段练习)已知椭圆:,,为其左、右焦点,为椭圆上任一点,的重心为G,I是内心,且有(其中为实数),椭圆的离心率 .
【答案】
【解题思路】设,求出重心的坐标,利用中面积等积法可求出的关系,即可得椭圆离心率.
【解答过程】设为的重心,点坐标为,
∵,∴IG∥x轴或 IG两点重合, ∴I的纵坐标为,
在中,,
,
又∵I为△F1PF2的内心,∴I的纵坐标 即知内切圆半径,
内心I把分为三个底分别为的三边,高为内切圆半径的小三角形,
,
即,,
∴椭圆C的离心率
故答案为: .
40.(24-25高二上·河北石家庄·期中)已知,分别为双曲线的左、右焦点,过点的直线与双曲线的左支交于,两点,记的内切圆半径为,的内切圆半径为,若,则双曲线的离心率为 .
【答案】
【解题思路】根据双曲线定义及内切圆性质可知轴于点,且为双曲线的左焦点,设,,根据直角三角形正切值可得,结合,可得离心率.
【解答过程】如图所示,设内切圆圆心为,内切圆圆心,
且圆与各边分别相切于,,,
则,,,
又点在双曲线左支,
则,
则,且轴,
即点在直线上,
同理点在直线上,
即轴于点,且,
设,则,
则,,
即,又,则,
化简可得,即,
解得或(舍),
故答案为:.
【类型9 圆锥曲线与圆交汇的离心率问题】
41.(24-25高二上·内蒙古包头·期中)已知是椭圆的焦点,若椭圆上存在一点,满足线段相切于以椭圆的短轴为直径的圆,切点为线段的中点,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】结合图形,由题意可得,,连接,可得,由椭圆的定义求得,最后借助于,推得,即可求得离心率.
【解答过程】
如图,点分别是椭圆的左、右焦点,与以椭圆的短轴为直径的圆相切于点,
则,,连接,
因,则,且,
又点为椭圆上的一点,则有,故,
在中,,即,
将代入化简得:,解得,
则.
故选:A.
42.(24-25高二上·天津·期中)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
【解题思路】求出的坐标,确定,由直线与圆相切于点,求出,再求出,,,再由得到,进而求出离心率.
【解答过程】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,
即,于是,即,
有,解得:或,而,所以.
故选:C.
43.(24-25高二上·广东东莞·期中)已知椭圆与圆,若上存在点,过可作的两条切线和,且,则的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】根据题意画出图形,求出临界情况的离心率,再结合题意即可求出取值范围.
【解答过程】
从椭圆长轴端点向圆引两条切线,,则两条切线形成的夹角最小.
若在椭圆上存在点,过作圆的切线,,切点为,,使得,
则只需,即,
,
所以,则,所以,
所以,即,所以,
又因为,所以椭圆的离心率的取值范围是.
故选:C.
44.(24-25高二上·海南·阶段练习)已知双曲线左右焦点分别为,,且关于它的一条渐近线的对称点为P,若以P为圆心,为半径的圆过原点,则双曲线的离心率为 .
【答案】2
【解题思路】由已知可得圆的半径等于,结合焦点到渐近线的距离为,用勾股定理得出,再用中位线的性质得出、关系求出离心率.
【解答过程】如图,由题意可知,,
设与渐近线的交点为M,则M为的中点,且,
则点到直线的距离,
所以,
在中,因为O,M分别为,的中点,
所以,所以,
所以双曲线的离心率.
故答案为:.
45.(2025·浙江·一模)已知椭圆,为椭圆的半焦距长,过左焦点作直线与圆的相切于点,与椭圆在第一象限的交点为.且,则椭圆的离心率为 .
【答案】
【解题思路】由题意利用直线与圆相切可得,,,再由余弦定理计算得出,利用椭圆的定义即可求出离心率.
【解答过程】椭圆,左焦点,
设右焦点为,连接,, 如下图所示:
由圆可知圆心,半径,
显然,,
过左焦点作直线与圆的相切于点,
可知,
因此可得,可得,
所以,,
即可得,,
在中,由余弦定理可得:
,
解得:,
又,即,
因此离心率.
故答案为:.
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