高中数学双曲线离心率求法专题(2020年九月整理).doc
双曲线离心率常见求法整理归纳
1双曲线离心率求法 在双曲线中,1c e a =>,c e a ===== 方法一、直接求出a c ,或求出a 与b 的比值,以求解e1.已知双曲线22221x y a b -=的一条渐近线方程为43y x =,则双曲线的离心率为 . 2.已知双曲线22212x y a -=(a >)的两条渐近线的夹角为3π,则双曲线的离心率为 .3.已知1F 、2F 是双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的两焦点,以线段12F F 为边作正三角形12MF F ,若边1MF 的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是 .4.设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点为F ,右准线l 与两条渐近线交于P 、Q 两点,如果PQF ∆是直角三角形,则双曲线的离心率=e .5.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是 .6.设1a >,则双曲线22221(1)x y a a -=+的离心率e 的取值范围是 . 7.已知以双曲线C 的两个焦点及虚轴的两个端点为原点的四边形中,有一个内角为60,则双曲线C 的离心率为 .8.已知双曲线的渐近线方程为125y x =±,则双曲线的离心率为 . 9.过双曲线12222=-by a x 的一个焦点的直线交双曲线所得的弦长为2a ,若这样的直线有且仅有两条,则离心率为 .10.双曲线两条渐近线的夹角等于90,则它的离心率为 .方法二、构造,a c 的齐次式,解出e1.过双曲线22221x y a b-=((0,0)a b >>)的左焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线相交于M 、N 两点,以MN 为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率等于________.2.设1F 和2F 为双曲线22221x y a b-=(0,0a b >>)的两个焦点, 若1F 、2F ,(0,2)P b 是正三角形的三个顶点,则双曲线的离心率为________.3.设双曲线的一个焦点为F ,虚轴的一个端点为B ,如果直线FB 与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为________.方法三、寻找特殊图形中的不等关系或解三角形1.已知双曲线22221,(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点分别为12,F F ,点P 在双曲线的右支上,且12||4||PF PF =,则此双曲线的离心率e 的最大值为________.2.双曲线22221,(0,0)x y a b a b-=>>的两个焦点为12,F F ,若P 为其上一点,且12||2||PF PF =,则双曲线离心率的取值范围为________.3.设12,F F 分别是双曲线22221x y a b-=的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使1290F AF ∠=,且12||3||AF AF =,则双曲线离心率为________.4.双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的左、右焦点分别是12,F F ,过1F 作倾斜角为30的直线交双曲线右支于M 点,若2MF 垂直于x 轴,则双曲线的离心率为________.5.如图,1F 和2F 分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以1F O 为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且2F AB ∆是等边三角形,则双曲线的离心率为________.6.设点P 是双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>右支上的任意一点,12,F F 分别是其左右焦点,离心率为e ,若12||||PF e PF =,此离心率的取值范围为________.方法四、双曲线离心率取值范围问题例1.(本题需要使用双曲线的第二定义解决)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为12(,0),(,0)F c F c -,若双曲线上存在一点P 使1221sin sin PF F a PF F c∠=∠,则该双曲线的离心率的取值范围是 .例2.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60的直线与双曲线右支有且只有一个交点,则此双曲线的离心率的取值范围是 .例 4.已知点P 在双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的右支上,双曲线两焦点为12,F F ,2221||||PF PF 最小值是8a ,则此双曲线的离心率的取值范围是 . 例 5.双曲线2222222211x y y x a b b a-=-=与的离心率分别是12,,e e 则12e e +的最小值为 .与准线有关的题目1.在给定椭圆中,过焦点且垂直于长轴的弦长为2,焦点到相应准线的距离为1,则该椭圆的离心率为 .2.已知双曲线)0( 1222>=-a y ax 的一条准线为23=x ,则该双曲线的离心率为 . 3.设点P 在双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左支上,双曲线两焦点为12,F F ,已知1PF 是点P 到左准线l 的距离d 和2PF 的比例中项,则此双曲线的离心率的取值范围是 .4.已知双曲线22221x y a b -=(0,0)a b >>的左、右焦点分别为1F 、2F ,P 是准线上一点,且12PF PF ⊥,124PF PF ab =,则双曲线的离心率是_______.。
双曲线离心率如何求——从一道高考真题谈起
双曲线离心率如何求从一道高考真题谈起ʏ河南省禹州市第一高级中学 冯会远求双曲线的离心率,是高考常考题型㊂那么双曲线的离心率该如何求呢?让我们从一道高考真题谈起㊂题目:(2023年高考新课标Ⅰ卷)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左㊁右焦点分别为F 1㊁F 2,点A 在双曲线C 上,点B 在y 轴上,F 1A ңʅF 1B ң,F 2A ң=-23F 2B ң,则双曲线C 的离心率为㊂分析:方法1:利用双曲线的定义与向量数量积的几何意义得到|A F 2|,|B F 2|,|B F 1|,|A F 1|关于a ,m 的表达式,从而利用勾股定理求得a =m ,最后利用余弦定理得到a ,c 的齐次方程,进行得解㊂方法2:依题意设出各点坐标,从而由向量坐标运算求得x 0=53c ,y 0=-23t ,t 2=4c 2,将点A 代入双曲线C 的方程得到关于a ,b ,c 的齐次方程,最后得解㊂图1解析:(方法1)依题意,如图1,设|A F 2|=2m ,则|B F 2|=3m =|B F 1|,|A F 1|=2a +2m ㊂在R t әA B F 1中,9m 2+(2a +2m )2=25m 2,则(a +3m )(a -m )=0,故a =m 或a =-3m(舍去)㊂所以|A F 1|=4a ,|A F 2|=2a ,|B F 2|=|B F 1|=3a ,则|A B |=5a ㊂故c o s øF 1A F 2=|A F 1||A B |=4a 5a =45㊂所以在әA F 1F 2中,c o søF 1A F 2=16a 2+4a 2-4c 22ˑ4a ˑ2a=45,整理得5c 2=9a 2㊂故e =c a =355㊂(方法2)依题意,得F 1(-c ,0),F 2(c ,0),令A (x 0,y 0),B (0,t )㊂因为F 2Aң=-23F 2B ң,所以(x 0-c ,y 0)=-23(-c ,t ),则x 0=53c ,y 0=-23t ㊂又F 1A ңʅF 1B ң,所以F 1A ң㊃F 1B ң=83c ,-23t㊃(c ,t )=83c 2-23t 2=0,则t 2=4c 2㊂又点A 在双曲线C 上,则259c 2a 2-49t 2b2=1,整理得25c 29a 2-4t 29b 2=1,即25c 29a 2-16c29b2=1㊂所以25c 2b 2-16c 2a 2=9a 2b 2,即25c 2(c 2-a 2)-16a 2c 2=9a 2(c 2-a 2)㊂整理得25c 4-50a 2c 2+9a 4=0㊂则(5c 2-9a 2)(5c 2-a 2)=0,解得5c 2=9a 2或5c 2=a 2㊂又e >1,所以e =355或e =55(舍去)㊂故e =355㊂点评:解决过双曲线焦点的三角形的关键是充分利用双曲线的定义,结合勾股定理与余弦定理得到关于a ,b ,c 的齐次方程,从而得解㊂从这道高考真题的解法可以看出,双曲线离心率的求法主要有两种方法:定义法和方程法㊂我们再来看几个变式题㊂变式1:过双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点F ,作x 2+y 2=a 2的一条切线,设切点为T ,该切线与双曲线E 在第一象限交于点A ,若F A ң=3F T ң,则双曲线E 的离心率为( )㊂A.3 B .5C .132 D .152分析:取线段A T 中点,根据给定条件,结03 解题篇 经典题突破方法 高二数学 2023年12月合双曲线定义及勾股定理解答㊂图2解析:如图2,令双曲线E 的右焦点为F ',半焦距为c ,取线段A T 中点M ,连接O T ,A F ',F 'M ㊂因为F A 切圆x 2+y2=a 2于T ,所以O T ʅF A ,|F T |=|O F |2-|O T |2=c 2-a 2=b ㊂因为F A ң=3F T ң,所以|A M |=|M T |=|F T |=b ,|A F '|=|A F |-2a =3b -2a ㊂而O 为F F '的中点,于是F 'M ʊO T ,即F 'M ʅA F ,|F 'M |=2|O T |=2a ㊂在R t әA F 'M 中,(2a )2+b 2=(3b -2a )2,整理得b a =32㊂所以双曲线E 的离心率e =ca=1+b 2a2=132,选C ㊂点评:本题采用了定义法,关键是应用双曲线的定义和几何图形的性质,求出a 与b 的关系式,进而再通过a 2+b 2=c 2,来求a 与c 的关系式,即双曲线的离心率㊂变式2:已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左㊁右焦点分别为F 1㊁F 2,点M 在双曲线E 上,әF 1M F 2为直角三角形,O 为坐标原点,作O N ʅM F 1,垂足为N ,若2MN ң=3N F 1ң,则双曲线E 的离心率为㊂分析:根据给定条件,确定直角三角形的直角顶点位置,建立方程并结合双曲线定义求出|M F 1|,|M F 2|,再借助相似三角形性质列式求解㊂图3解析:әF 1M F 2为直角三角形,显然øM F 1F 2ʂ90ʎ,否则N 与F 1重合㊂若øF 1M F 2=90ʎ,由O N ʅM F 1,得O N ʊM F 2,则N 为M F 1的中点,与2MN ң=3N F 1ң矛盾㊂于是øM F 2F 1=90ʎ,即M F 2ʅx 轴,如图3㊂令双曲线半焦距为c ,由x =c ,x 2a 2-y 2b2=1,得y 2=b 4a2㊂因此,|M F 2|=b 2a ,|M F 1|=b2a +2a =a 2+c 2a㊂由2MN ң=3N F 1ң,得|N F 1|=25|M F 1|=2(a 2+c 2)5a㊂显然әO N F 1ʐәM F 2F 1,则|N F 1||F 1F 2|=|O F 1||M F 1|,即a 2+c 25a c =a c a 2+c2,整理得a 2+c 2=5a c ㊂则e 2-5e +1=0,解得e =5+12或e =5-12(舍去),所以双曲线E 的离心率为5+12㊂点评:本题采用了方程法,即通过建立关于离心率的方程来求得离心率,解答的关键是充分利用几何图形中相似三角形的对应边成比例建立方程㊂变式3:双曲线C :x 2a 2-y2b 2=1(a >0,b >),过虚轴端点且平行x 轴的直线交双曲线C 于A ,B 两点,F 为双曲线的一个焦点,且A F ʅB F ,则该双曲线的离心率e 为㊂分析:解决本题的落脚点是 A F ʅB F ,对于解决线线垂直问题,高中阶段我们常用的策略有:(1)两条直线垂直且斜率存在,则两条直线斜率之积等于-1;(2)考虑三边边长,利用勾股定理构造直角三角形;(3)转化为向量问题,两条垂线对应向量的数量积为零;(4)利用直角三角形的几何性质㊂解析:(方法1,利用 两条直线垂直且斜率存在,则两直线斜率之积等于-1)如图4,已知A ,B 两点的纵坐标都为b ,将b 代入双曲线方程得x =ʃ2a ,所以A (-2a ,b ),B (2a ,b )㊂13解题篇 经典题突破方法 高二数学 2023年12月图4设F (c ,0)为双曲线右焦点,则k A F =-bc +2a ,k B F =-bc -2a㊂因为A F ʅB F ,所以k A F ㊃k B F =-b c +2a ㊃-bc -2a=-1,整理得c 2+b 2=2a 2㊂①易知c 2=a 2+b 2㊂②由①②,得b 2a2=12㊂离心率e =1+ba2=62㊂(方法2,әA F B 是直角三角形,利用勾股定理解题)根据方法1可得A (-2a ,b ),B (2a ,b )㊂设F (c ,0)为双曲线的右焦点,则:|A B |=22a ,|A F |=(c +2a )2+b 2,|B F |=(c -2a )2+b 2㊂因为A F ʅB F ,所以由勾股定理得:|A F |2+|B F |2=|A B |2,即(c +2a )2+b 2+(c -2a )2+b 2=8a 2㊂整理得c 2+b 2=2a 2㊂①又在双曲线中有c 2=a 2+b 2㊂②由①②,得b 2a2=12㊂故离心率e =1+ba2=62㊂(方法3,转化为向量求解)根据方法1可得A F ң=(c +2a ,-b ),B F ң=(c -2a ,-b )㊂因为A F ʅB F ,所以A F ңʅB F ң㊂则(c -2a )(c +2a )+b 2=0,整理得c 2+b 2=2a 2㊂①又双曲线中有c 2=a 2+b 2㊂②由①②,得b 2a2=12㊂故离心率e =1+ba2=62㊂(方法4,转化为直角三角形性质求解)由方法2可得|A B |=22a ,如图5,设图5虚轴端点为C ,连接C F ,则|C F |=|A B |2=2a ㊂即c 2+b 2=2a ,c 2+b 2=2a 2㊂后面过程与前三种方法相同㊂(方法5,转化为双曲线定义求解)图6如图6,设虚轴端点为C ,连接C F ,则|C F |=|C A |=|C B |=2a ㊂由题意|A F |-|B F |=2a ,|A F |2+|B F |2=8a 2,得|A F |=(3+1)a ,|B F |=(3-1)a ㊂t a n øF A B =|B F ||A F |=(3-1)a(3+1)a=2-3,则t a nøF C B =t a n 2øF A B =33,故øF C B =30ʎ,øF C O =60ʎ㊂因为s i n øF C O =|O F ||C F |,所以s i n 60ʎ=c2a,则e =62㊂点评:双曲线有两个虚轴端点以及两个焦点,本题未明确给出哪个端点哪个焦点,看似让人无从下手,实则增加了问题的灵活性,同学们只需根据双曲线的对称性,任意选取其中的一个虚轴端点和焦点即可解决本题㊂方法总结:离心率是双曲线最重要的几何性质,求离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出a ,c ,代入公式e =ca ;②只需要根据条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式两边分别除以a 或a 2转化为关于e的方程,解方程即可得离心率e 的值㊂当求双曲线的离心率时一定要注意数形结合思想和双曲线定义的应用㊂(责任编辑 徐利杰)23 解题篇 经典题突破方法 高二数学 2023年12月。
双曲线离心率三个公式
双曲线离心率三个公式
双曲线,又称偏态椭圆,是一类椭圆型曲线,它是一类椭圆型曲线中最为普遍的一种。
在平面内,它拥有两个焦点和两条对称的直线,而它的离心率是比较关键的指标,有时依据离心率的大小,可以把它们分开。
许多的重要的数学概念和它们的离心率有关,下面我们就来看看它们的公式:
第一个双曲线离心率公式:
e = c/a
其中,a表示半长轴,c表示半短轴。
第二个双曲线离心率公式:
e = 1 - b^2/a^2
其中,a表示半长轴,b表示半短轴。
第三个双曲线离心率公式:
e =(1 - b^2/a^2)
其中,a表示半长轴,b表示半短轴。
双曲线的离心率是一个最重要的概念,它可以用来描述双曲线的偏态程度,也是双曲线分类的依据之一。
离心率若大于1,则表明双曲线极度偏态,离心率若等于1,则表明它是一个椭圆形,当离心率小于1时,表明双曲线是比较圆滑,两端不太尖锐。
我们以上提到的三个双曲线离心率公式,它们可以求出双曲线的离心率,方便我们研究偏态的曲线,可以准确的描述双曲线的偏态程度,从而用于分类和研究,获得更多的信息。
双曲线离心率的应用广泛,其原理可以运用到多种计算和分析中,比如财务分析,贝叶斯分析,统计分析等等,也运用到重要的物理和数学概念中。
例如,气体爆炸中,我们可以利用双曲线离心率来描述能量的传递,微米级到纳米级的粒子可以利用双曲线离心率来计算其运动的可能性,而在天体的研究中,我们可以利用它来描述和分析椭圆星系的运行方式等。
总之,双曲线离心率是一个非常重要的概念,可以用来衡量双曲线的偏态程度,通过我们上面介绍的三个公式,可以更好的研究、应用及分析双曲线离心率,从而查找和发现更多重要的数学概念和应用。
求离心率的9种方法【解析版】
求离心率的9种方法【解析版】专题:椭圆和双曲线的离心率第一节:常用求离心率的公式及推导过程汇总注:AFBFBF AF ==λλ或者而不是ABBFAB AF 或 ABBFAB AF 或 第二节:离心率求值一、椭圆离心率的求值1、定义法求离心率2、运用通径求离心率3、运用e=11k 12+-+λλ求离心率4、运用βαβαsin sin )sin(++==a c e 求离心率5、运用结论a k22b k AB OM-=•求离心率—— (A,B 为椭圆上的任意两点,M 为直线AB 的中点)6、运用正弦定理余弦定理求离心率7、运用相似比求离心率8、求出点的坐标带入椭圆方程建立等式 9、运用几何关系求离心率1、定义法求离心率【2018•新课标Ⅰ文】已知椭圆C 14222=+y a x 的一个焦点为(2,0),则C 的离心率为( ) A.31 B.21 C.22 D.322 【答案】C【解析】 14222=+y a x ,∵ ,则 。
【2016 新课标Ⅰ(文)5】直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为( )A .13 B .12 C .23 D .34【答案】B【解析】由直角三角形的面积关系得bc=22124b b c ⨯+12c e a ==,故选B 【2010•广东7】若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是( )A.45 B.35 C.25D. 15【答案】B【解析】设长轴为2a ,短轴为2b ,焦距为2c ,则2222.a c b +=⨯ 即22222()44()a c b a c b a c +=⇒+==-. 整理得:2225230,5230c ac a e e +-=+-=35e e ⇒=或=-1(舍). 【2012江西文理】椭圆12222=+by a x (a >b >0)的左、右顶点分别是A ,B ,左、右焦点分别是F 1,F 2.若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B|成等比数列,则此椭圆的离心率为 . 【答案】55【解析】因为椭圆12222=+by a x (a >b >0)的左、右顶点分别是A ,B ,左、右焦点分别是F 1,F 2.若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B|成等比数列,所以(a ﹣c )(a+c )=4c 2,即a 2=5c 2,所以e=55. 2、运用通径求离心率【2014•江西文】设椭圆C 2222x y a b+=1(a >b >0)的左右焦点为F 1,F 2,过F 2作x 轴的垂线与C 相交于A ,B 两点,F 1B 与y 轴相交于点D ,若AD ⊥F 1B ,则椭圆C 的离心率等于 . 【答案】33【解析】解法一:不妨假设椭圆中的a=1,则F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0),当x=c 时,由2222x y a b +=1得y=ab 2=b 2,即A (c ,b 2),B (c ,﹣b 2),设D (0,m ),∵F 1,D ,B 三点共线, ∴,解得m=﹣2b 2,即D (0,﹣2b 2),∴若AD ⊥F 1B ,在,即=﹣1,即3b 4=4c 2,则3b 2=2c=3(1﹣c 2)=2c ,即3c 2+2c ﹣3=0,解得c==,则c=,∵a=1,∴离心率e=a c =33,解法二:由题意得F 1(﹣c ,0),由通径长可得A (c,a 2b ),B (c,-a 2b ),又因DO ∥BF 2,,O 为F 1F 2中点所以D 为F 1B 的中点,则D (0,a 2b 2),若AD ⊥F 1B ,则,即1-cc 0-b -0c 2b -b 222=+•-a a a ,解得e=a c =33。
双曲线中的离心率问题(解析版)
专题双曲线中的离心率问题限时:120分钟满分:150分一、单选题:本大题共8小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设F 1、F 2分别是双曲线C :x 2-y 2b=1的左、右焦点,过F 2作x 轴的垂线与C 相交于A 、B 两点,若△ABF 1为正三角形,则C 的离心率为()A.2B.63C.22D.3【解析】设AF 2 =t ,因为AB ⊥x 轴,则点A 、B 关于x 轴对称,则F 2为线段AB 的中点,因为△ABF 1为等边三角形,则∠AF 1F 2=30°,所以,AF 1 =2AF 2 =2t ,所以,AF 1 -AF 2 =AF 2 =t =2a =2,则AF 1 =2AF 2 =2t =4,所以,2c =F 1F 2 =AF 12-AF 2 2=42-22=23,则c =3,因此,该双曲线C 的离心率为e =ca= 3.故选:D .2.若双曲线C :y 2a 2-x 2b 2=1a >0,b >0 的一条渐近线被圆x 2+y -2 2=4所截得的弦长为23,则C的离心率为()A.2B.233C.223D.433【解析】双曲线C 的渐近线方程为y =±a b x ,直线y =±ab x 被圆x 2+y -2 2=4所得截得的弦长为23,则圆心0,2 到直线y =±ab x 的距离为d =22-3 2=1,由点到直线的距离公式可得d =21+ab2=1,解得a 2b 2=3,则b 2a2=13,因此,双曲线C 的离心率为e =ca =1+b a2=1+13=233.故选:B .3.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,A 、B 两点在双曲线的左、右两支上,且OA+OB =0,AF ⋅FB =0,3BF =FC ,且点C 在双曲线上,则双曲线的离心率为()A.103B.102C.52D.233【解析】设双曲线的左焦点为F ,连接AF ,BF ,CF ,因为AF ⋅FB =0,所以AF ⊥FB ,因为OA +OB =0,所以OA =OB ,因为OF =OF ,所以四边形AFBF 为矩形,设BF =t (t >0),则FC =3t ,BF =2a +t ,CF =2a +3t ,在Rt △CBF 中,BC 2+BF 2=CF 2,所以4t 2+2a +t 2=2a +3t 2,化简得t 2-at =0,解得t =a ,在Rt △BFF 中,BF 2+BF 2=FF 2,所以t 2+2a +t 2=4c 2,所以a 2+9a 2=4c 2,所以10a 2=4c 2,得10a =2c ,所以离心率e =c a =102,故选:B4.如图,双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,直线l 过点F 1与双曲线的两条渐近线分别交于P ,Q 两点.若P 是F 1Q 的中点,且F 1Q ⋅F 2Q=0,则此双曲线的离心率为()A.3B.2C.22D.23【解析】因为F 1Q ⋅F 2Q =0,则QF 1⊥QF 2,所以△F 1F 2Q 是直角三角形,又因为O 是F 1F 2的中点,所以OQ 是直角△F 1F 2Q 斜边中线,因此F 1O =OQ ,而点P 是线段F 1Q 的中点,所以△F 1OQ 是等腰三角形,因此∠F 1OP =∠POQ ,由双曲线渐近线的对称性可知中:∠F 1OP =∠F 2OQ ,于是有:∠F 1OP =∠POQ =∠F 2OQ =π3,因为双曲线渐近线的方程为:y =±b ax ,因此有:b a =tan π3⇒ba=3⇒b 2=3a 2⇒c 2-a 2=3a 2⇒c =2a ⇒e =2,故选:B .5.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,若在C 上存在点P (不是顶点),使得∠PF 2F 1=3∠PF 1F ,则C 的离心率的取值范围为()A.2,2B.3,+∞C.(1,3]D.1,2【解析】设PF 1与y 轴交于Q 点,连接QF 2,则QF 1=QF 2,∴∠QF 1F 2=∠QF 2F 1,因为∠PF 2F 1=3∠PF 1F ,故P 点在双曲线右支上,且∠PF 2Q =∠PQF 2=2∠PF 1F 2,故|PQ |=|PF 2|,而|PF 1|-|PF 2|=2a ,故|PF 1|-|PF 2|=|PF 1|-|PQ |=|QF 1|=2a ,在Rt △QOF 1中,|QF 1|>|OF 1|,即2a >c ,故e =ca<2,由∠PF 2F 1=3∠PF 1F 2,且三角形内角和为180°,故∠PF 1F 2<180°4=45°,则cos ∠PF 1F 2=|OF 1||QF 1|>cos45°,即c 2a >22,即e =ca>2,所以C 的离心率的取值范围为2,2 ,故选:A 6.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点为F 1、F 2,点M ,N 在C 上,且F 1F 2 =3MN ,F 1M⊥F 2M ,则双曲线C 的离心率为()A.6+32B.6+3C.2+2D.5+2【解析】由于F 1F 2 =3MN ,所以x M =-2c ×13×12=-c3,则-c32a 2+y 2Mb2=1,解得y M =b 3a c 2-9a 2,由于F 1M ⊥F 2M ,所以2c 3,b 3a c 2-9a 2 ⋅-4c 3,b 3ac 2-9a 2 =0,整理得c 4-18a 2c 2+9a 4=0,两边除以a 4得e 4-18e 2+9=0,由于e >1,e 2>1,故解得e =6+ 3.故选:B7.已知双曲线C :y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的上下焦点分别为F 1,F 2,点M 在C 的下支上,过点M 作C的一条渐近线的垂线,垂足为D ,若MD >F 1F 2 -MF 1 恒成立,则C 的离心率的取值范围为()A.1,53B.53,2C.1,2D.53,+∞【解析】如图,过点F 2作渐近线的垂线,垂足为E ,设|F 1F 2|=2c ,则点F 2到渐近线y =±abx 的距离EF 2 =bca 2+b2=b .由双曲线的定义可得MF 1 -MF 2 =2a ,故MF 1 =MF 2 +2a ,所以MD +MF 1 =|MD |+MF 2 +2a ≥EF 2 +2a =b +2a ,即MD +MF 1 的最小值为2a +b ,因为MD >F 1F 2 -MF 1 恒成立,所以|MD |+MF 1 >F 1F 2 恒成立,即2a +b >2c 恒成立,所以,b >2c -2a ,即b 2>4c 2+4a 2-8ac ,即c 2-a 2>4c 2+4a 2-8ac ,所以,3c 2+5a 2-8ac <0,即3e 2-8e +5<0,解得1<e <53.故选:A .8.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左顶点为A ,过A 的直线l 与C 的右支交于点B ,若线段AB 的中点在圆O :x 2+y 2=a 2上,且OB =7OA ,则双曲线C 的离心率为()A.2B.3C.2D.3【解析】设线段AB 的中点为E ,双曲线的右顶点为D ,左右焦点为F 1,F 2,连接DE ,DB ,因为线段AB 的中点E 在圆O :x 2+y 2=a 2上,所以DE ⊥AB ,所以△ADE ≌△BDE ,所以AD =BD =2a ,因为OB =7OA ,所以OB =7a ,在△ODB 中,由余弦定理得cos ∠ODB =OD2+DB 2-OB 22OD ⋅DB =a 2+4a 2-7a 24a 2=-12,因为∠ODB ∈0,π ,所以∠ODB =2π3,所以∠BDF 2=π3,过B 作BF ⊥x 轴于F ,则BF =3a ,DF =a ,所以B 2a ,3a ,所以4a 2a 2-3a 2b 2=1,得a 2=b 2,所以a 2=c 2-a 2,2a 2=c 2,所以c =2a ,所以离心率e =ca=2,故选:A二、多选题:本大题共4小题,每个小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,只有一项或者多项是符合题目要求的.9.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为e 1,双曲线y 2b 2-x 2a2=1的离心率为e 2,则e 1+e 2的值不可能是()A.3B.22C.145D.52【解析】∵e 1+e 2 2=e 21+e 22+2e 1e 2=a 2+b 2a 2+a 2+b 2b 2+2×a 2+b 2a×a 2+b 2b=2+b 2a 2+a 2b2+2a 4+b 4+2a 2b 2a 2b 2=2+b 2a 2+a 2b 2+2a 2b 2+b 2a 2+2≥2+2+22+2=8,当且仅当b 2a 2=a 2b2即a =b 时取等号,所以e 1+e 2≥22.故选:CD .10.双曲线x 2-y 2a2=1的离心率为e ,若过点(2,2)能作该双曲线的两条切线,则e 可能取值为( ).A.324B.2C.32D.2【解析】斜率不存在时不合题意,所以直线切线斜率一定存在,设切线方程是y -2=k (x -2),由x 2-y 2a2=1y -2=k (x -2) 得(a 2-k 2)x 2+4k (k -1)x -4(k -1)2-a 2=0,显然a 2-k 2=0时,所得直线只有一条,不满足题意,所以k ≠±a ,由Δ=0得16k 2(k -1)2+4(a 2-k 2)[4(k -1)2+a 2]=0,整理为3k 2-8k +4+a 2=0,由题意此方程有两不等实根,所以Δ1=64-12(4+a 2)>0,a 2<43,则c 2=1+a 2<73(c 为双曲线的半焦距),e =c 1=c <213,即1<e <213,k =±a 代入方程3k 2-8k +4+a 2=0,得a =±1,此时e =2,综上,e 的范围是1,2 ∪2,213.故选:AC11.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 1的直线l 与圆x 2+y 2=a 2相切,且与C 交于M ,N 两点,若cos ∠F 1NF 2=45,则C 的离心率可能为()A.53B.32C.52D.133【解析】当点M ,N 同时在双曲线C 的左支上时,设切点为P ,则OP ⊥MN ,OP =a ,OF 1 =c ,PF 1 =c 2-a 2=b .作F 2Q ∥OP 交MN 于点Q ,则F 2Q ⊥MN ,而O 为F 1F 2的中点,则P 为QF 1的中点,故F 2Q =2OP =2a ,QF 1 =2PF 1 =2b ,因为cos ∠F 1NF 2=45,∠F 1NF 2为锐角,故sin ∠F 1NF 2=35所以NF 2 =F 2Qsin ∠F 1NF 2=10a 3,NQ =NF 2 cos ∠F 1NF 2=8a3,NF 1 =NQ -QF 1 =8a 3-2b ,所以NF 2 =NF 1 +2a =8a 3-2b +2a =10a 3,则2a =3b ,故双曲线C 的离心率e =ca =1+b 2a2=1+232=133.当点M ,N 在双曲线的两支上时,仍有F 2Q =2OP =2a ,QF 1 =2PF 1 =2b ,因为cos ∠F 1NF 2=45,∠F 1NF 2为锐角,故sin ∠F 1NF 2=35所以NF 2 =F 2Qsin ∠F 1NF 2=10a 3,NQ =NF 2 cos ∠F 1NF 2=8a3,NF 1 =NQ +QF 1 =8a 3+2b ,所以NF 2 =NF 1 -2a =8a 3+2b -2a =10a 3,则4a =3b ,故双曲线C 的离心率e =ca =1+b 2a2=1+432=53,故选:AD12.已知F 1、F 2是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 2作双曲线一条渐近线的垂线,垂足为点A ,交另一条渐近线于点B ,且AF 2=13F 2B ,则该双曲线的离心率为( ).A.62B.2C.3D.5【解析】当AF 2 =13F 2B时,设∠F 2OA =α,则∠AOB =2α,设a =1,如图,双曲线的渐近线方程为y =±b a x ,即tan α=b a ,在Rt △OAF 2中,tan α=|AF 2||OA |=ba ,设|AF 2|=bt ,|OA |=at ,又|AF 2|2+|OA |2=|OF 2|2,则(bt )2+(at )2=c 2,又双曲线中c 2=a 2+b 2,即有t =1,于是|OA |=a =1,|OF 2|=c =e ,|AF 2|=b ,|BF 2|=3b ,则|AB |=4b ,tan α=b a =b ,tan2α=4ba=4b ,代入得tan2α=2tan α1-tan 2α=2b 1-b 2=4b ,即2=4-4b 2,解得b =22,则e =c a =a 2+b 2=1+12=62,A 正确;当F 2A =13F 2B 时,设∠F 2OA =α,∠AOB =β,设a =1,如图,则∠F 2OB =α+β,∠F 1OB =π-(α+β),在Rt △OAF 2中,tan α=|AF 2||OA |=b a ,设|AF 2|=bt ,|OA |=at ,又|AF 2|2+|OA |2=|OF 2|2,则(bt )2+(at )2=c 2,又双曲线中c 2=a 2+b 2,即t =1,于是|OA |=a =1,|OF 2|=c =e ,|AF 2|=b ,|BF 2|=3b ,则|AB |=2b ,tan α=b a =b ,tan β=2ba=2b ,而tan ∠F 1OB =tan [π-(α+β)]=-tan (α+β)=tan α,即tan (α+β)=tan α+tan β1-tan α⋅tan β=-tan α,因此b +2b 1-b ⋅2b=-b ,即3=2b 2-1,解得b =2,则e =ca =a 2+b 2=3,C 正确.故选:AC三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上.13.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =22x ,则其离心率是.【解析】由题意知b a =22,又因为在双曲线中,c 2=a 2+b 2,所以e 2=c 2a 2=1+b 2a2=32,故e =62(负舍)14.已知双曲线方程为C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),左焦点F 关于一条渐近线的对称点在另一条渐近线上,则该双曲线的离心率为.【解析】如图:设F 关于渐近线y =b a x 对称的点A 在渐近线y =-bax 上,FA 的中点B 在渐近线y =bax 上,则∠FOB =∠BOA ,又∠FOB =∠AOx ,所以∠FOB =∠BOA =∠AOx =60°,所以tan60°=b a =3,所以e =ca=a 2+b 2a 2=1+b a2=1+3=2.15.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为Fc ,0 ,直线l :x =c 与双曲线C 交于A ,B 两点,与双曲线C 的渐近线交于D ,E 两点,若DE =2AB ,则双曲线C 的离心率是.【解析】由双曲线方程可得其渐近线方程为:y =±ba x ,∵直线l :x =c ,∴AB 为双曲线的通径,则由x =cx 2a2-y2b 2=1得x =cy =±b 2a,则AB =2b 2a,由x=cy=±bax得x=cy=±bca,则DE =2bca,由DE=2AB得:2bca=4b2a即c=2b,所以a=c2-b2=3b,所以离心率e=ca=23316.已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,双曲线的左顶点为A,以F1F2为直径的圆交双曲线的一条渐近线于P,Q两点,其中点Q在y轴右侧,若AQ≥3AP,则该双曲线的离心率的取值范围是.【解析】依题意可得,以F1F2为直径的圆的方程为x2+y2=c2,不妨设双曲线的这条渐近线方程为y=ba x,由y=baxx2+y2=c2,得:x=ay=b或x=-ay=-b,所以Q(a,b),P(-a,-b),双曲线的左顶点为A,则A(-a,0),所以AQ=(a+a)2+b2=4a2+b2,AP=(-a+a)2+b2=b,因为AQ≥3AP,所以4a2+b2≥3b,化简得a2≥2b2,所以a2≥2(c2-a2),所以e2=a2c2≤32,所以e≤62,又e>1,所以e∈1,62.四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知F1,F2分别为双曲线x2a2-y2b2=1a>0,b>0的左、右焦点,P为双曲线右支上的任意一点,当PF12PF2取最小值时,求双曲线的离心率e的取值范围.【解析】双曲线x2a2-y2b2=1a>0,b>0的左右焦点分别为F1,F2,P为双曲线右支上的任意一点,∴PF1-PF2=2a,PF1=2a+PF2,∴PF12PF2=2a+PF22PF2=4a2PF2+4a+PF2≥8a,当且仅当4a2PF2=PF2,即PF2=2a时取等号,∴PF1=2a+PF2=4a,∵PF 1 -PF 2 =2a <2c ,PF 1 +PF 2 =6a ≥2c ⇒e =ca≤3,∴e ∈1,3 ,故双曲线的离心率e 的取值范围为:1,3 ..18.已知椭圆C 1:x 2a 21+y 2b 21=1a 1>b 1>0 与双曲线C 2:x 2a 22-y 2b 22=1a 2>0,b 2>0 ,有相同的左、右焦点F 1,F 2,若点P 是C 1与C 2在第一象限内的交点,且F 1F 2 =4PF 2 ,设C 1与C 2的离心率分别为e 1,e 2,求e 2-e 1的取值范围.【解析】设PF 1 =m ,PF 2 =n ,F 1F 2 =2c ,由椭圆的定义可得m +n =2a 1,由双曲线的定义可得m -n =2a 1,解得m =a 1+a 2,n =a 1-a 2,由F 1F 2 =4PF 1 ,可得n =12c ,即a 1-a 2=12c ,由e 1=c a 1,e 2=c a 2,可得1e 1-1e 2=12,由0<e 1<1,可得1e 1>1,可得1e 2>12,即1<e 2<2,则e 2-e 1=e 2-2e 22+e 2=e 222+e 2,设2+e 2=t 3<t <4 ,则e 222+e 2=t -2 2t =t +4t-4,由于函数f t =t +4t -4在3,4 上递增,所以f t ∈13,1 ,即e 2-e 1的取值范围为13,1.19.已知双曲线T :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)离心率为e ,圆O :x 2+y 2=R 2R >0 .(1)若e =2,双曲线T 的右焦点为F 2,0 ,求双曲线方程;(2)若圆O 过双曲线T 的右焦点F ,圆O 与双曲线T 的四个交点恰好四等分圆周,求b 2a 2的值;(3)若R =1,不垂直于x 轴的直线l :y =kx +m 与圆O 相切,且l 与双曲线T 交于点A ,B 时总有∠AOB =π2,求离心率e 的取值范围.【解析】(1)因e =2,双曲线T 的右焦点为F 2,0 ,则c =2,ca =2,a =1,b 2=c 2-a 2=3,则双曲线方程为x 2-y 23=1.(2)如图所示,因为圆O与双曲线T的四个交点恰好四等分圆周,则OA=c,∠AOF=45°,则A22c,22c,代入双曲线方程x2a2-y2b2=1,可得b2a2-a2b2=2,令x=b2a2x>0,则x-1x=2,解得x=1+2,即b2a2=2+1.(3)由题知,作图如下,因为直线l:y=kx+m与圆O相切,且R=1,则圆心到直线l距离为mk2+1=1,化简得m2=k2+1,①又∠AOB=π2,设A x1,y1,B x2,y2,则k OA⋅k OB=-1,即y1x1⋅y2x2=-1,则k2x1x2+km x1+x2+m2x1x2=-1,②联立y=kx+mx2a2-y2b2=1得b2-a2k2x2-2a2kmx-a2m2-a2b2=0,则x1+x2=2a2kmb2-a2k2,x1x2=-a2m2+b2b2-a2k2,③联立①②③,得k2+1a2+a2b2-b2=0,则a2+a2b2-b2=0,又c2=a2+b2,则c2a2=c2-a2+2=b2+2>2,则e=ca>2,即离心率e的取值范围为2,+∞.20.已知点P 是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)右支上一点,F 1、F 2是双曲线的左、右焦点,PF 1=(2+3) PF 2 ,∠F 1PF 2=60°.(1)求双曲线的离心率;(2)设R 、r 分别是△F 1PF 2的外接圆半径和内切圆半径,求Rr.【解析】(1)由P 为双曲线的右支上一点,可得|PF 1|-|PF 2|=2a ,又PF 1=(2+3) PF 2 ,可得PF 1 =(3+1)a ,PF 2 =(3-1)a ,在△F 1PF 2中,∠F 1PF 2=60°,由余弦定理可得4c 2=(4+23)a 2+(4-23)a 2-2(3+1)(3-1)a 2⋅12=8a 2-2a 2=6a 2,即c =62a ,可得e =c a =62;(2)由2R =2csin60°=6a32=22a ,即R =2a ;因为S △PF 1F 2=12PF 1⋅ PF 2 ⋅sin60°=12(3+1)(3-1)a 2⋅32=32a 2,又S △PF 1F 2=12PF 1+ PF 2 +2c r =12(23a +6a )r ,所以r =323+6a =2-22a ,所以R r =222-2=2+22.21.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,A 为双曲线C 左支上一点,AF 2 -AF 1 =2b .(1)求双曲线C 的离心率;(2)设点A 关于x 轴的对称点为B ,D 为双曲线C 右支上一点,直线AD ,BD 与x 轴交点的横坐标分别为x 1,x 2,且x 1x 2 =1,求双曲线C 的方程.【解析】(1)由于A 为双曲线C 左支上一点,由双曲线的定义可知AF 2 -AF 1 =2a =2b ,所以2a 2=b 2=c 2-a 2.整理,得3a 2=c 2,所以ca=3,所以双曲线C 的离心率为3.(2)由(1)可设双曲线C 的标准方程为x 2a 2-y 22a2=1.设A x3,y3,B x3,-y3,D x4,y4.直线AD的方程为y-y3=y3-y4x3-x4x-x3.令y=0,则x1=-x3y4-x4y3y3-y4.直线BD的方程为y+y3=-y3-y4x3-x4x-x3,令y=0,则x2=x3y4+x4y3y3+y4.所以x1x2=-x3y4-x4y3y3-y4⋅x3y4+x4y3y3+y4=x23y24-x24y23y23-y24.因为A x3,y3,D x4,y4满足方程x2a2-y22a2=1,所以x23=a2+y232,x24=a2+y242,所以x1x2=x23y24-x24y23y23-y24=a2+y232y24-a2+y242y23y23-y24=a2=1,所以双曲线C的方程为x2-y22=1.22.已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0),若直线l与双曲线C交于A,B两点,线段AB的中点为M,且k AB⋅k OM=34(O为坐标原点).(1)求双曲线C的离心率;(2)若直线l不经过双曲线C的右顶点N2,0,且以AB为直径的圆经过点N,证明直线l恒过定点E,并求出点E的坐标.【解析】(1)设A x1,y1,B x2,y2,则Mx1+x22,y1+y22,由题意得x21a2-y21b2=1,x22a2-y22b2=1,所以x21-x22a2-y21-y22 b2=0,y21-y22x21-x22=b2a2,y1-y2x1-x2∙y1+y22x1+x22=b2a2,k AB=y1-y2x1-x2,k OM=y1+y22x1+x22,∴k AB⋅k OM=b2a2,即b2a2=34,a2=43b2,c2=a2+b2=73b2,e2=c2a2=74,∴e=72;(2)因为双曲线的右顶点N 2,0 ,所以双曲线C 的标准方程为x 24-y 23=1,因为k AB ⋅k OM =34,所以直线l 的斜率一定存在,并且k ≠±32(如果k =±32,则k OM =±32,AB ⎳OM ,这不可能),设直线l 的方程为y =kx +m ,联立方程y =kx +mx 24-y 23=1得:3-4k 2x 2-8kmx -4m 2-12=03-4k 2≠0 ,所以Δ=64k 2m 2-43-4k 2-4m 2-12 >0,即m 2-4k 2+3>0,所以x 1+x 2=8km 3-4k 2,x 1⋅x 2=-4m 2-123-4k 2.因为以AB 为直径的圆经过点N ,所以NA ⊥NB ,所以NA ⋅NB=0,又因为NA =x 1-2,y 1 ,NB=x 2-2,y 2 ,所以NA ⋅NB=x 1-2 x 2-2 +y 1y 2=x 1x 2-2x 1+x 2 +4+y 1y 2=0,又因为y 1y 2=kx 1+m kx 2+m =k 2x 1x 2+km x 1+x 2 +m 2,所以NA ⋅NB=k 2+1 x 1x 2+km -2 x 1+x 2 +m 2+4=0,即k 2+1 ×-4m 2-123-4k 2+km -2 ×8km3-4k2+m 2+4=0,化简得m 2+16km +28k 2=0,即m +14k m +2k =0,解得m =-14k 或m =-2k ,且均满足m 2-4k 2+3>0,当m =-2k 时,y =kx -2k =k x -2 ,因为直线l 不过定点N 2,0 ,故舍去;当m =-14k 时,y =kx -14k =k x -14 ,所以直线l 恒过定点E 14,0 ;综上,e =72,直线l 恒过定点E 14,0 .。
高三数学专题复习离心率的三种求法
椭圆、双曲线离心率的三种求法椭圆的离心率 0 e 1 ,双曲线的离心率 e 1 ,抛物线的离心率e 1 .一、直接求出 a,c ,求解 e.已知圆锥曲线的标准方程或a ,c 易求时,可利用率心率公式ec来解决 .x2y2a→→例 1:已知 F 1(- 1,0),F 2(1 ,0)是椭圆 a 2+ b 2= 1 的两个焦点,若椭圆上一点 P 满足 |PF 1|+ |PF 2|= 4,则椭圆的离心率 e = ________.12变式练习 1:若椭圆经过原点,且焦点为F 1 1,0 , F 2 3,0 ,则其离心率为( ) CA .3B. 2C.1D.14324变式练习 2:如果双曲线的实半轴长为 2,焦距为 6,那么双曲线的离心率为() CA.3B.6C.3D.22 22二、构造 a,c 的齐次式,解出 e.根据题设条件,借助 a ,b ,c 之间的关系,构造 a ,c 的关系式(特别是齐次式),进而得到关于e 的方程,从而解得离心率 e.x 2 y 2例 2: (2012 ·江西 )椭圆 a 2+ b 2= 1(a>b>0)的左,右顶点分别是 A ,B ,左,右焦点分别是F 1, F 2,若 |AF 1|,5 |F 1F 2|, |F 1B|成等比数列,则此椭圆的离心率为________. 522变式练习 1:已知 F 1, F 2 是双曲线x2y 2 1( a 0,b 0 )的两焦点,以线段F 1 F 2 为边作正三角形 MF 1 F 2 ,ab若边 MF 1 的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是() DA.423B.31C.31D.3 12变式练习 2:若双曲线虚轴的一个端点为M ,两个焦点为 FF, F MF21200,则双曲线的离心率为()B1, 2 1A.366D.3B.C.32322变式练习 3:设双曲线x2y 2 1( b a0 )的半焦距为 c ,直线 l 过 a,0, 0,b 两点 .已知原点到直线的距ab离为3 c ,则双曲线的离心率为 ( ) A4A. 2B. 3C. 223D. 3三、采用离心率的定义以及椭圆的定义求解例 3:设椭圆的两个焦点分别为F 1, F 2 ,过 F 2 作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△ F 1PF 2 为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是 ________. 21【跟踪训练】1.已知椭圆的长轴长是短轴长的2 倍,则椭圆的离心率等于() DA .13C .1D .3B .33222242.已知双曲线x y1的一条渐近线方程为 y x ,则双曲线的离心率为( )Aa 2b 23 54 C.5 3A. B. 4 D.3 3 2x 2 y 2 1 ( a 0,b 0 )的两个焦点, A 和 B 是以 O3.如图, F 1 和 F 2 分别是双曲线b 2 a 2y为圆心,以 OF 1 为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△ F 2 AB 是等边三A角形,则双曲线的离心率为( )D F 1O F 2 xBA. 3B. 5C.5D.3 124.设 F 1 ,F 2 分别是双曲线x 2 y 2 1 的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使 F 1 AF 290 0 ,且 AF 13AF 2 ,22a b 则双曲线离心率为() B5B.10C.15D. 5A.222225.已知双曲线 xy 1( a 0,b0 )的右焦点为 F ,若过点 F 且倾斜角为600 的直线与双曲线的右支有且a 2b 2只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( ) CA. 1,2B. 1,2C. 2,D. 2,x 2y 21(a b 0) 的左顶点为 A ,左焦点为 F ,上顶点为 B ,若∠ BAO+∠ BFO=90 °,则6.已知椭圆 C : 22ab椭圆 C 的离心率是.5 12【走进高考】1. (2013 浙·江理 )如图 , F 1 , F 2 是椭圆 C 1 :x 2y 21与双曲线 C 2 的公共y4焦点,A,B分别是 C 1, C 2 在第二、四象限的公共点. 若四边形AAF 1 BF 2 为矩形 , 则 C 2 的离心率是 ( )D F 1OF 2xA. 2B . 3B(第 1 题图)C.3D . 6222.(2013 湖·南理 )设 F 1, F 2 是双曲线 C : x 2y 2 1(a 0,b0) 的两个焦点, P 是 C 上一点 ,若 PF 1PF 2 6a,a 2b 2且△ PF 1F 2 的最小内角为 30 , 则 C 的离心率为. 33.(2013 福·建理 )椭圆x 2y 21(a b 0) 的左、右焦点分别为F 1, F 2 ,焦距为2c,若直线 y3( xc) 与椭:22a b圆的一个交点 M 满足MF 1 F 2 2 MF 2 F 1 , 则该椭圆的离心率等于__________. 3 1x 2y 24.(2013 辽·宁理 ) 已知椭圆 C : a 2b 21(a b0) 的左焦点为F,C 与过原点的直线相交于A,B 两点 ,连接AF, BF, 若 AB10 , AF6 , cos ABF4 , 则 C 的离心率 e=______. 5575. (2014 江·西理 )过点 M (1,1) 作斜率为1的直线与椭圆 C : x 2y 21(a b0) 相交于 A, B ,若 M 是线段2 a 2 b 2AB 的中点,则椭圆C 的离心率为.226. (2014 浙·江理 )设直线 x 3 ym0(m 0)x 2 y 21( a b0 )两条渐近线分别交于点与双曲线b 2a 2A, B ,若点 P( m,0) 满足 PAPB , 则该双曲线的离心率是5__________.27. (2014 重·庆理 )设 F 1, F 2 分别为双曲线x 2y 21(a 0,b 0) 的左、右焦点,双曲线上存在一点P 使得a 2b2| PF 1 | |PF 2 | 3b, | PF 1 | | PF 2 9)B|ab ,则该双曲线的离心率为(4A.4B. 5C.9D.33348.(2015 新课标 II 理 )已知 A , B 为双曲线 E 的左,右顶点,点M 在 E 上,△ ABM 为等腰三角形,且顶角为 120°,则 E 的离心率为 () DA. 5B.2C. 3D. 2x 2y 2 1的一个焦点,若C 上存在点 P ,使线段 PF 的中点恰为其虚9.(2015 湖南理 )设 F 是双曲线 C :2b 2a轴的一个端点,则C 的离心率为. 5C 1:x2210.(2015 山东理 )平面直角坐标系xOy 中,双曲线 2y 2 1 a 0,b 0 的渐近线与抛物线C 2:abx 22 py p 0 交于点 O , A , B ,若△ OAB 的垂心为 C 2 的焦点,则 C 1 的离心率为. 322211.(2016 浙江理 )已知椭圆 C 1 : x2 +y 2=1(m>1) 与双曲线 C 2: x2 –y 2=1( n>0) 的焦点重合, e 1,e 2 分别为 C 1,mn C 2 的离心率,则( ) AA .m>n 且 e 1e 2>1B . m>n 且 e 1e 2<1C . m<n 且 e 1 e 2>1D . m<n 且 e 1e 2<112.(2016 新课标Ⅲ文理 )已知 O 为坐标原点,x 2y 21(a b0) 的左焦点,分别为 C 的F是椭圆C :a 2b 2A, B左,右顶点 . P 为 C 上一点,且 PFx 轴 .过点 A 的直线 l 与线段 PF 交于点 M ,与 y 轴交于点 E .若直A .1B.1C.2D.3 323413.( 2016 新课标Ⅱ理)已知F1, F2是双曲线 E : x222y2 1 的左,右焦点,点M 在 E 上,MF1与 x 轴垂直,a bsin MF2 F11,则 E 的离心率为() A 3(A)2(B)3(C)3(D)2 22–y214.( 2016 山东文理)已知双曲线E:x22 =1 ( a>0 , b>0).矩形 ABCD 的四个顶点在 E 上, AB, CDa b的中点为 E 的两个焦点,且2|AB|=3|BC|,则 E 的离心率是 _______. 2xOy F x2y2yb15.(2016 江苏 )如图,在平面直角坐标系中,是椭圆a 2b2 1(a>b>0) 的右焦点,直线 2 与椭圆交于 B,C 两点,且BFC90 ,则该椭圆的离心率是6 .316.(2017 新课标Ⅰ理15)已知双曲线 C:x2y21(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作a2b2圆 A,圆 A 与双曲线 C 的一条渐近线交于M、 N 两点 .若∠ MAN =60°,则 C 的离心率为 ________.2 3317.(2017 北京文 10)若双曲线x2y21的离心率为3,则实数 m=__________ . 2m18.(2017新课标Ⅱ理9)若双曲线C:221(a0 b0)的一条渐近线被圆x2y2 4 所截得x2y2,2a b的弦长为 2,则C的离心率为() AA .2B.3C.2 D .23319.(2017 新课标Ⅲ文11)已知椭圆 C:x2y21, ( a>b>0) 的左、右顶点分别为A1, A2,且以线段 A1A2 a2b2为直径的圆与直线bx ay2ab0 相切,则C的离心率为() AA .6B .321 33C.D.3320.(201814)x 2 y 2x 2y 2N北京理 已知椭圆M :a 2b 21(a b0),双曲线N :m 2n 2 1 .若双曲线 的两条渐近线与椭圆 M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M 的离心率为__________ ;双曲线 N 的离心率为 __________. 31221.(2018 江苏 8) 在平面直角坐标系 xOy 中,若双曲线x 2y 2 1(a0,b0)的右焦点 F (c,0) 到一条渐近线a 2b 2的距离为3 c ,则其离心率的值是. 2222.(2018 新课标Ⅱ理 12)已知 F 1, F 2 是椭圆 C:x 2y 2 1(a b 0) 的左、右焦点, A 是 C 的左顶点,点Pa 2b 2在过 A 且斜率为3的直线上,△ PF 1F 2 为等腰三角形,∠ F 1 2的离心率为 () D6F P=120 ,则 C21C .11A.B .3D .32423.(2018 新课标Ⅲ理 11)设 F 1,F 2 是双曲线 C:x 2y 21(a 0,b 0) 的左,右焦点, O 是坐标原点.过 F 2a 2b 2作 C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若 PF 1 6 OP ,则 C 的离心率为 ( ) CA . 5B . 2C . 3D . 2椭圆、双曲线离心率的三种求法椭圆的离心率 0 e 1 ,双曲线的离心率 e 1 ,抛物线的离心率e 1 .一、直接求出 a,c ,求解 e.已知圆锥曲线的标准方程或a ,c 易求时,可利用率心率公式ec来解决 .x2y2a→→例 1:已知 F 1(- 1,0),F 2(1 ,0)是椭圆 a 2+ b 2= 1 的两个焦点,若椭圆上一点 P 满足 |PF 1|+ |PF 2|= 4,则椭圆的离心率 e = ________.【答案】12→→1【解析】由椭圆定义及 |PF 1|+ |PF 2|= 4,得 2a = 4, a = 2, c = 1,e = .2变式练习 1:若椭圆经过原点,且焦点为F 1 1,0 , F 2 3,0 ,则其离心率为( )A .3B. 2C. 1D. 13424 【答案】 C【解析】由 F 1 1,0 , F 2 3,0 知2c 3 1 ,∴ c1 ,又∵椭圆过原点,∴ a c 1 , ac 3.∴ a2 , c 1 c 1,所以离心率 e.故选 C.a2变式练习 2:如果双曲线的实半轴长为 2,焦距为 6,那么双曲线的离心率为()A. 3B. 6C.3D.2222【答案】 C【解析】由题设a2 , 2c 6 ,则 c3 , e c3,因此选 C.a 2二、构造 a,c 的齐次式,解出 e.根据题设条件,借助 a ,b ,c 之间的关系,构造 a ,c 的关系式(特别是齐次式),进而得到关于 e 的方程,从而解得离心率 e.22例 2: (2012 ·江西 )椭圆 x2 y 2A ,B ,左,右焦点分别是, F ,若 |AF1|,a +b = 1(a>b>0)的左,右顶点分别是F 12|F 1F 2|, |F 1B|成等比数列,则此椭圆的离心率为 ________. 【答案】55【解析】由椭圆的定义知,|AF 1|= a - c , |F 1F 2 |= 2c , |BF 1 |= a + c.∵ |AF 1|, |F 1F 2|, |BF 1|成等比数列,因此4c 2=( a -c) ·(a + c),整理得 5c 2= a 2,两边同除以 a 2得 5e 2= 1,解得 e =5.522变式练习 1:已知 F 1 , F 2 是双曲线x2y2 1( a0, b 0 )的两焦点, 以线段 F 1F 2 为边作正三角形MF 1 F 2 ,ab若边 MF 1 的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是( )A.423B.31C.31D.312【答案】 D【解析】如图,设 MF 1 的中点为 P ,∵ F 1(-c,0 ),M (0, 3c ),∴ P(c 3cc 2 3c 22,2 ).代入双曲线方程,得 4a 2 4b 2 1 .∴ c 4 8a 2c 2 4a 4 0 , e 4 8e 2 4 0 , e 24 2 3 ,∴ e 1 3 .故选 D.变式练习 2:若双曲线虚轴的一个端点为M ,两个焦点为 F 1 ,F 2 , F 1 MF 21200,则双曲线的离心率为 ()A. 3B. 6C. 6D.3323【答案】 B【解析】如图所示,不妨设 M 0,b , F 1c,0 , F 2 c,0 ,则 MF 1MF 2c 2 b 2 ,又 F 1 F 2 2c ,MF 1 2MF 222在 F 1MF 2 中, 由余弦定理,得 cosF 1 F 2,F 1MF 22 MF 1 MF 2222 22221cbcb4cc1 .即 2 c 2 b 2,∴ b2b 2c 22∵ b2c2a 2,∴2ca21,∴3a22c 2 ,∴ e 23 ,∴ e 6 ,故选 B.2 a 2222变式练习 3:设双曲线x 2y 2 1( b a0 )的半焦距为 c ,直线 l 过 a,0, 0,b 两点 .已知原点到直线的距a 2b 2离为3c ,则双曲线的离心率为 ()4A. 2B. 3C. 22 3D. 3【答案】 A【解析】由已知,直线l 的方程为 bx ayab0 ,由点到直线的距离公式,得ab 3 c .a 2b 24又 c 2 a 2 b 2 , ∴ 4ab 3c 2 ,两边平方,得 16a 2 c 2 a 23c 4 ,整理得 3e 416e 2 16 0 ,得 e 24或 e 24 .又 0 a b 2c 2 a 2 b 2 1 b 2 2 ,∴ e 2 4e 2,故选 A.3,∴ e a 2 a 2a 2,∴三、采用离心率的定义以及椭圆的定义求解例 3:设椭圆的两个焦点分别为 F 1, F 2 ,过 F 2 作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△ F 1PF 2 为等腰直角三【答案】21c2c2c 2c 1 2 1 .【解析】 e2 2c 2ca 2a PF 1 PF 22 1【跟踪训练】1.已知椭圆的长轴长是短轴长的2 倍,则椭圆的离心率等于() A . 13C .1D .3B .2332答案: D解析: ∵椭圆的长轴长是短轴长的2 倍,∴ a=2b ,椭圆的离心率 c3 ,选 D.e2a224x ,则双曲线的离心率为(2.已知双曲线 xy 1的一条渐近线方程为y)a 2b 23A.5B.4C.5D.333 42答案: A解析: 双曲线焦点在 x 轴,由渐近线方程可得b 4,可得 ec 32425,故选 A.a3a33x2y21 ( a 0,b0 )的两个焦点, A 和 B 是以 O3.如图, F 1 和 F 2 分别是双曲线b 2a 2y为圆心,以 OF 1 为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△ F 2 AB 是等边三A角形,则双曲线的离心率为( )F 1O F 2 xBA.3B.55 D. 3 1C.2答案: D解析: 连接 AF 1,∵ F 2 AB 是等边三角形,∴∠ AF 2F 1=30°,∠ F 1AF 2=90°.∴ |AF 1|=c , |AF 2|=3 c ,∴ 2a=( 3 - 1)c ,双曲线的离心率为 1+3 ,故选 D.4.设 F 1 ,F 2 分别是双曲线 x 2 y 21 的左、右焦点,若双曲线上存在点 A ,使 F 1 AF2 900 ,且 AF 13 AF 2 ,a 2b 2则双曲线离心率为( )A.5B. 10C. 15D. 5222答案: B解析:设 F ,F 分别是双曲线x 2 y 2 1的左、右焦点 .若双曲线上存在点 A ,使∠ F 1AF 2=90o ,且|AF 1|=3|AF 2 |, a 2 b 212设 |AF 2|=1, |AF 1|=3,在双曲线中 2a=|AF 1|- |AF 2 |=2, 2c= 22= 10 10AF 1AF 2 ,∴离心率 e=.25.已知双曲线x 2 y 2 1( a 0,b0 )的右焦点为 F ,若过点 F 且倾斜角为 600 的直线与双曲线的右支有且a 2b 2A. 1,2B. 1,2C. 2,D. 2,答案: C解析: 双曲线x 2y 2 1 ( a 0,b 0 )的右焦点为 F ,若过点 F 且倾斜角为60 0 的直线与双曲线的右支有且a 2b 2222只有一个交点,则该直线的斜率的绝对值小于等于渐近线的斜率b ,∴ b3 ,离心率 e 2= c2a2b ≥aaaa4,∴ e ≥ 2,故选 C.6.已知椭圆x 2 y 2的左顶点为 A ,左焦点为 F ,上顶点为 B ,若∠ BAO+∠ BFO=90 °,则C :a 2b 21(ab 0)椭圆 C 的离心率是 .答案:5 12解析: ∵∠ BAO+∠ BFO=90 °,∴ sin ∠ BAO =cos ∠ BFO ,∴b b 2c,∴ e23 5 ,e 235(舍去 ).a 2 a22∴ e5 1 .2【走进高考】1. (2013 浙·江理 )如图 , F 1 , F 2 是椭圆 C 1 :x 2y 21与双曲线 C 2 的公共y4焦点 , A, B 分别是 C 1, C 2 在第二、四象限的公共点. 若四边形AAF 1 BF 2 为矩形 , 则 C 2 的离心率是 ()F 1OF 2xA.2B . 3B(第 1 题图)C.3D . 6 22【答案】 D2.(2013 湖·南理 )设 F 1, F 2 是双曲线x 2 y 2的两个焦点, P 是 C 上一点 ,若 PF 1PF 26a,C : a 2 b 21(a 0,b0)且△ PF 1F 2 的最小内角为 30 , 则 C 的离心率为 .【答案】33.(2013 福·建理 )椭圆x 2y 21(ab 0) 的左、右焦点分别为F 1, F 2 ,焦距为 2c,若直线 y3( xc) 与椭:22a b圆的一个交点 M 满足MF 1 F 22 MF 2 F 1 , 则该椭圆的离心率等于 __________.【答案】3 14.(2013 辽·宁理 ) 已知椭圆 C :x 2y 21(a b 0) 的左焦点为F,C 与过原点的直线相交于A,B 两点 ,连接a 2b 2AF, BF, 若 AB10 , AF6 , cos ABF4, 则 C 的离心率 e=______.【答案】571x 225. (2014 江·西理 )过点 M (1,1) 作斜率为的直线与椭圆C : y1(a b 0) 相交于 A, B ,若 M 是线段 2a 2b 2AB 的中点,则椭圆 C 的离心率为.6. (2014 浙·江理 )设直线 x 3 y m 0(m 0)x 2 y 2 1( a b 0 )两条渐近线分别交于点与双曲线b 2a 2A, B ,若点 P(m,0) 满足 PA PB , 则该双曲线的离心率是 __________.7. (2014 重·庆理 )设 F 1, F 2 分别为双曲线x 2 y 2 的左、右焦点,双曲线上存在一点P 使得a 2b 21(a 0,b 0)| PF 1 | | PF 2 | 3b, | PF 1 | |PF 2 | 9ab ,则该双曲线的离心率为()A.4B.5C.9D.33 3 48.(2015 新课标 II 理 )已知 A , B 为双曲线 E 的左,右顶点,点 M 在 E 上,△ ABM 为等腰三角形,且顶角为 120°,则 E 的离心率为 ( )A. 5B.2C. 3D. 2【答案】 D9.(2015 湖南理 )设 F 是双曲线 C :x 2y 2 1的一个焦点,若 C 上存在点 P ,使线段 PF 的中点恰为其虚a 2b 2轴的一个端点,则C 的离心率为.【答案】510.(2015 山东理 )平面直角坐标系xOy 中,双曲线C 1:x 2 y 2 1 a 0,b 0 的渐近线与抛物线 C 2:a2b2x 22 py p 0 交于点 O , A , B ,若△ OAB 的垂心为 C 2 的焦点,则 C 1 的离心率为.答案:32x2y21(a 0,b 0) 的渐近线为 解析:C 1:2b 2aC 2 : x22 py( p0) 的焦点 F (0, p) ,则 k AF2b 2 pb 2 pb 2 ), B(yx ,则 A( , 2 a a a 2pb 2pb 25c 2a 2 2 a ,即 , 2pb b a 2 4 a 2a2 pb 2pb 2, ) . a a 2a 2b 29 c 3a 2 ,ea .4211.(2016 浙江理 )已知椭圆 C 1: x 2+y 2=1(m>1) 与双曲线 C 2: x2 –y 2=1( n>0) 的焦点重合, e 1,e 2 分别为 C 1,m 2n 2C 2 的离心率,则()A . m>n 且 e 1e 2>1B . m>n 且 e 1e 2<1C . m<n 且 e 1e 2>1D . m<n 且 e 1e 2<1【答案】 A考点: 1、椭圆的简单几何性质; 2、双曲线的简单几何性质.【易错点睛】 计算椭圆 C 1 的焦点时, 要注意 c 2 a 2b 2 ;计算双曲线 C 2 的焦点时,要注意c 2 a 2 b 2 .否则很容易出现错误.2212.(2016 新课标Ⅲ文理 )已知 O 为坐标原点, F 是椭圆 C :x2y2 1(a b 0) 的左焦点, A, B 分别为 C 的a b左,右顶点 . P 为 C 上一点,且 PF x 轴 .过点 A 的直线 l 与线段 PF 交于点 M ,与 y 轴交于点 E .若直线 BM经过 OE 的中点,则 C 的离心率为( )A .1B.1C.2D.33234【答案】 A考点:椭圆方程与几何性质.【思路点拨】求解椭圆的离心率问题主要有三种方法:( 1)直接求得 a ,c 的值,进而求得e 的值;( 2)建立 a,b, c 的齐次 等式,求得 b或转化为关于 e 的等式求解; (3) 通过特殊值或特殊位置,求出e .a13.( 2016 新课标Ⅱ理)已知x 2 y 2M 在E 上,与 x 轴垂直,F 1, F 2 是双曲线 E :a 2b 2 1 的左,右焦点,点MF 1sin MF 2F 11 ,则 E 的离心率为( )3(A ) 2(B )3(C ) 3(D )22【答案】 A考点:双曲线的性质 .离心率 .【名师点睛】区分双曲线中a ,b ,c 的关系与椭圆中 a , b ,c 的关系,在椭圆中a 2=b 2+c 2,而在双曲线中 c 2=a 2+ b 2.双曲线的离心率 e ∈ (1,+ ∞),而椭圆的离心率 e ∈ (0, 1).x 2 y 214.( 2016 山东文理)已知双曲线 E :–=1 ( a>0 , b>0).矩形 ABCD 的四个顶点在 E 上, AB , CDa 2b 2的中点为 E 的两个焦点,且2|AB|=3|BC|,则 E 的离心率是 _______.【答案】 2【解析】依题意,不妨设AB 6, AD 4 ,作出图象如下图所示 .则 2c 4,c 2;2a DF2DF1532,a 1, 故离心率c2 2 . a115.(2016 江苏 )如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆 x2y2的右焦点,直线yb 与椭a 2b21(a>b>0)2圆交于 B,C 两点,且BFC90,则该椭圆的离心率是.【答案】63考点:椭圆离心率【名师点睛】椭圆离心率的考查,一般分两个层次,一是由离心率的定义,只需分别求出a, c ,这注重考查椭圆标准方程中量的含义,二是整体考查,求 a,c的比值,这注重于列式,即需根据条件列出关于a,c 的一个齐次等量关系,通过解方程得到离心率的值.16.(2017 新课标Ⅰ理 15)已知双曲线 C:x2y2 1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作a2b2圆 A,圆 A 与双曲线 C 的一条渐近线交于M、 N 两点 .若∠ MAN=60°,则 C 的离心率为 ________.【答案】2 33【考点】双曲线的简单性质.【名师点睛】双曲线渐近线是其独有的性质,所以有关渐近线问题受到出题者的青睐.做好这一类问题要抓住以下重点:①求解渐近线,直接把双曲线后面的 1 换成 0 即可;②双曲线的焦点到渐近线的距离是 b ;③双曲线的顶点到渐近线的距离是ab. c17.(2017 北京文 10)若双曲线x2y21的离心率为3,则实数 m=__________ .m【答案】 29)若双曲线C:x2y2218.(2017 新课标Ⅱ理1(a 0,b0 )的一条渐近线被圆x 2 4 所y2a2b2截得的弦长为2,则C的离心率为()A . 2B.3C.223 D.3【答案】 Ax2y2为直径的圆与直线bx ay 2ab 0 相切,则 C 的离心率为()A .63C .213B .3D .33【答案】 A【解析】以线段A 1 A 2 为直径的圆是 x 2 y 2 a 2 ,直线 bx ay2ab 0 与圆相切,所以圆心到直线的距离d2aba ,整理为 a 23b 2 ,即 a 23 a2c22a23c 2 ,即 c 22 , ec6,故选 A.a 2b 2a 23a32222x yxy20.(2018 北京理14)已知椭圆 M :a 2b 2 1(ab0),双曲线N :m 2n 21 .若双曲线 N 的两条渐近线与椭圆 M 的四个交点及椭圆 M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M 的离心率为__________ ;双曲线 N 的离心率为 __________.【答案】3 1 22221.(2018 江苏 8) 在平面直角坐标系 xOy 中,若双曲线xy1(a0,b 0) 的右焦点 F (c,0) 到一条渐近线a 2b 2的距离为3c ,则其离心率的值是.2【答案】 22222.(2018 新课标Ⅱ理12)已知 F 1, F 2 是椭圆 C:x2y 2 1(a b 0) 的左、右焦点, A 是 C 的左顶点,点 Pab在过 A 且斜率为3的直线上,△ PF 1F 2 为等腰三角形,∠ F 1F 2P= 120,则 C 的离心率为 ()6A.2B .1C .1D .13 234【答案】 D2223.(2018 新课标Ⅲ理11)设 F 1,F 2 是双曲线 C:x2y 2 1(a 0,b 0) 的左,右焦点, O 是坐标原点.过 F 2ab作 C 的一条渐近线的垂线,垂足为 P .若PF 16 OP ,则 C 的离心率为 ()A . 5B . 2C . 3D . 2【答案】 C。
双曲线离心率求解技巧
双曲线离心率求解技巧双曲线是数学中一种常见的曲线形状,其特点是离心率大于1。
在解决问题和分析双曲线时,了解和计算离心率是一项重要的技巧。
下面是一些关于双曲线离心率求解技巧的详细说明。
首先,让我们回顾一下双曲线的定义。
双曲线可以通过以下方程表示:(x²/a²) - (y²/b²) = 1其中,a和b是曲线的两个参数,通过改变这两个参数的值可以调整曲线的形状。
曲线的离心率可以通过参数a 和b来计算,具体方法如下:1. 找到曲线的焦点坐标。
双曲线的焦点坐标可以通过下面的公式计算:c = √(a² + b²)其中,c是双曲线曲线的焦点到原点的距离。
根据焦点的位置,曲线可以分为两种类型:左右开口和上下开口。
如果曲线是左右开口的,焦点坐标的x分量为±c,y分量为0;如果曲线是上下开口的,焦点坐标的x分量为0,y 分量为±c。
2. 计算离心率。
离心率是一个用来描述在双曲线上的点离焦点的距离和该点到曲线的距离之比。
数学上,离心率可以通过以下公式计算:e = c/a离心率大于1,说明曲线是一个双曲线。
离心率越接近于1,曲线的形状越趋向于直线。
离心率越大,曲线的形状越弯曲。
计算离心率是分析和解决问题的关键步骤之一,因为离心率的大小可以告诉我们关于曲线特性的很多信息。
例如,离心率越大,曲线的焦点越集中,曲线在焦点附近的形状会发生明显变化。
除了上述的求解技巧,还有一些常见的双曲线的性质和应用,可以帮助我们更好地理解和使用双曲线。
以下是一些常见的例子:1. 长轴和短轴:在双曲线上,a被称为长轴,b被称为短轴。
它们之间的关系是a²- b²= 1。
长轴是双曲线在水平方向上的最长距离,短轴是双曲线在垂直方向上的最短距离。
2. 渐近线:双曲线的渐近线是指曲线在无限远处趋于的直线。
双曲线有两个渐近线,一个是左右开口的情况下的水平渐近线(y = ±(b/a) * x),另一个是上下开口的情况下的垂直渐近线(x = ±(a/b) * y)。
离心率的求法专题
离心率的求法专题
离心率的求法是解析几何中的重点和难点,常见的题型包括求离心率的范围、求圆锥曲线的定值定点等。
对于求圆锥曲线离心率的问题,通常有两类:一是求椭圆和双曲线的离心率;二是求椭圆和双曲线离心率的取值范围。
高考数学对离心率的考查一直是个热点,一般出现在高考试卷中的选填部分,难度系数从简单到难题都有。
在求解离心率的问题时,需要掌握一些基本的公式和技巧。
对于椭圆,离心率 e 的计算公式为 e = c/a,其中 c 是焦距,a 是长轴长度。
对于双曲线,离心率 e 的计算公式为 e = c/a,其中 c 是焦距,a 是实轴长度。
除了掌握基本的公式外,还需要掌握一些常用的解题方法。
例如,利用定义法、焦点三角形法、参数方程法、极坐标法等来求解离心率的问题。
在解题过程中,也需要根据具体的题目类型选择不同的方法。
总之,离心率的求法需要掌握基本的公式和技巧,同时也要灵活运用不同的解题方法。
通过多做练习和总结归纳,可以提高解题的速度和准确率。
双曲线的离心率的求法
双曲线的离心率的求法1.设1F 、2F 分别是双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左、右焦点,若双曲线上存在点P ,使得︒=∠3021F PF ,︒=∠12012F PF ,则双曲线的离心率为 ( ▲ )A .2B .3C .123+D .213+2.设双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点分别是1F 、2F ,过点2F 的直线交双曲线右支于不同的两点M 、N .若△1MNF 为正三角形,则该双曲线的离心率为( )3.已知双曲线的左、右焦点分别为F 1、F 2,若在双曲线的右支上存在一点P ,使得|PF 1|=3|PF 2|,则双曲线的离心率e 的取值范围为( )A . [,+∞) B . [2,+∞) C .D . (1,2] 4.已知12,F F 是两个定点,点P 是以1F 和2F 为公共焦点的椭圆和双曲线的一个交点, 并且12PF PF ⊥,1e 和2e 分别是上述椭圆和双曲线的离心率,则有A .2212114e e +=B .22124e e +=C .2212112e e +=D .22122e e += 5.设12,F F 分别是双曲线22221x y a b -=的左、右焦点。
若双曲线上存在点A ,使1290F AF ∠=,且123AF AF =,则双曲线的离心率为A.2 B.2 C.2 D6过双曲线的左焦点F (﹣c ,0)(c >0)作圆x 2+y 2=a 2的切线,切点为E ,延长FE 交抛物线y 2=4cx 于点P .若,则双曲线的离心率为 A .B .C .D .7设12,F F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的两个焦点, P 是C 上一点,若126,PF PF a +=且12PF F ∆的最小内角为30,则C 的离心率为( ).A. B. D.38.已知点P 是双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>左支上一点,F 1,F 2是双曲线的左、右两个焦点,且PF 1⊥PF 2,PF 2与两条渐近线相交M ,N 两点(如图),点N 恰好平分线段PF 2,则双曲线的离心率是A B .2 C D9如图所示,已知双曲线22221(0)x y a b a b-=>>的右焦点为F ,过F 的直线l 交双曲线的渐近线于A 、B 两点,且直线l 的倾斜角是渐近线OA 倾斜角的2倍,若2AF FB =,则该双曲线的离心率为10.已知点P 是双曲线)0,0(,12222>>=-b a by a x 右支上一点,21,F F 分别是双曲线的左、右焦点,I 为21F PF ∆的内心,若 212121F IF IPF IPF S S S ∆∆∆+=成立,则双曲线的离心率为 11设F 1、F 2分别为双曲线C:)0,0(12222>>=-b a by a x 的左、右焦点, A 为双曲线的左顶点, 以F 1F 2为直径的圆交双曲线的某条渐近线于M 、N 两点, 且满足∠MAN=120o , 则该双曲线的离心率为12已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0),若双曲线右支上存在点P 使得1221sin sin a c PF F PF F =∠∠,则该双曲线离心率的取值范围为。
关于高中数学离心率题型解法的有效解决技巧
关于高中数学离心率题型解法的有效解决技巧高中数学中,离心率是一个常见的题型,解题时需要掌握一些有效的解决技巧。
下面将介绍几种常见的离心率题型及解法。
一、求离心率的大小对于给定的椭圆方程或双曲线方程,要求其离心率的大小,可以通过以下步骤进行解题:1.找到椭圆(或双曲线)的焦点坐标(a,0)和(-a,0),及顶点的坐标(c,0)和(-c,0)。
2.根据离心率的定义,离心率e等于焦点到顶点的距离与长轴的一半的比值,即e=c/a。
3.计算离心率的大小。
二、已知离心率和焦点坐标求椭圆(或双曲线)方程对于给定的离心率e和焦点坐标(a,0)和(-a,0),要求方程的解,可以按照以下步骤进行:2.由于离心率与顶点的坐标有关,可以令顶点的坐标为(c,0)和(-c,0)。
3.根据顶点坐标和离心率的定义,可以得到方程的表达式。
4.化简方程,得到标准形式的方程。
2.根据标准形式可以得到椭圆(或双曲线)的中心坐标(h,k),椭圆(或双曲线)的焦点公式为(h ± ae,k),离心率为e。
四、已知椭圆(或双曲线)方程及一点求与该点相切的切线方程3.通过求导可得到椭圆(或双曲线)的斜率k1。
4.由于切线与椭圆(或双曲线)相切,切线的斜率与椭圆(或双曲线)的斜率k1相等。
5.利用点斜式得到切线方程。
五、已知圆心和两个点的坐标求圆方程1.根据圆的定义,圆的半径r等于圆心到任意一点的距离,即r=sqrt((x1-h)^2+(y1-k)^2)。
六、已知圆的方程求切线方程总结:在解决高中数学离心率题型时,需要熟悉椭圆和双曲线的基本概念和性质,掌握离心率的定义和求解方法。
通过对给定的条件进行分析和计算,可以得到离心率的大小、椭圆(或双曲线)的方程、焦点的坐标及离心率的大小、与给定点相切的切线方程等信息。
掌握了这些解题技巧,就能够快速、准确地解决高中数学离心率题型。
高中数学常见题型解法归纳 - 离心率取值范围的常见求法
高中数学常见题型解法归纳 - 离心率取值范围的常见求法高中数学常见题型解法归纳——离心率取值范围的常见求法求圆锥曲线离心率的取值范围是高考中的一个热点和难点。
对于椭圆、双曲线和抛物线,我们需要清楚它们的离心率取值范围,并且自己求出的离心率的范围必须和这个范围求交集。
求离心率的取值范围常用的方法有以下三种:方法一:利用圆锥曲线的变量的范围,建立不等关系。
先求出曲线的变量,然后利用它们的范围建立离心率的不等式,解不等式即可得到离心率的取值范围。
例如,对于椭圆的左右焦点分别为$(\pm c,0)$,如果椭圆上存在点$P(x,y)$,使得$PF_1+PF_2=2a$,其中$F_1,F_2$为焦点,$2a$为长轴长度,则求离心率的取值范围为$\frac{c}{a}<e<1$。
方法二:直接根据已知中的不等关系,建立关于离心率的不等式。
根据已知中的不等关系,得到关于离心率的不等关系,再转化为离心率的不等式,解不等式即可得到离心率的取值范围。
例如,已知双曲线的右焦点为$(c,0)$,若过点$P(2\cos\theta,\sin\theta)$且倾斜角为$\alpha$的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线的离心率的取值范围是$e>\sec\alpha$。
方法三:利用函数的思想分析解答。
根据题意,建立关于离心率的函数表达式,再利用函数来分析离心率函数的值域,即得离心率的取值范围。
例如,设$\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$,其中$a>b>0$,则此双曲线的离心率的取值范围是$e>\frac{a}{b}$。
需要注意的是,对于椭圆的离心率、双曲线的离心率和抛物线的离心率,求出离心率的取值范围后,必须和它本身的范围求交集,以免扩大范围,出现错解。
专题 求双曲线的离心率(解析版)高考数学专题复习
03 求双曲线的离心率典例分析一、求离心率的值1.在直角坐标系xOy 中,设F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,P 为双曲线C 的右支上一点,且OPF △为正三角形,则双曲线C 的离心率为( )A .43B .13+C 23D 3【答案】B 【分析】根据OPF △为正三角形求出P 的坐标,代入双曲线方程,根据离心率公式化为关于e 的方程,可求出结果, 【详解】不妨设P 在第一象限,因为OPF △为正三角形,||OF c =,所以13()2P c ,又P 在双曲线上,所以22223121c a b ⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-=,所以22213144c e b-=,所以222213144()c e c a -=-,所以222131444e a c -=-, 所以22131444e e-=-,化简得42840e e -+=,解得2423e =+13e = 2.如图为陕西博物馆收藏的国宝-唐-金筐宝钿团化纹金杯,杯身曲线内收,玲珑娇美,巧夺天工,是唐朝金银细作的典范之作.该杯的主体部分可以近似看作是双曲线C :()222210,0x y a b a b -=>>的右支与直线0x =,6y =,3y =-围成的曲边四边形ABMN 绕y 轴旋转一周得到的几何体,若该金杯主体部分的上口外直径为4526C 的离心率为( )A .2B 2C 3D .3【答案】C【分析】根据题意可知点()25,6M ,点263N ⎫-⎪⎪⎝⎭,将其代入双曲线方程,即可求出a ,b 的值,再根221b a+.【详解】由题意上口外直径为4526()25,6M ,点263N ⎫-⎪⎪⎝⎭, 将点M ,点N 的坐标代入双曲线的方程()222210,0x y a b a b -=>>可得22222036126914a b a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,解得2a =2b =,所以双曲线C 2213b a+3.(多选题)已知椭圆()22122:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为1e ,椭圆1C 的上顶点为M ,且120MF MF ⋅=.双曲线2C 和椭圆1C 有相同焦点,且双曲线2C 的离心率为2e ,P 为曲线1C 与2C 的一个公共点,若123F PF π∠=,则( )A .213e e =B .123e e ⋅=C .221252e e += D .22212e e += 【答案】ABD【分析】由三角形的面积公式可得b c =,由椭圆的离心率公式可得1e ,设双曲线的方程为22221(0,0)x y m n m n-=>>,设P 在第一象限,且1||PF s =,2||PF t =,运用椭圆和双曲线的定义,可得s ,t ,(用a ,m 表示),再在△12PF F 中,运用余弦定理,求得2212134e e +=,进而得到2e ,检验即可得到结论.【详解】由题意120MF MF ⋅=,所以12MF MF ⊥,可得△12MF F 的面积为11222b c a a ⋅⋅=⋅⋅,所以22222222a b c bc b c bc +==⇒+=,即有b c =,则122c e a c =22221(0,0)x y m n m n-=>>,设P 在第一象限,如图:令1||PF s =,2||PF t =,由椭圆的定义可得2s t a +=,由双曲线的定义可得2s t m -=,解得s a m =+,t a m =-,在△12PF F 中,2221241cos 22s t c F PF st +-∠==,则2224s t st c +-=,可得22222()()()()34a m a m a m a m a m c ++--+-=+=,则222234a m c c +=,即有2212134e e +=,由12e =可得26e =,则123e e =,213e e =,221213222e e +=+=,∴选项ABD 正确;C 错误.4.已知12,F F 分别为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两个焦点,曲线上的点P 到原点的距离为b ,且2112sin 2sin PF F PF F ∠=∠,则该双曲线的离心率为______.22【分析】由等面积法结合定义得出212,4PF a PF a ==,由12180POF POF ︒∠+∠=结合余弦定理得出该双曲线的离心率.【详解】设焦距为2c ,因为2112sin 2sin PF F PF F ∠=∠,1121sin 2c PF PF F ⋅∠2211sin 2c PF PF F =⋅∠,所以122PF PF =,又122PF PF a -=,所以212,4PF a PF a ==,因为22222212164cos ,cos 22b c a b c a POF POF bc bc+-+-∠=∠=,12180POF POF ︒∠+∠=, 所以22222216422b c a b c a bc bc +-+-=-,结合222b c a =-整理得22112c a =,即22c e a ==二、求离心率的取值范围1.(多选题)已知双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)的左、右焦点为F 1,F 2,过F 1的直线l 与双曲线右支交于点P .若12||2||PF PF =,且12PF F △有一个内角为120,则双曲线的离心率可能是( )A 131- B .2 C 131+D 7【答案】AD【分析】当12120F PF ∠=时,由122PF PF a -=,122PF PF =,求得2PF ,1PF ,12F F ,利用余弦定理可得答案;当21120PF F ∠=时, 122PF PF a -=,122PF PF =,求出2PF ,1PF ,12F F ,由余弦定理可得答案.【详解】当12120F PF ∠=时,122PF PF a -=,122PF PF =,所以22PF a =,14=PF a ,122F F c =, 所以22121221212cos 2+-∠=⨯PF PF F F F PF PF PF ,即222224c 116411o 62s 0+-==-c a a a ,化简得227c a=,所以7e 当21120PF F ∠=时,122PF PF a -=,122PF PF =,所以22PF a =,14=PF a ,122F F c =,所以221221212221cos 2+-∠=⨯F F PF PF PF F F F PF ,即22224c s 4112810o 6=--+=ac a c a ,化简得2230c ac a +-=,解得131e -=2.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的左、右顶点为A 、B ,若该双曲线上存在点P ,使得直线PA 、PB 的斜率之和为1,则该双曲线离心率的取值范围为__________. 【答案】5⎛ ⎝⎭【解析】【分析】求得22PA PBb k k a=,利用基本不等式可求得b a 的取值范围,结合离心率公式可求得结果.【详解】设点()00,P x y ,其中0x a ≠±,易知点(),0A a -、(),0B a ,且有2200221x y a b -=,则2222002a x a y b =+,22200002222200002PA PB y y y y b k k a x a x a x a a y b =⋅===+--,当点P 在第一象限时,0x a >,00y >,则000PA y k x a =>+,000PB y k x a =>-,且PA PB k k ≠,由基本不等式可得22PA PB PA PB b k k k k a+>=,因为存在点P ,使得直线PA 、PB 的斜率之和为1,则21b a <,即102b a <<,251b e a ⎛⎛⎫∴=+ ⎪ ⎝⎭⎝⎭. 3.已知椭圆1C 和双曲线2C 有公共的焦点1F 、2F ,曲线1C 和2C 在第一象限相交于点P .且1260F PF ∠=︒,若椭圆1C 的离心率的取值范围是322⎡⎢⎣⎦,则双曲线2C 的离心率的取值范围是___________.【答案】63⎡⎢⎣ 【分析】设12||,||PF s PF t ==,由椭圆、双曲线的定义可得1s a a =+,1t a a =-,由余弦定理可建立方程,转化为离心率的关系式,根据椭圆离心率范围,计算即可得到双曲线离心率范围.【详解】设椭圆22122:1(0)x y C a b a b+=>>,双曲线:2C 2222111x y a b -=,椭圆与双曲线的半焦距为c ,椭圆离心率ce a=,双曲线离心率11c e a =,12||,||PF s PF t ==,如图,由椭圆定义可得:2s t a +=,由双曲线定义可得:12s t a -=,联立可得1s a a =+,1t a a =-,由余弦定理可得:1222222211111242cos ()()2()()cos 603c s t st a a a a a P a a F a F a a =+-=++--+⋅︒=+∠-,即221134e e =+,解得212314e e=-,因为32e ⎡∈⎢⎣⎦,所以21132e ≤≤,2123e ≤≤,可得21332e ≤≤163e ≤≤ 方法点拨求双曲线的离心率或其范围的方法(1)求a ,b ,c 的值,由c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a2直接求e .(2)列出含有a ,b ,c 的齐次方程(或不等式),借助b 2=c 2-a 2消去b ,然后转化成关于e 的方程(或不等式)求解,注意e >1.(3)因为离心率是比值,所以可以利用特殊值法,例如,令a =1,求出相应c 的值,进而求出离心率,能有效简化计算.(4)通过特殊位置求出离心率.2.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线的斜率k 与离心率e 的关系:当k >0时,k =b a =c 2-a 2a =c 2a 2-1=e 2-1;当k <0时,k =-ba=-e 2-1.巩固练习1.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>3a ,则此双曲线的离心率为( )A 2B 3C .2D .4【答案】C 【解析】【分析】由题列出关于,,a b c 的关系式求解即可.【详解】由题可知渐近线方程by x a =±,即0bx ay ±=,故焦点(),0c ±到渐近线的距离223bc d a a b==+, ∴3b a .,即2222233b a c a a =⇒-=,解得2ca =.故选:C.2.已知1F ,2F 分别是双曲线22221(0,0)x y a b ab-=>>的左、右焦点,过1F 且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,若2145AF F ∠=︒,则该双曲线的离心率为( )A .12B .13+C .52D 5【答案】A 【解析】【分析】根据所给的条件,分析双曲线内部的几何关系,即可求解.【详解】易知1(,0)F c -,2(,0)F c ,将x c =-代入双曲线的方程,可得2b y a=±,则21bAF a =.又因为2145AF F ∠=︒,12AF F △是等腰直角三角形,所以112AF F F =,即22b c a =,整理得2220c ac a --=,解得12c a = 3.已知曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的左、右顶点分别为1A ,2A ,点P 在双曲线C 上,且直线1PA 与2PA 的斜率之积等于2,则C 的离心率为( )A 2B 3C 6D .3【答案】B 【解析】【分析】设出点P 的坐标,由给定条件列式求出22b a,再利用离心率计算公式求解作答.【详解】依题意,12(,0),(,0)A a A a -,设点(,)P t s ,则22221t s a b-=,有22222()b s t a a =-,由直线1PA 与2PA 的斜率之积等于2得:222222s s s b t a t a t a a ⋅===+--,所以C 的离心率2222213a b b e a a+=+=4.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点为(),0F c ,直线:l x c =与双曲线C 交于,A B 两点,与双曲线C 的渐近线交于,D E 两点,若2DE AB =,则双曲线C 的离心率是( )A .2B 2C .43D 23【答案】D 【解析】【分析】利用双曲线通径长和与渐近线交点情况可得,AB DE ,由2DE AB =和,,a b c 关系可求得2c b =,3ab ,由此可求得离心率.【详解】由双曲线方程可得其渐近线方程为:b y x a =±;:l x c =,AB ∴为双曲线的通径,即22b AB a=;由x cb y x a =⎧⎪⎨=±⎪⎩得:x c bc y a =⎧⎪⎨=±⎪⎩,2bc DE a ∴=,由2DE AB =得:224bc b a a =,即2c b =,223a c b b ∴-,∴离心率23c e a ==. 5.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 是双曲线上一点,若125PF PF =,则该双曲线的离心率可以是( )A .75B 2C 3D .2【答案】AB 【解析】【分析】依据双曲线定义及几何性质构造不等式,求得双曲线的离心率的取值范围即可解决. 【详解】P 是双曲线右支上一点,125PF PF =则有12224a PF PF PF =-=,又2PF c a ≥-, 则有12a c a ≥-,即32c a ≤,则双曲线的离心率取值范围为31,2⎛⎤⎥⎝⎦,选项AB 正确;选项CD 错误.6.(多选题)已知椭圆2212:1(1)x C y m m+=>与双曲线2222:1(0)x C y n n -=>的焦点重合,12,e e 分别为12,C C 的离心率,则( )A .m n >B .m n <C .121e e >D .121e e <【答案】AC 【解析】【分析】由题可得2211m n -=+,即可得出m n >,进而表示出离心率即可得出答案.【详解】因为12,C C 的焦点重合,所以2211m n -=+,即2220m n -=>,所以m n >,故A 正确;则222212221111111m n m m e e mn m m-+--==>=->,故C 正确. 7.(多选题)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,点00(,)P x y 是直线20bx ay a -+=上任意一点,若圆2200()()1x x y y -+-=与双曲线C 的右支没有公共点,则双曲线的离心率可能为( )A .32B .2C .3D .5【答案】AB【分析】由题意可得双曲线的一条渐近线与直线20bx ay a -+=,利用平行线间的距离公式求出它们之间的距离d ,则由题意可得1d ≥,从而可求出离心率的范围【详解】双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的一条渐近线方程为b y x a=,即0bx ay -=,则直线20bx ay a -+=与直线0bx ay -=的距离为2222a ad ca b ==+,因为点00(,)P x y 是直线20bx ay a -+=上任意一点,且圆2200()()1x x y y -+-=与双曲线C 的右支没有公共点,所以1d ≥,即21a c≥,得离心率2ce a =≤,因为1e >所以双曲线的离心率的取值范围为(1,2]。
双曲线离心率的求法
双曲线离心率的求法在化学领域中,离心率(eccentricity)是指椭圆曲线形状(ellipses)长短轴两端之间的中间有多长的距离,双曲线离心率(hyperbolic eccentricity)是一种常见的曲线,它位于传统的椭圆曲线(ellipses)之后。
双曲线的离心率可以通过一系列的特定算法或公式来求解。
双曲线离心率的求解公式是根据双曲线的对称性来确定的。
双曲线的对称性可以通过它的弧长参数(arc length parameter)来定义。
大多数情况下,双曲线的弧长参数r/r0是用于求解它的离心率的。
下面是一个双曲线离心率的求解公式:双曲线离心率(e)=√(1-(r/r0)^2)这个公式定义了双曲线的离心率,其中r/r0表示双曲线的弧长参数,e表示双曲线的离心率。
这个公式可以用来计算任何双曲线的离心率,但是在使用这个公式之前,必须确定双曲线的弧长参数。
另一种求解双曲线离心率的方法是使用现有的椭圆离心率公式,这个公式可以用来求解任何椭圆的离心率:椭圆离心率(e)=√(a^2-b^2/a^2)其中a,b分别为椭圆的长半轴(major axis)和短半轴(minor axis)。
可以使用这个公式来求解任何双曲线的离心率,使用这种方法可以准确求解双曲线的离心率,而且这个公式不需要计算双曲线的弧长参数,只要确定椭圆的长半轴(major axis)和短半轴(minor axis),就可以求解出双曲线的离心率。
虽然这两种方法都可以求解出双曲线的离心率,但从精准性以及计算简单性上考虑,相比较而言椭圆公式求解双曲线离心率更为可行。
尤其是在双曲线的弧长参数很难确定的情况下,使用椭圆公式求解双曲线离心率更加简易,并且结果更为准确。
因此,椭圆公式求解双曲线离心率是比较理想的一种方法。
高二文科数学离心率的五种求法(精)
离心率的五种求法椭圆的离心率0<e<1,双曲线的离心率e>1,抛物线的离心率e=1.一、直接求出a、c,求解e已知圆锥曲线的标准方程或a、c易求时,可利用率心率公式e=c来解决。
ax2例1:已知双曲线2-y2=1(a>0)的一条准线与抛物线y2=-6x的准线重合,则该双曲线的离心率为a() 3233 B. C. D. 2322223ac-132解:抛物线y=-6x的准线是x=,即双曲线的右准线x===,则2c2-3c-2=0,解得2cc2A.c=2,a=,e=c2,故选D =a3变式练习1:若椭圆经过原点,且焦点为F1(1,0)、F2(3,0),则其离心率为()3211 B. C. D. 4324解:由F1(1,0)、F2(3,0)知 2c=3-1,∴c=1,又∵椭圆过原点,∴a-c=1,a+c=3,∴a=2,c=1,c1所以离心率e==.故选C. a2A.变式练习2:如果双曲线的实半轴长为2,焦距为6,那么双曲线的离心率为() A. 36 B. C. D 2 222c3=,因此选C a2解:由题设a=2,2c=6,则c=3,e=x2y2变式练习3:点P(-3,1)在椭圆2+2=1(a>b>0)的左准线上,过点P且方向为=(2,-5)的光线,ab经直线y=-2反射后通过椭圆的左焦点,则这个椭圆的离心率为()A 112BCD 32325(x+3),关于y=-2的反射光线(对称关系)为5x-2y+5=0,则2解:由题意知,入射光线为y-1=-⎧a2c⎪=3c=1a=e==解得,,则,故选A ⎨ca3⎪-5c+5=0⎩二、构造a、c的齐次式,解出e根据题设条件,借助a、b、c之间的关系,构造a、c的关系(特别是齐二次式),进而得到关于e的一元方程,从而解得离心率e。
x2y2例2:已知F1、F2是双曲线2-2=1(a>0,b>0)的两焦点,以线段F1F2为边作正三角形MF1F2,若ab边MF1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是() +1 D. +1 2c解:如图,设MF1的中点为P,则P的横坐标为-,由焦半径公式2PF1=-exp-a, A. 4+2 B. 3-1 C.2c⎛c⎫c⎛⎫⎛c⎫即c=-⨯ -⎪-a,得⎪-2 ⎪-2=0,解得 a⎝2⎭⎝a⎭⎝a⎭ce==1+(1-3舍去),故选D ax2y2变式练习1:设双曲线2-2=1(0<a<b)的半焦距为c,直线L过(a,0),(0,b)两点.已知原点到直线ab的距离为3c,则双曲线的离心率为( ) 4A. 2B.C. 2D. 2 3解:由已知,直线L的方程为bx+ay-ab=0,由点到直线的距离公式,得aba2+b2=c, 422242又c=a+b, ∴4ab=3c,两边平方,得16a2c2-a2=3c4,整理得3e-16e+16=0, 2() c2a2+b2b2422=1+>2e=4,∴e=2,故选A 得e=4或e=,又0<a<b ,∴e=2=,∴223aaa22变式练习2:双曲线虚轴的一个端点为M,两个焦点为F1、F2,则双曲线的离心率为()∠F1MF2=1200,A B 6 C D 323解:如图所示,不妨设M(0,b),F1(-c,0),F2(c,0),则MF1=MF2=c2+b2,又F1F2=2c,在∆F1MF2中,由余弦定理,得cos∠F1MF2= MF1+MF2-F1F22MF1⋅MF2222,b2-c211c2+b2+c2+b2-4c2即-=,∴, =-22222b+c22c+b()()-a213222∵b=c-a,∴2,∴,∴,∴,故选B e==-3a=2ce=22222c-a222三、采用离心率的定义以及椭圆的定义求解例3:设椭圆的两个焦点分别为F1、F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若∆F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是________。
双曲线离心率公式cos
双曲线离心率公式cos双曲线是数学中重要的曲线之一,它具有广泛的应用,比如物理、工程、经济学等领域。
而离心率是双曲线的重要参数之一,它决定了双曲线的形态和性质。
本文将详细介绍双曲线离心率公式cos,以期帮助读者更深入地理解这个参数的概念和计算方法。
首先,我们先来了解一下什么是双曲线。
通俗地说,双曲线就是一种平面曲线,其形状类似于两个平行的直线的图形。
在数学上,双曲线可以用以下方程表示:x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1,其中a和b是曲线的两个参数。
根据这个方程,我们可以推导出双曲线的离心率公式cos。
离心率是一个用来描述椭圆形状的参数,对于双曲线来说也是如此。
它描述了双曲线的形状和大小,即曲线焦点与曲线中心点之间的距离与长轴长度的比值。
对于双曲线而言,离心率的公式如下:cos(e) = a/c,其中a和c是双曲线两个焦点的距离和中心点到顶点的距离之间的比值。
这个公式也可以用来表示双曲线的长轴长度和短轴长度之间的比值,即c/a。
那么,如何求离心率公式cos呢?我们可以根据双曲线的方程推导出来。
首先,根据双曲线方程,我们可以得到以下关系式:c^2 = a^2 + b^2这个公式告诉我们双曲线的两个焦点和中心点之间的距离。
接着,我们可以得到以下公式:cos(e) = a/c = a/sqrt(a^2 + b^2)这个公式就是双曲线离心率公式cos。
它可以用于计算任意一个双曲线的离心率,让我们更好地理解和研究这种曲线的形态和性质。
在实际应用中,双曲线离心率公式cos也有着广泛的用途。
比如,在物理学中,它可以用来描述电场、磁场等的作用范围和强度;在工程学中,则可以用来设计航空航天器和导弹的轨道;在经济学中,则可以用来分析贸易政策和市场规律等。
综上所述,双曲线离心率公式cos是一个重要的数学工具,它能够帮助我们更好地理解和研究双曲线的形态和性质。
如果您想深入研究双曲线和其它数学问题,可以多多了解这个公式的应用和计算方法。
高中数学双曲线离心率求法专题
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在双曲线中,>1,1.已知双曲线 EQ \f(x\S(2),a\S(2))-\f(y\S(2),b\S(2))=1 的一条渐近线方程为y= EQ \f(4,3) x,则双曲线的离心率为2.在给定椭圆中,过焦点且垂直于长轴的弦长为,焦点到相应准线的距离为1,则该椭圆的离心率为3.已知双曲线 eq \f(x2,a2) - eq \f(y2,2) =1(a> eq\r(2) )的两条渐近线的夹角为 eq \f(π,3) ,则双曲线的离心率为4.已知双曲线的一条准线为,则该双曲线的离心率为__________5.已知F1、F2是双曲线的两焦点,以线段F1F2为边作正三角形MF1F2,若边MF1 的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是__________6.设双曲线的右焦点为,右准线与两条渐近线交于P、两点,如果是直角三角形,则双曲线的离心率________.7.已知双曲线(a>0,b>0)的右焦点为F,若过点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是8.设,则双曲线的离心率的取值范围是__________.9.已知以双曲线C的两个焦点及虚轴的两个端点为原点的四边形中,有一个内角为60 ,则双曲线C的离心率为________10.已知双曲线的渐近线方程为,则双曲线的离心率为_________2、构造的齐次式,解出。
1.已知双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,P是准线上一点,且P F1⊥P F2,|P F1||P F2 |=4ab,则双曲线的离心率是_______2.过双曲线(a>0,b>0)的左焦点且垂直于x轴的直线与双曲线相交于M、N两点,以MN为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率等于________.3.设和为双曲线()的两个焦点, 若,是正三角形的三个顶点,则双曲线的离心率为_________4.设双曲线的一个焦点为,虚轴的一个端点为,如果直线与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为_______3、寻找特殊图形中的不等关系或解三角形。
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双曲线离心率求法
一、双曲线离心率的求解
1、直接求出a c ,或求出a 与b 的比值,以求解e 。
在双曲线中,a c e =>1,c e a ===== 1.已知双曲线x 2a 2-y 2
b 2
=1的一条渐近线方程为y =43x ,则双曲线的离心率为 2.在给定椭圆中,过焦点且垂直于长轴的弦长为2,焦点到相应准线的距离为1,则该椭圆的离心率为 3.已知双曲线x 2a 2 - y 22 =1(a>2)的两条渐近线的夹角为π3 ,则双曲线的离心率为 4.已知双曲线)0( 1222>=-a y a
x 的一条准线为23=x ,则该双曲线的离心率为__________ 5.已知F 1、F 2是双曲线)0,0(122
22>>=-b a b
y a x 的两焦点,以线段F 1F 2为边作正三角形MF 1F 2,若边MF 1 的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是__________
6.设双曲线22
221(0,0)x y a b a b
-=>>的右焦点为F ,右准线l 与两条渐近线交于P 、Q 两点,如果PQF ∆是直角三角形,则双曲线的离心率=e ________.
7.已知双曲线122
22=-b
y a x (a >0,b >0)的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是
8.设1a >,则双曲线22
221(1)
x y a a -=+的离心率e 的取值范围是__________. 9.已知以双曲线C 的两个焦点及虚轴的两个端点为原点的四边形中,有一个内角为60 o
,则双曲线C 的离心率为________
10.已知双曲线的渐近线方程为125
y x =±,则双曲线的离心率为_________ 2、构造a c ,的齐次式,解出e 。
1.已知双曲线22
221x y a b
-=(0,0)a b >>的左、右焦点分别为F 1、F 2,P 是准线上一点,且P F 1⊥P F 2, |P F 1|⋅|P F 2 |=4ab ,则双曲线的离心率是_______
2.过双曲线22
221x y a b
-=(a >0,b >0)的左焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线相交于M 、N 两点,以MN 为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率等于________.
3.设1F 和2F 为双曲线22221x y a b -=(0,0a b >>)的两个焦点, 若12F F ,,(0,2)P b 是正三角形的三个顶点,则双曲线的离心率为_________
4.设双曲线的一个焦点为F ,虚轴的一个端点为B ,如果直线FB 与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为_______
3、寻找特殊图形中的不等关系或解三角形。
1.已知双曲线22
221,(0,0)x y a b a b
-=>>的左,右焦点分别为12,F F ,点P 在双曲线的右支上,且12||4||PF PF =,则此双曲线的离心率e 的最大值为________
2.双曲线22
221x y a b
-=(a >0,b >0)的两个焦点为F 1、F 2,若P 为其上一点,且|PF 1|=2|PF 2|,则双曲 线离心率的取值范围为_________
3.设F 1,F 2分别是双曲线22
221x y a b
-=的左、右焦点。
若双曲线上存在点A ,使1290F AF ∠=,且 |AF 1|=3|AF 2|,则双曲线离心率为_________
4.双曲线22
221x y a b
-=(0a >,0b >)的左、右焦点分别是12F F ,,过1F 作倾斜角为30的直线交双曲线右支于M 点,若2MF 垂直于x 轴,则双曲线的离心率为___________
5.如图,1F 和2F 分别是双曲线22
221(0,0)x y a b a b -=的两个焦点,
A 和
B 是以O 为圆心,以1F O 为半径的圆与该双曲线左支的两个
交点,且△AB F 2是等边三角形,则双曲线的离心率为_____________
6.设点P 是双曲线22
221(0,0)x y a b a b -=右支上的任意一点,12,F F 分别是其左右焦点,离心率为e ,若12||||PF e PF =,此离心率的取值范围为
二、双曲线离心率取值范围问题
三、作业
1、设点P 在双曲线)0,0(122
22>>=-b a b
y a x 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)0,0(122
22>>=-b a b
y a x 的右支上,双曲线两焦点,,求双曲线离心率的取值范围。
3、 已知点在双曲线)0,0(122
22>>=-b a b
y a x 的右支上,双曲线两焦点为,2221||||PF PF 最小值是,
求双曲线离心率的取值范围。