求双曲线离心率取值范围涉附到解析几何
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求双曲线离心率的取值范围涉及到解析几何、平面几何、代数等多个知识点,综合性强方法灵活,解题关键是挖掘题中的隐含条件,构造不等式,下面举例说明。
一、利用双曲线性质
例1设点P在双曲线的左支上,双曲线两焦点为,已知是点P到左准线的距离和的比例中项,求双曲线离心率的取值范围。2 设点P在双曲线的右支上,双曲线两焦点,,求双曲线离心率的取值范围。3(同例2)2可知:P在双曲线右支上由图1可知:,,即,两式相加得:,解得:。4 已知点在双曲线的右支上,双曲线两焦点为,最小值是,求双曲线离心率的取值范围。5(2000年全国高考题)已知梯形ABCD中,,点E分有向线段所成的比为,双曲线过C、D、E三点,且以A、B 为焦点,当时,求双曲线离心率的取值范围。2建立平面直角坐标系,设双曲线方程为,设其中是梯形的高,由定比分点公式得,把C、E两点坐标分别代入双曲线方程得,,两式整理得
,从而建立函数关系式,由已知
得,,解得。6已知双曲线与直线:交于P、Q两个不同的点,求双曲线离心率的取值范围。7已知双曲线
上存在P、Q两点关于直线对称,求双曲线离心率的取值范
围。PQ中点为M,由点差法求得,当点M在双曲线内部时
,整理得:无解;当点M在双曲线外部时,点M应在两渐近线相交所形成的上下区域内,由线性规划可知:,即,则,所以。8 已知过双曲线左焦点的直线交双曲线于P、Q两点,且(为原点),求双曲线离心率的取值范围。OP⊥OQ得,即:,解得:,因为,所以,则
,所以。
解析:
点评:
二、利用平面几何性质
例
解析:
,由三角形性质得:解得:
。
点评:
三、利用数形结合
例
解析:
,点
四、利用均值不等式
例
解析:,
五、利用已知参数的范围
例
解析:
六、利用直线与双曲线的位置关系
例
解析:
七、利用点与双曲线的位置关系
例
解析:
八、利用非负数性质
例
解析:
,由
求双曲线离心率的取值范围时要根据题情,因题制宜挖掘题中隐含的不等关系,构造不等式,从而求出双曲线离心率的取值范围
设,过左焦点的直线方程:,代入双曲线方程得:
,由韦达定理得:,设
,弦把双曲线方程和直线方程联立消去得:
时,直线与双曲线有两个不同的交点则,
,即且,所以,即且。如图由均值定理知:当且仅当时取得最小值,又
所以,则。由例求双曲线离心率的取值范围时可利用平面几何性质,如“直角三角形中斜边大于直角边”、“三角形两边之和大于第三边”等构造不等式。由双曲线第一定义得:,与已知联立解得:求双曲线离心率取值范围时可先求出双曲线上一点的坐标,再利用性质:若点在双曲线
的左支上则;若点在双曲线的右支上则。由题设得:。由双曲线第二定义得:,由焦半径公式得:,则,即,解得。