圆锥曲线中离心率及其范围地求解专题(教师版)
求圆锥曲线的离心率的值或取值范围问题广东省惠州市第一中学高考数学专题PPT演示课件
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惠州市第一中学数学科组 赵红旭
圆锥曲线中求离心率的值或取值范围
一、基本概念
圆锥曲线中求离心率的值或取值范围
二、基本方法
在求离心率的值或取值范围时,通常有三种方法:一是根据题目
中的条件,直接求出 a,b, c的值,再求出离心率;二是建立a,b, c 之
间的齐次等量关系,再化归为关于离心率 e 的方程求解;三是建立 a, b, c 之间的齐次不等式,再转化为关于离心率 e 的不等式,求出
下面通过例题归纳一下求椭圆或双曲线的离心率或取值范围的 常用方法.
圆锥曲线中求离心率的值或取值范围
三.例题分析
例
1、已知
F1、F2
是双曲线
x a
2 2
y2 b2
1(a 0,b 0) 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
D 率是( )
a
a
圆锥曲线中求离心率的值或取值范围
小结:从以上例题的求解过程,我们可以体会到求圆锥曲 线的离心率或取值范围,解题的关键是将问题中的几何条件 用坐标表示或转化为代数条件,然后构造方程或不等式求解 ,这是平面解析几何的基本思想。在求解圆锥曲线离心率的 值或取值范围时,一定要认真分析题设条件,合理建立等量 关系或不等关系,记住一些常见结论、不等关系。当然,这 类问题的题型不止今天讲的这几种,还有其他的,我今天讲 这几道例题只是起一个抛砖引玉的作用,希望同学们在今后 做题时不断总结归纳,选择简便的方法解题,尤其注意数形 结合的数学思想在解题中的应用。
本题也可以取特殊值,取 PF2 1,则 PF1 =2,F1F2 3,
2a 3,2c 3 e 2c 3 . 2a 3
专题06 圆锥曲线离心率及范围问题(解析版)
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专题6 圆锥曲线离心率及范围问题离心率在圆锥曲线问题中有着重要应用,它的变化会直接导致曲线类型和形状的变化,同时它又是圆锥曲线统一定义中的三要素之一.有关求解圆锥曲线离心率的试题在历年高考试卷中均有出现.关于圆锥曲线离心率(范围)问题处理的主体思想是:建立关于一个,,a b c的方程(或不等式),然后再解方程或不等式,要注意的是建立的方程或不等式应该是齐次式.一般建立方程有两种办法:○1利用圆锥曲线的定义解决;○2利用题中的几何关系来解决问题。
另外,不能忽略了圆锥曲线离心率的自身限制条件(椭圆、双曲线离心率的取值范围不一致),否则很容易产生增根或者扩大所求离心率的取值范围.一、圆锥曲线的离心率方法1:利用定义法求离心率知识储备:椭圆和双曲线的第一定义。
方法技巧:一般情况题中出现圆锥曲线上的点与焦点联系在一起时,尽量转化为定义去考虑,会更简单!例1.(2015年浙江15题)椭圆22221x ya b+=(0a b>>)的右焦点(),0F c关于直线by xc=的对称点Q在椭圆上,则椭圆的离心率是.法一:(当时网上的主流解法)大家上网看到的基本上就是这种解法,此方法入手很容易,但是后期的运算量会很大,并且此题高次方程的因式分解要求很高(对大部分学生来说高次方程分解本来就是一个盲区)。
【解析】设左焦点为1F ,由F 关于直线by x c=的对称点Q 在椭圆上, 得到OM QF ⊥且M 为QF 中点,又O 为F 1F 的中点,所以OM 为中位线,且1F Q QF ⊥。
由点到线的距离公式计算得到:,bc MF a=再由tan b FOM c ∠=得到:2c OM a =. 所以2,bcQF a=212c QF a =, 据椭圆定义:12QF QF a +=得到:2222bc c a a a+=,化简得: b c =,即22e =.通过比较我们发现法二(定义法)计算过程更加简洁,不易出错。
我在给学生讲题的时候学生经常会问我,哪个时候用定义法,其实大家只要看到有曲线上的点和焦点有联系时,就可以往定义法多思考一些。
圆锥曲线中的离心率的问题(含解析)
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圆锥曲线中的离心率的问题一、题型选讲题型一 、求离心率的值求离心率的值关键是找到等式关系,解出a 与c 的关系,进而求出离心率。
常见的等式关系主要有:1、题目中给出等式关系;2、通过几何关系如垂直或者夹角的关系得出等式关系;3、挖掘题目中的等式关系。
例1、【2019年高考全国Ⅱ卷理数】设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆222x y a +=交于P ,Q 两点.若PQ OF =,则C 的离心率为A BC .2D例2、(2020届山东省泰安市高三上期末)已知圆22:10210C x y y +-+=与双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的渐近线相切,则该双曲线的离心率是( )A B .53C .52D例3、(2020届山东省九校高三上学期联考)已知直线1l ,2l 为双曲线M :()222210,0x y a b a b-=>>的两条渐近线,若1l ,2l 与圆N :2221x y 相切,双曲线M 离心率的值为( )A BCD .3例4、(2020届山东省德州市高三上期末)双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的右焦点为()1F ,点A 的坐标为()0,1,点P 为双曲线左支上的动点,且1APF ∆周长的最小值为8,则双曲线的离心率为( )AB C .2D .例5、(2020届山东省潍坊市高三上期末)已知点P 为双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>右支上一点,12,F F 分别为C 的左,右焦点,直线1PF 与C 的一条渐近线垂直,垂足为H ,若114PF HF =,则该双曲线的离心率为( ) A .15 B .21 C .53D .73例6、(2020·浙江省温州市新力量联盟高三上期末)已知双曲线22212x y a -=的一条渐近线的倾斜角为6π,则双曲线的离心率为( ) A .233B .263C .3D .2题型二、求离心率的范围求离心率的值关键是找到不等关系,解出a 与c 的关系,进而求出离心率的范围。
(完整版)圆锥曲线离心率专题
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圆锥曲线离心率专题训练1.已知F1,F2是椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点P,使得PF1⊥PF2,则椭圆离心率的取值范围是()A.[,1)B.[,1)C.(0,]D.(0,]2.二次曲线时,该曲线离心率e的范围是()A.B.C.D.3.椭圆焦点在x轴上,A为该椭圆右顶点,P在椭圆上一点,∠OPA=90°,则该椭圆的离心率e的范围是()A.[,1)B.(,1)C.[,)D.(0,)4.双曲线的离心率e∈(1,2),则k的取值范围是()A.(﹣∞,0)B.(﹣3,0)C.(﹣12,0)D.(﹣60,﹣12)5.设F1,F2为椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点P满足∠F1PF2=120°,则椭圆的离心率的取值范围是()A.B.C.D.6.已知椭圆的内接三角形有一个顶点在短轴的顶点处,其重心是椭圆的一个焦点,求该椭圆离心率e的取值范围()A.B.C.D.7.已知椭圆x2+my2=1的离心率,则实数m的取值范围是()A.B.C.D.8.已知有公共焦点的椭圆与双曲线的中心为原点,焦点在x轴上,左、右焦点分别为F1,F2且它们在第一象限的交点为P,△PF1F2是以PF1为底边的等腰三角形,双曲线的离心率的取值范围为(1,2),则该椭圆的离心率的取值范围是()A.(0,)B.(,)C.(,)D.(,1)9.椭圆的内接矩形的最大面积的取值范围是[3b2,4b2],则该椭圆的离心率e的取值范围是()A.B.C.D.10.如图,等腰梯形ABCD中,AB∥CD且AB=2,AD=1,DC=2x(x∈(0,1)).以A,B为焦点,且过点D的双曲线的离心率为e1;以C,D为焦点,且过点A的椭圆的离心率为e2,则e1+e2的取值范围为()A.[2,+∞)B.(,+∞)C.[,+∞)D.(,+∞)11.已知双曲线的焦距为2c,离心率为e,若点(﹣1,0)与点(1,0)到直线的距离之和为S,且S,则离心率e的取值范围是()A.B.C.D.12.已知F1,F2是椭圆的两个焦点,若存在点P为椭圆上一点,使得∠F1PF2=60°,则椭圆离心率e的取值范围是()A.B.C.D.13.已知方程x3+2ax2+3bx+c=0(a,b,c∈R)的三个实根可分别作为一椭圆,一双曲线、一抛物线的离心率,则的取值范围是()A.B.C.D.14.已知椭圆上到点A(0,b)距离最远的点是B(0,﹣b),则椭圆的离心率的取值范围为()A.B.C.D.15.已知双曲线的中心在原点,焦点x轴上,它的一条渐近线与x轴的夹角为α,且,则双曲线的离心率的取值范围是()A.B.C.(1,2)D.16.已知双曲线﹣=1的两焦点为F1、F2,点P在双曲线上,∠F1PF2的平分线分线段F1F2的比为5:1,则双曲线离心率的取值范围是()A.(1,]B.(1,)C.(2,]D.(,2]17.椭圆+=1(a>b>0)上一点A关于原点的对称点为B,F为其右焦点,若AF⊥BF,设∠ABF=a,且a∈[,],则该椭圆离心率的取值范围为()A.[,1]B.[,]C.[,1)D.[,]18.已知椭圆的左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),若椭圆上存在点P使,则该椭圆的离心率的取值范围为()A.(0,)B.()C.(0,)D.(,1)19.已知直线l:y=kx+2(k为常数)过椭圆的上顶点B和左焦点F,且被圆x2+y2=4截得的弦长为L,若,则椭圆离心率e的取值范围是()A.B.C.D.20.双曲线的焦距为2c,直线l过点(a,0)和(0,b),且点(1,0)到直线l的距离与点(﹣1,0)到直线l的距离之和.则双曲线的离心率e的取值范围是()A.B.C.D.21.点A是抛物线C1:y2=2px(p>0)与双曲线C2:(a>0,b>0)的一条渐近线的交点,若点A到抛物线C1的准线的距离为p,则双曲线C2的离心率等于()A.B.C.D.22.在椭圆上有一点M,F1,F2是椭圆的两个焦点,若,则椭圆离心率的范围是()A.B.C.D.23.椭圆+y2=1上存在一点P,使得它对两个焦点F1,F2的张角∠F1PF2=,则该椭圆的离心率的取值范围是()A.B.C.D.24.椭圆(a>b>0)上存在点P到原点的距离等于该椭圆的焦距,则椭圆的离心率的取值范围是()A.(0,1)B.(0,C.D.25.椭圆的左右焦点分别为F1,F2,若椭圆C上恰好有6个不同的点P,使得△F1F2P为等腰三角形,则椭圆C的离心率的取值范围是()A.B.C.D.26.设A1、A2为椭圆的左右顶点,若在椭圆上存在异于A1、A2的点P,使得,其中O为坐标原点,则椭圆的离心率e的取值范围是()A.B.C.D.27.已知点F1、F2分别是双曲线=1的左、右焦点,过F1且垂直于x轴的直线与双曲线交于A、B两点,若A、B和双曲线的一个顶点构成的三角形为锐角三角形,则该双曲线的离心率e的取值范围是()A.(1,1+)B.(1,)C.(﹣1,1+)D.(1,2)28.如图,已知A(﹣2,0),B(2,0),等腰梯形ABCD满足|AB|=﹣2|CD|,E为AC上一点,且.又以A、B为焦点的双曲线过C、D、E三点.若,则双曲线离心率e的取值范围为()A.B.C.D.29.已知椭圆(a>b>0)上一点A关于原点的对称点为B,F为其右焦点,若AF⊥BF,设∠ABF=α,且,则该椭圆离心率e的取值范围为()A.B.C.D.30.已知P为椭圆(a>b>0)上一点,F1,F2是椭圆的左、右焦点,若使△PF1F2为直角三角形的点P 有且只有4个,则椭圆离心率的取值范围是()A.(0,)B.(,1)C.(1,)D.(,+∞)参考答案与试题解析1.已知F1,F2是椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点P,使得PF1⊥PF2,则椭圆离心率的取值范围是()A.[,1)B.[,1)C.(0,]D.(0,]解:如图所示,下面证明椭圆的短轴的一个端点是到椭圆的中心距离最短的点.设椭圆上任意一点P(x0,y0),则,可得.∴|OP|2==+=≥b2,当且仅当x0=0时取等号.∴椭圆的短轴的一个端点是到椭圆的中心距离最短的点.若椭圆上存在点P,使得PF1⊥PF2,则c≥b,∴c2≥b2=a2﹣c2,化为,解得.又e<1,∴.故选B.2.二次曲线时,该曲线离心率e的范围是()A.B.C.D.解:∵m∈[﹣2,﹣1],∴该曲线为双曲线,a=2,b2=﹣m,∴c=离心率e==∵m∈[﹣2,﹣1],∴∈[,],∴e∈故选C3.椭圆焦点在x轴上,A为该椭圆右顶点,P在椭圆上一点,∠OPA=90°,则该椭圆的离心率e的范围是()A.[,1)B.(,1)C.[,)D.(0,)解:可设椭圆的标准方程为:(a>b>0).设P(x,y),∵∠OPA=90°,∴点P在以OA为直径的圆上.该圆为:,化为x2﹣ax+y2=0.联立化为(b2﹣a2)x2+a3x﹣a2b2=0,则,解得,∵0<x<a,∴,化为c2>b2=a2﹣c2,∴,又1>e>0.解得.∴该椭圆的离心率e的范围是.故选:C.4.双曲线的离心率e∈(1,2),则k的取值范围是()A.(﹣∞,0)B.(﹣3,0)C.(﹣12,0)D.(﹣60,﹣12)解:∵双曲线的离心率e∈(1,2),∴双曲线标准方程为:﹣=1∴k<0,∴1<e2<4,1<<4,﹣12<k<0,故答案选C5.设F1,F2为椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点P满足∠F1PF2=120°,则椭圆的离心率的取值范围是()A.B.C.D.解:F1(﹣c,0),F2(c,0),c>0,设P(x1,y1),则|PF1|=a+ex1,|PF2|=a﹣ex1.在△PF1F2中,由余弦定理得cos120°==,解得x12=.∵x12∈(0,a2],∴0≤<a2,即4c2﹣3a2≥0.且e2<1∴e=≥.故椭圆离心率的取范围是e∈.故选A.6.已知椭圆的内接三角形有一个顶点在短轴的顶点处,其重心是椭圆的一个焦点,求该椭圆离心率e的取值范围()A.B.C.D.解:不防设椭圆方程:(a>b>0),再不妨设:B(0,b),三角形重心G(c,0),延长BG至D,使|GD|=,设D(x,y),则,,由,得:,解得:,.而D是椭圆的内接三角形一边AC的中点,所以,D点必在椭圆内部,则.把b2=a2﹣c2代入上式整理得:.即.又因为椭圆离心率e∈(0,1),所以,该椭圆离心率e的取值范围是.故选B.7.已知椭圆x2+my2=1的离心率,则实数m的取值范围是()A.B.C.D.解:椭圆x2+my2=1化为标准方程为①若1>,即m>1,,∴,∴,∴②若,即0<m<1,,∴,∴,∴∴实数m的取值范围是故选C.8.已知有公共焦点的椭圆与双曲线的中心为原点,焦点在x轴上,左、右焦点分别为F1,F2且它们在第一象限的交点为P,△PF1F2是以PF1为底边的等腰三角形,双曲线的离心率的取值范围为(1,2),则该椭圆的离心率的取值范围是()A.(0,)B.(,)C.(,)D.(,1)解:设椭圆的方程为+=1(a>b>0),其离心率为e1,双曲线的方程为﹣=1(m>0,n>0),|F1F2|=2c,∵有公共焦点的椭圆与双曲线在第一象限的交点为P,△PF1F2是以PF1为底边的等腰三角形,∴在椭圆中,|PF1|+|PF2|=2a,而|PF2|=|F1F2|=2c,∴|PF1|=2a﹣2c;①同理,在该双曲线中,|PF1|=2m+2c;②由①②可得a=m+2c.∵e2=∈(1,2),∴<=<1,又e1==,∴==+2∈(,3),故选C.9.椭圆的内接矩形的最大面积的取值范围是[3b2,4b2],则该椭圆的离心率e的取值范围是()A.B.C.D.解:在第一象限内取点(x,y),设x=acosθ,y=bsinθ,(0<θ<)则椭圆的内接矩形长为2acosθ,宽为2bsinθ,内接矩形面积为2acosθ•2bsinθ=2absin2θ≤2ab,由已知得:3b2≤2ab≤4b2,∴3b≤2a≤4b,平方得:9b2≤4a2≤16b2,9(a2﹣c2)≤4a2≤16(a2﹣c2),5a2≤9c2且12a2≥16c2,∴≤≤即e∈故选B.10.如图,等腰梯形ABCD中,AB∥CD且AB=2,AD=1,DC=2x(x∈(0,1)).以A,B为焦点,且过点D的双曲线的离心率为e1;以C,D为焦点,且过点A的椭圆的离心率为e2,则e1+e2的取值范围为()D.(,+∞)A.[2,+∞)B.(,+∞)C.[,+∞)解:BD==,∴a1=,c1=1,a2=,c2=x,∴e1=,e2=,e1e2=1但e1+e2中不能取“=”,∴e1+e2=+=+,令t=﹣1∈(0,﹣1),则e1+e2=(t+),t∈(0,﹣1),∴e1+e2∈(,+∞)∴e1+e2的取值范围为(,+∞).故选B.11.已知双曲线的焦距为2c,离心率为e,若点(﹣1,0)与点(1,0)到直线的距离之和为S,且S,则离心率e的取值范围是()A.B.C.D.解:直线l的方程为,即bx﹣ay﹣ab=0.由点到直线的距离公式,且a>1,得到点(1,0)到直线l的距离d1=,同理得到点(﹣1,0)到直线l的距离.d2=,s=d1+d2==.由S,即得•a≥2c2.于是得4e4﹣25e2+25≤0.解不等式,得.由于e>1>0,所以e的取值范围是e∈.故选A.12.已知F1,F2是椭圆的两个焦点,若存在点P为椭圆上一点,使得∠F1PF2=60°,则椭圆离心率e的取值范围是()A.B.C.D.解:如图,当动点P在椭圆长轴端点处沿椭圆弧向短轴端点运动时,P对两个焦点的张角∠F1PF2渐渐增大,当且仅当P点位于短轴端点P0处时,张角∠F1PF2达到最大值.由此可得:∵存在点P为椭圆上一点,使得∠F1PF2=60°,∴△P0F1F2中,∠F1P0F2≥60°,可得Rt△P0OF2中,∠OP0F2≥30°,所以P0O≤OF2,即b c,其中c=∴a2﹣c2≤3c2,可得a2≤4c2,即≥∵椭圆离心率e=,且a>c>0∴故选C13.已知方程x3+2ax2+3bx+c=0(a,b,c∈R)的三个实根可分别作为一椭圆,一双曲线、一抛物线的离心率,则的取值范围是()A.B.C.D.解:设f(x)=x3+2ax2+3bx+c,由抛物线的离心率为1,可知f(1)=1+2a+3b+c=0,故c=﹣1﹣2a﹣3b,所以f(x)=(x﹣1)[x2+(2a+1)x+(2a+3b+1)]的另外两个根分别是一个椭圆一个双曲线的离心率,故g(x)=x2+(2a+1)x+(2a+3b+1),有两个分别属于(0,1),(1,+∞)的零点,故有g(0)>0,g(1)<0,即2a+3b+1>0且4a+3b+3<0,则a,b满足的可行域如图所示,由于,则P(﹣1,)而表示(a,b)到(0,0)的距离,且(0,0)到P(﹣1,)的距离为d=可确定的取值范围是(,+∞).故答案为:A.14.已知椭圆上到点A(0,b)距离最远的点是B(0,﹣b),则椭圆的离心率的取值范围为()A.B.C.D.解:设点P(x,y)是椭圆上的任意一点,则,化为.∴|PA|2=x2+(y﹣b)2===f(y),∵椭圆上的点P到点A(0,b)距离最远的点是B(0,﹣b),由二次函数的单调性可知:f(y)在(﹣b,b)单调递减,∴,化为c2≤b2=a2﹣c2,即2c2≤a2,∴.又e>0.∴离心率的取值范围是.故选:C.15.已知双曲线的中心在原点,焦点x轴上,它的一条渐近线与x轴的夹角为α,且,则双曲线的离心率的取值范围是()A.B.C.(1,2)D.解:∵双曲线的焦点在x轴上,故其渐近线方程为y=x则tanα=∵,∴1<tanα<,即1<<∴1<=<3求得<<2故选B.16.已知双曲线﹣=1的两焦点为F1、F2,点P在双曲线上,∠F1PF2的平分线分线段F1F2的比为5:1,则双曲线离心率的取值范围是()A.(1,]B.(1,)C.(2,]D.(,2]解:根据内角平分线的性质可得=,再由双曲线的定义可得5PF2﹣PF2=2a,PF2=,由于PF2=≥c﹣a,∴≥c,≤.再由双曲线的离心率大于1可得,1<e≤,故选A.17.椭圆+=1(a>b>0)上一点A关于原点的对称点为B,F为其右焦点,若AF⊥BF,设∠ABF=a,且a∈[,],则该椭圆离心率的取值范围为()A.[,1]B.[,]C.[,1)D.[,]解:∵B和A关于原点对称∴B也在椭圆上设左焦点为F′根据椭圆定义:|AF|+|AF′|=2a又∵|BF|=|AF′|∴|AF|+|BF|=2a …①O是Rt△ABF的斜边中点,∴|AB|=2c又|AF|=2csinα…②|BF|=2ccosα…③②③代入①2csinα+2ccosα=2a∴=即e==∵a∈[,],∴≤α+π/4≤∴≤sin(α+)≤1∴≤e≤故选B18.已知椭圆的左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),若椭圆上存在点P使,则该椭圆的离心率的取值范围为()A.(0,)B.()C.(0,)D.(,1)解:在△PF1F2中,由正弦定理得:则由已知得:,即:aPF1=cPF2设点P(x0,y0)由焦点半径公式,得:PF1=a+ex0,PF2=a﹣ex0则a(a+ex0)=c(a﹣ex0)解得:x0==由椭圆的几何性质知:x0>﹣a则>﹣a,整理得e2+2e﹣1>0,解得:e<﹣﹣1或e>﹣1,又e∈(0,1),故椭圆的离心率:e∈(﹣1,1),故选D.19.已知直线l:y=kx+2(k为常数)过椭圆的上顶点B和左焦点F,且被圆x2+y2=4截得的弦长为L,若,则椭圆离心率e的取值范围是()A.B.C.D.解:圆x2+y2=4的圆心到直线l:y=kx+2的距离为d=∵直线l:y=kx+2被圆x2+y2=4截得的弦长为L,∴由垂径定理,得2,即,解之得d2≤∴≤,解之得k2∵直线l经过椭圆的上顶点B和左焦点F,∴b=2且c==﹣,即a2=4+因此,椭圆的离心率e满足e2===∵k2,∴0<≤,可得e2∈(0,]故选:B20.双曲线的焦距为2c,直线l过点(a,0)和(0,b),且点(1,0)到直线l的距离与点(﹣1,0)到直线l的距离之和.则双曲线的离心率e的取值范围是()A.B.C.D.解:直线l的方程为+=1,即bx+ay﹣ab=0.由点到直线的距离公式,且a>1,得到点(1,0)到直线l的距离,同理得到点(﹣1,0)到直线l的距离.,.由,得..于是得5≥2e2,即4e4﹣25e2+25≤0.解不等式,得≤e2≤5.由于e>1>0,所以e的取值范围是.故选D.21.点A是抛物线C1:y2=2px(p>0)与双曲线C2:(a>0,b>0)的一条渐近线的交点,若点A到抛物线C1的准线的距离为p,则双曲线C2的离心率等于()A.B.C.D.解:取双曲线的其中一条渐近线:y=x,联立⇒;故A(,).∵点A到抛物线C1的准线的距离为p,∴+=p;∴=.∴双曲线C2的离心率e===.故选:C.22.在椭圆上有一点M,F1,F2是椭圆的两个焦点,若,则椭圆离心率的范围是()A.B.C.D.解:由椭圆定义可知:|MF1|+|MF2|=2a,所以…①,在△MF1F2中,由余弦定理可知…②又,…③,由①②③可得:4c2=4a2﹣4b2﹣2|MF1|•|MF2|cosθ.所以|MF1|•|MF2|cosθ=0.所以c≥b,即c2≥b2=a2﹣c2,2c2≥a2,,所以e∈.故选B.23.椭圆+y2=1上存在一点P对两个焦点F1,F2的张角∠F1PF2=,则该椭圆的离心率的取值范围是()A.(0,]B.[,1)C.(0,]D.[,1)解:∵椭圆方程为:+y2=0,∴b2=1,可得c2=a2﹣1,c=∴椭圆的离心率为e=又∵椭圆上一点P,使得角∠F1PF2=,∴设点P的坐标为(x0,y0),结合F1(﹣c,0),F2(c,0),可得=(﹣c﹣x0,﹣y0),=(c﹣x0,﹣y0),∴=+=0…①∵P(x0,y0)在椭圆+y2=1上,∴=1﹣,代入①可得+1﹣=0将c2=a2﹣1代入,得﹣a2﹣+2=0,所以=,∵﹣a≤x0≤a∴,即,解之得1<a2≤2∴椭圆的离心率e==∈[,1).24.如果椭圆(a>b>0)上存在点P,使P到原点的距离等于该椭圆的焦距,则椭圆的离心率的取值范围是()A.(0,1)B.C.D.(0,解:设P(x,y),∵P到原点的距离等于该椭圆的焦距,∴x2+y2=4c2①∵P在椭圆上,∴②联立①②得,∵0≤x2≤a2∴∴∴∴e∈故选C25.椭圆的左右焦点分别为F1,F2,若椭圆C上恰好有6个不同的点P,使得△F1F2P为等腰三角形,则椭圆C的离心率的取值范围是()A.B.C.D.解:①当点P与短轴的顶点重合时,△F1F2P构成以F1F2为底边的等腰三角形,此种情况有2个满足条件的等腰△F1F2P;②当△F1F2P构成以F1F2为一腰的等腰三角形时,以F2P作为等腰三角形的底边为例,∵F1F2=F1P,∴点P在以F1为圆心,半径为焦距2c的圆上因此,当以F1为圆心,半径为2c的圆与椭圆C有2交点时,存在2个满足条件的等腰△F1F2P,此时a﹣c<2c,解得a<3c,所以离心率e当e=时,△F1F2P是等边三角形,与①中的三角形重复,故e≠同理,当F1P为等腰三角形的底边时,在e且e≠时也存在2个满足条件的等腰△F1F2P这样,总共有6个不同的点P使得△F1F2P为等腰三角形综上所述,离心率的取值范围是:e∈(,)∪(,1)26.设A1、A2为椭圆的左右顶点,若在椭圆上存在异于A1、A2的点P,使得,其中O为坐标原点,则椭圆的离心率e的取值范围是()A.B.C.D.解:A1(﹣a,0),A2(a,0),设P(x,y),则=(﹣x,﹣y),=(a﹣x,﹣y),∵,∴(a﹣x)(﹣x)+(﹣y)(﹣y)=0,y2=ax﹣x2>0,∴0<x<a.代入=1,整理得(b2﹣a2)x2+a3x﹣a2b2=0 在(0,a )上有解,令f(x)=(b2﹣a2)x2+a3x﹣a2b2=0,∵f(0)=﹣a2b2<0,f(a)=0,如图:△=(a3)2﹣4×(b2﹣a2)×(﹣a2b2)=a2(a4﹣4a2b2+4b4)=a2(a2﹣2c2)2≥0,∴对称轴满足0<﹣<a,即0<<a,∴<1,>,又0<<1,∴<<1,故选D.27.已知点F1、F2分别是双曲线=1的左、右焦点,过F1且垂直于x轴的直线与双曲线交于A、B两点,若A、B和双曲线的一个顶点构成的三角形为锐角三角形,则该双曲线的离心率e的取值范围是()A.(1,1+)B.(1,)C.(﹣1,1+)D.(1,2):解:根据双曲线的对称性,得△ABE中,|AE|=|BE|,∴△ABE是锐角三角形,即∠AEB为锐角由此可得Rt△AF1E中,∠AEF<45°,得|AF1|<|EF1|∵|AF1|==,|EF1|=a+c∴<a+c,即2a2+ac﹣c2>0两边都除以a2,得e2﹣e﹣2<0,解之得﹣1<e<2∵双曲线的离心率e>1∴该双曲线的离心率e的取值范围是(1,2)故选D.28.如图,已知A(﹣2,0),B(2,0),等腰梯形ABCD满足|AB|=﹣2|CD|,E为AC上一点,且.又以A、B为焦点的双曲线过C、D、E三点.若,则双曲线离心率e的取值范围为()A.B.C.D.解:如图,以AB的垂直平分线为γ轴,直线AB为x轴,建立直角坐标系xOγ,则CD⊥γ轴.因为双曲线经过点C、D,且以A、B为焦点,由双曲线的对称性知C、D关于γ轴对称,设c为双曲线的半焦距(c=2),依题意,记,h是梯形的高,由定比分点坐标公式得,.设双曲线的方程为,则离心率,由点C、E在双曲线上,将点C、E坐标和代入双曲线的方程,得,①.②由①式得,③将③式代入②式,整理得,故由题设得,,解得,所以,双曲线的离心率的取值范围为[].故选A.29.已知椭圆(a>b>0)上一点A关于原点的对称点为B,F为其右焦点,若AF⊥BF,设∠ABF=α,且,则该椭圆离心率e的取值范围为()A.B.C.D.解:把x=c代入椭圆的方程可得,解得.取A,则B,∵∠OBF=∠AOF﹣∠OFB,,=∴tanα=tan∠OBF=====,∵,∴,∴.解得.故选A.30.已知P为椭圆(a>b>0)上一点,F1,F2是椭圆的左、右焦点,若使△PF1F2为直角三角形的点P 有且只有4个,则椭圆离心率的取值范围是()A.(0,)B .(,1)C.(1,)D.(,+∞)解:①当PF1⊥x轴时,由两个点P满足△PF1F2为直角三角形;同理当PF2⊥x轴时,由两个点P满足△PF1F2为直角三角形.∵使△PF1F2为直角三角形的点P有且只有4个,∴以原点为圆心,c为半径的圆与椭圆无交点,∴c<b,∴c2<b2=a2﹣c2,∴,又e >0,解得.故选A.21。
圆锥曲线中求离心率的值与范围的问题(共28张PPT)
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分析:在椭圆内的所有焦点三角形,当顶点 P 与短轴重合时,此时面积最大 Smax b
解析:注意,凡是经过原点的直线与椭圆或双曲线相交于两点时,这两点的位置是对
的,本题目中 ABF2 和 AF1F2 是全等的,因此 SABF2 SAF1F2 故当点 A 位于短轴的交点处时,面积最大 Smax bc
这两个区域内直线斜率的取值范围。
求离心率范围问题
②过焦点的直线与双曲线交点个数问题
例
12:已知双曲线 x2 a2
y2 b2
1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为_________.
解析:过双曲线的右焦点可能与右支的交点个数为 1 个或 2 个,取决于这条直线和右渐
2a PF2 PF2
注意 PF2 为焦半径,因此 a c PF2 a c
所以不等关系就能找出来了,解不等式可得 2 1 e 1
离心率范围问题
(2)焦点三角形顶角的取值范围:当 P 点处于 B 位置时,顶角最大,例:
例
10:设
P
是椭圆
x2 a2
y2 b2
1上一点,且 F1PF2
求离心率范围问题
和求离心率的值相似,求解离心率的取值范围问题依旧是需要建立一个不等 关系,且不等关系中含有 a,b, c 或数字的形式,至于如何建立不等关系,可总结为四
种思考方向:
1.从圆锥曲线本身所具有的不等关系入手,以椭圆为例:
(1)焦半径的取值范围为 a c PF1 a c .
求离心率范围问题
例
7:椭圆
x2 a2
圆锥曲线离心率求法专题训练-含答案
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圆锥曲线离心率求法专题训练(一)1.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,点P 在椭圆上,且1230PF F ∠=︒,2160PF F ∠=︒,则椭圆的离心率等于( )A 1B 1CD -2.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是1F ,2F ,过右焦点2F 相交于A ,B 两点,若满足223AF F B =,则椭圆的离心率为( )A .35B .12C D3.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上存在点P ,使得12||3||PF PF =,其中1F 、2F 分别为椭圆的左、右焦点,则该椭圆的离心率取值范围是( ) A .1[,1)4B .1(,1)4C .1(,1)2D .1[,1)24.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>,1F ,2F 分别为椭圆的左、右焦点,若椭圆上存在一点P ,使得12||||2PF PF b -=,则该椭圆离心率的取值范围为( )A .1(0,]2B .1[.1)2C .D .5.已知平行四边形ABCD 内接于椭圆2222:1(0)x y a b a bΩ+=>>,且AB ,AD 斜率之积的取值范围为43(,)54--,则椭圆Ω的离心率的取值范围为( )A .1)2B .C .1(4D .11(,)546.在椭圆222211x y m m +=-,(1)m >的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 垂直于x 轴的直线交椭圆于A ,B 两点,且83ABO S ∆=,则椭圆的离心率为( )A .13B .12C .2D .167.已知椭圆C 的两个焦点分别为1F ,2F ,以12F F 为直径的圆交椭圆于点P ,且21122PF F PF F ∠=∠,则C 的离心率为( )A .1-B .2-CD 18.椭圆2222:1(0,0)x y M a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 为椭圆M 上任一点,且12||||PF PF ⋅最大值取值范围为2[2c ,23]c (其中222)c a b =-,则椭圆M 的离心率的取值范围是( )A .B .C .D .11[,]32圆锥曲线离心率求法专题训练(二)1.已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点,椭圆上一点M 满足1260F MF ∠=︒,则该椭圆离心率取值范围是( )A .1(0,]2B .1[,1)2C .D .2.已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点,点P ,Q 是C 上位于x 轴上方的任意两点,且12//PF QF .若12||||PF QF b +,则C 的离心率的取值范围是( )A .1(0,]2B .1[,1)2C .D .3.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个焦点为(1,0)F ,一个顶点为(2,0)A ,设(,0)B t ,点P 是椭圆C上的动点,若||||PB AB 恒成立,则t 的取值范围是( )A .1[0,]2B .1[,)2+∞C .[2-,2]D .(2,)+∞4.已知双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>的上下焦点分别为1F ,2F ,过1F 作双曲线渐近线的垂线1F P ,垂足为点P ,若1POF ∆2,则双曲线的离心率为( )A .2BC D5.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过右焦点作平行于其中一条渐近线的直线交双曲线于点A ,若△12AF F 的内切圆半径为3b,则双曲线的离心率为( )A B .2CD .36.设双曲线2222:1x y C a b-=的左、右焦点分别为1F 、2F ,右顶点为A ,M 为双曲线上一点,且2212MF A MAF MF A ∠=∠=∠,则双曲线的离心率为( )A .2BCD .37.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的两条渐近线为1l ,2l ,若双曲线C 的右支上存在一点P ,使得点P 到1l ,2l 的距离之和为b ,则双曲线C 离心率的取值范围是( )A .)+∞B .C .[2,)+∞D .(1,2]8.双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左顶点为A ,右焦点为F ,过点A 的直线交双曲线C 于另一点B ,当BF AF ⊥时满足||2||AF BF >,则双曲线离心率e 的取值范围是( )A .12e <<B .312e <<C .322e << D .1e <<圆锥曲线离心率求法专题训练(三)1.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且[6πα∈,]4π,则该椭圆离心率e 的取值范围为( )A .[2B .[2,1) C .[21] D .2.椭圆22110064x y +=的焦点为1F 、2F ,椭圆上的点P 满足1260F PF ∠=︒,则△12F PF 的面积是( )A B C D .6433.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右顶点为A ,点P 在椭圆上,O 为坐标原点,且90OPA ∠=︒,则椭圆的离心率的取值范围为( )A . B .(2 C .2 D .4.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,椭圆C 上的两点A 、B 关于原点对称,且满足0FA FB =,||||2||FB FA FB ,则椭圆C 的离心率的取值范围是( )A .B .1)C .1]D .1,1)5.椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点为1F ,2F ,若P 为椭圆上一点,且12||3||PF PF =,则该椭圆离心率的取值范围为( )A .(0,1]3 B .1[3,1) C .(0,1]2 D .1[2,1)6.设椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的一个焦点为(1,0)F ,点(1,1)A -为椭圆E 内一点,若椭圆E 上存在一点P ,使得||||9PA PF +=,则椭圆E 的离心率的取值范围是( ) A .1[,1)2B .11[,]32C .11[,]54D .12[,]237.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的右焦点为(,0)F c ,上顶点为(0,)A b ,直线2a x c=上存在一点P 满足FP AP FA AP =-,则椭圆的离心率的取值范围为( )A .1[,1)2B .C .D .8.椭圆2221x y a +=上存在一点P ,使得它对两个焦点1F ,2F 的张角122F PF π∠=,则该椭圆的离心率的取值范围是( )A .(0B .,1)C .(0,1]2D .1[2,1)圆锥曲线离心率求法专题训练(四)1.设椭圆方程为22221(0)x y a b a b+=>>,焦距为2c ,(2,0)A c -,(2,0)B c ,如果椭圆上存在一点P ,使得AP BP ⊥,则离心率的取值范围为( )A .1)2B .4)5C .D .2.设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两焦点为1F 、2F ,若椭圆上存在一点Q ,使12120FQF ∠=︒,椭圆离心率e 的取值范围为( )A 1e <B 1e <<C .603e< D .112e <<3.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左,右焦点分别为1F ,2F ,若椭圆上存在点P ,使得12PF PF ⊥,则椭圆离心率的取值范围是( )A .B .C .D .4.已知点1F ,2F 为椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点,若椭圆上存在点P 使得12||2||PF PF =,则此椭圆的离心率的取值范围是( )A .1(0,)3 B .(0,1]2 C .1(3,1]2D .1[3,1)5.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点分别为1F ,2F ,若椭圆上存在点P 使得12F PF ∠是钝角,则椭圆离心率的取值范围是( )A . B . C .1(0,)2D .1(,1)26.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,且12||2F F c =,若椭圆上存在点M 使得1221sin sin a cMF F MF F =∠∠,则该椭圆离心率的取值范围为( )A .1)B .1)C .D .1,1)7.已知椭圆的左、右焦点为1F 、2F ,若椭圆上存在点P 使1260F PF ∠=︒,则椭圆的离心率的取值范围为()A .,1)B .(0C .1[2,1)D .(0,1]28.设1F ,2F 为椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点P 满足12120F PF ∠=︒,则椭圆的离心率的取值范围是( )A . B . C . D .圆锥曲线离心率求法专题训练(五)1.已知椭圆:22221(,0)x y a b a b+=>和圆222:O x y b +=,过椭圆上一点P 引圆O 的两条切线,切点分别为A ,B .若椭圆上存在点P ,使得0PA PB =,则椭圆离心率e 的取值范围是( )A .1[2,1)B .(0C.,1) D .1[22.若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两个焦点为1F ,2F ,若双曲线上存在一点P ,满足12||3||PF PF =,则该双曲线的离心率的取值范围是( ) A .12e << B .12eC .12e <D .12e <3.设椭圆22221x y a b+=的左、右焦点分别是1F ,2F ,如果在椭圆上存在一点p ,使12F PF ∠为钝角,则椭圆离心率的取值范围是 .4.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,若双曲线上存在一点P 使21||||PF aPF c=,则该双曲线的离心率的取值范围是 .5.已知1F 、2F 分别为双曲线22221(0,0)xy a b ab-=>>的左、右焦点,若双曲线左支上存在一点P 使得221||8||PF a PF =,则双曲线的离心率的取值范围是 .圆锥曲线离心率求法专题训练(一)1.(2021秋•昌邑区校级期中)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,点P 在椭圆上,且1230PF F ∠=︒,2160PF F ∠=︒,则椭圆的离心率等于( )A1B1CD-解:1230PF F ∠=︒,2160PF F ∠=︒,12||2F F c =,∴△12PF F 是直角三角形,2||PF c =,1||PF =,由椭圆的定义可得,12||||2PF PF a +=,∴2c a +=,∴1c e a ==.故选:B . 2.(2021秋•平城区校级月考)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是1F ,2F ,过右焦点2F的直线与椭圆相交于A ,B 两点,若满足223AF F B =,则椭圆的离心率为( ) A .35B .12C.2D解:设直线方程为x y c +,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,与椭圆方程联立得222241()02a b y cy b +-=,12222y y a b+=+4122212b y y a b =-+①223AF F B =,1(c x ∴-,12)3(y x c -=-,2)y ,得123y y =-②,由①②联立可得,22213242a b c +=,即22222323c a b a c =+=-,得2243c a =,椭圆的离心率c e a ==D . 3.(2021秋•青羊区校级月考)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上存在点P ,使得12||3||PF PF =,其中1F 、2F 分别为椭圆的左、右焦点,则该椭圆的离心率取值范围是( )A .1[,1)4B .1(,1)4C .1(,1)2D .1[,1)2解:12||3||PF PF =,又点P 在椭圆上,∴由椭圆的定义可得,12||||2PF PF a +=, 2||2a PF ∴=,点P 在椭圆上,2||PF a c ∴-,∴2a a c -,即12ce a=, 又1e <,∴112e <,故椭圆的离心率取值范围是1[,1)2.故选:D . 4.(2021秋•五华区校级月考)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>,1F ,2F 分别为椭圆的左、右焦点,若椭圆上存在一点P ,使得12||||2PF PF b -=,则该椭圆离心率的取值范围为( )A .1(0,]2B .1[.1)2C. D. 解:由题意可得122||||2c PF PF c --,由题意可得22b c ,而222b a c =-,c e a=, 所以可得:22e,而(0,1)e ∈,故选:D . 5.(2021春•河南期中)已知平行四边形ABCD 内接于椭圆2222:1(0)x y a b a bΩ+=>>,且AB ,AD 斜率之积的取值范围为43(,)54--,则椭圆Ω的离心率的取值范围为( )A.1)2B. C.1(4D .11(,)54解:设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,由平行四边形对角线互相平分可得A 与C ,B 与D 关于原点对称, 所以可得2(D x -,2)y -,所以2221121222211212AB ADy y y y y y k k x x x x x x -+-⋅=⋅=-+-, 将A ,B 的坐标代入可得22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩相减可得22221212220x x y y a b --+=, 可得2221222212y y b x x a -=--,由题意可得:224354b a -<-<-,即223445b a <<, 可得:2234145c a <-<,解得:c e a =∈,1)2,故选:A .6.(2021秋•洛南县校级月考)在椭圆222211x y m m +=-,(1)m >的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 垂直于x 轴的直线交椭圆于A ,B 两点,且83ABO S ∆=,则椭圆的离心率为( )A .13B .12CD .16解:由椭圆的方程可得22a m =,221b m =-,所以2221c a b =-=,可得1c =,设A 的坐标为0(,)c y ,则220221y c a b +=,所以20||b y a =,所以20182||23AOB b S c y c a ∆=⋅⋅=⋅=,可得3a =,所以离心率13c e a ==,故选:A .7.(2021•迎江区校级三模)已知椭圆C 的两个焦点分别为1F ,2F ,以12F F 为直径的圆交椭圆于点P ,且21122PF F PF F ∠=∠,则C 的离心率为( )A.1-B.2-CD1解:在△12F PF 中,1290F PF ∠=︒,2160PF F ∠=︒设2||PF m =,则1212||2,||c F F m PF ===,又由椭圆定义可知122||||1)a PF PF m =+=则离心率212c c e a a ===,故选:D . 8.(2021•新华区校级开学)椭圆2222:1(0,0)x y M a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 为椭圆M 上任一点,且12||||PF PF ⋅最大值取值范围为2[2c ,23]c (其中222)c a b =-,则椭圆M 的离心率的取值范围是( )A .2B .[2C .D .11[,]32解:由题意的定义可得:12||||2PF PF a +=, 再由均值不等式可得:2221212||||2||||()()22PF PF aPF PF a +⋅==,12||||PF PF ⋅的最大值为2a ,由题意可得22223c a c 可得21132e,解得22e ,故选:A . 圆锥曲线离心率求法专题训练(二)1.(2021•安徽开学)已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点,椭圆上一点M 满足1260F MF ∠=︒,则该椭圆离心率取值范围是( )A .1(0,]2B .1[,1)2C .D . 解:设11||MF r =,22||MF r =,由余弦定理得:222121212||||||2||||cos60F F MF MF MF MF =+-︒,∴22212124r r r r c +-=,又122r r a +=,即222121224r r r r a ++=,解得222212483a c r r ++=,2212443a c r r -=,2212122r r r r +,∴2222488833a c a c +-, 得224c a ,01e <<,∴1[,1)2e ∈.故选:B .2.(2021秋•河北月考)已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点,点P ,Q 是C 上位于x 轴上方的任意两点,且12//PF QF .若12||||PF QF b +,则C 的离心率的取值范围是( )A .1(0,]2B .1[,1)2C .D . 解:如图,延长1PF ,交椭圆C 于M ,根据椭圆的对称性可知,21||||QF F M =,则1211||||||||||PF QF PF MF PM +=+=,因为焦点弦||PM 的最小值为22b a ,由题意可知,22b b a ,所以12b a ,则2302e <=.所以C 的离心率的取值范围.故选:C .3.(2021春•泗县校级期末)已知椭圆2222:1(0)x yC a b a b+=>>的一个焦点为(1,0)F ,一个顶点为(2,0)A ,设(,0)B t ,点P 是椭圆C 上的动点,若||||PB AB 恒成立,则t 的取值范围是( )A .1[0,]2B .1[,)2+∞C .[2-,2]D .(2,)+∞解:由已知可得1c =,2a =,则2223b a c =-=,所以22143x y +=,设0(P x ,0)y ,则2200143x y +=,所以220003(22)4x y x =--,若||||PB AB 恒成立,则||2||2PB AB 恒成立,所以200()2(2)2x t y t -+-,整理可得000(2)(2)(2)8x x t x -+-,当02x =时,不等式恒成立,当022x -<,不等式可化为028x t+恒成立,因为021()82max x +=,所以12t , 综上,t 的取值范围是1[2,)+∞.故选:B .4.(2021秋•南充月考)已知双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>的上下焦点分别为1F ,2F ,过1F 作双曲线渐近线的垂线1F P ,垂足为点P ,若1POF ∆23,则双曲线的离心率为( ) A .2B 3C 39D 23解:焦点1(0,)F c ,设曲线的渐近线的方程为ay x b=,因为1F P OP ⊥, 所以直线1F P 的方程为b y c x a -=-,即a y x c b =+,联立b y x c aa y xb ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得ab x c =,所以121322OPF ab ab Sc c =⋅⋅=,所以3b a =2222232311()3c c b e a a a ===+=+, 故选:D .5.(2021秋•许昌月考)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过右焦点作平行于其中一条渐近线的直线交双曲线于点A ,若△12AF F 的内切圆半径为3b,则双曲线的离心率为( )A .3B .2C .5D .3解:设双曲线的左、右焦点,1(,0)F c -,2(,0)F c ,设双曲线的一条渐近线方程为by x a=, 可得直线2AF 的方程()by x c a =-,联立双曲线22221(0)x y b a a b -=>>,可得22(2c a A c +,22())2b a c ac -,设1||AF m =,2||AF n =,由三角形的面积的等积法可得,2211()(2)22322b b c a m n c c ac-⋅++=⋅⋅,化简可得2332c m n a c a+=--①,由双曲线的定义可得2m n a -=②,在三角形12AF F 中,22()sin 2b c a n ac θ-=,(θ为直线2AF 的倾斜角),由tan b a θ=,22sin cos 1θθ+=,可得22sin b b c a bθ==+,可得222c a n a -=③, 由①②③化简可得2220c ac a --=,()(2)0c a c a +-=,所以c a =-(舍),2c a =,所以离心率2ce a==, 故选:B .6.(2021秋•南宁月考)设双曲线2222:1x y C a b-=的左、右焦点分别为1F 、2F ,右顶点为A ,M 为双曲线上一点,且2212MF A MAF MF A ∠=∠=∠,则双曲线的离心率为( ) A .2BCD .3解:因为22MF A MAF ∠=∠,所以2||||AM MF =+,故M 在2AF 中垂线上,则M 在曲线右支上, 所以21112MAF MF A AMF MF A ∠=∠+∠=∠,所以11MF A AMF ∠=∠,所以1||||AF AM =, 所以12||||AF MF =,(,0)A a ,2(,0)F c ,故2M a cx +=,22||M MF c a a x c=-, 所以22||()2c a c a MF a c +=⋅-,1||AF c a =+,所以2()2c a c a c a a c+⋅-=+,即22ac c a c a a +-=+,即2242ac c a ac +=+,所以2()42c c c a a a+=+⋅,即240e e --=,所以e =1e >,所以e =B . 7.(2021•浙江开学)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的两条渐近线为1l ,2l ,若双曲线C 的右支上存在一点P ,使得点P 到1l ,2l 的距离之和为b ,则双曲线C 离心率的取值范围是( ) A.)+∞B.C .[2,)+∞D .(1,2]解:由题意可得直线1l ,2l 的方程分别为:0bx ay +=,0bx ay -=,设0(P x ,0)y ,则2200221x y a b-=,所以22222200b x a y a b -=,即220000()()bx ay bx ay a b +-=, 所以220000a b bx ay bx ay +=-,设P 到直线1l ,2l 的距离分别为1d ,2d,则001||bx ay d c +==, 同理可得:002||bx ay d c-=, 由题意两点22002200000012||||||||22a b bx ay bx ay bx ay bx ay a b abd d c cc c +-++--+===, 当且仅当22200()bx ay a b -=,即00bx ay ab -=±,时取等号,由题意可得2ab b c ,所以可得2ca ,故选:C .8.(2021秋•恩施州月考)双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左顶点为A ,右焦点为F ,过点A 的直线交双曲线C 于另一点B ,当BF AF ⊥时满足||2||AF BF >,则双曲线离心率e 的取值范围是( )A .12e <<B .312e <<C .322e << D .3312e +<<解:如图,(,0)F c ,把x c =代入22221x y a b -=,得2b y a =±,不妨设B 在第一象限,则2(,)b B c a ,由题意可得22b a c a +>,即2222()a ac c a +>-,可得2230e e --<,解得:312e -<<.又1e >,∴双曲线离心率e 的取值范围是312e <<.故选:B .圆锥曲线离心率求法专题训练(三)1.(2021•江西模拟)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且[6πα∈,]4π,则该椭圆离心率e 的取值范围为( )A .2[3B .2[,1) C .2[31] D .3[6 解:由已知,点B 和点A 关于原点对称,则点B 也在椭圆上,设椭圆的左焦点为1F ,则根据椭圆定义:1||||2AF AF a +=,根据椭圆对称性可知:1||||AF BF =,因此||||2AF BF a +=①;因为AF BF ⊥,则在Rt ABF ∆中,O 为斜边AB 中点,则||2||2AB OF c ==,那么||2sin AF c α=②,||2cos BF c α=③;将②、③代入①得,2sin 2cos 2c c a αα+=,则离心率11sin cos 2)4c e a πααα===++,由[6πα∈,]4π,5[412ππα+∈,]2π,由562sin 12π+62sin()[4πα++∈1],则2[e ∈31],故选:C .2.(2020秋•潞州区校级期末)椭圆22110064x y +=的焦点为1F 、2F ,椭圆上的点P 满足1260F PF ∠=︒,则△12F PF 的面积是( )A 643B 913C 163D .643 解:椭圆22110064x y +=的焦点为1F 、2F ,椭圆上的点P 满足1260F PF ∠=︒,∴由椭圆定义得:12||||20PF PF +=,221212||||2||||400PF PF PF PF ∴++=,① 由余弦定理得:22121212||||2||||cos 436PF PF PF PF F PF +-∠=⨯,② 联立①②,得:12256||||3PF PF =,∴△12F PF 的面积是12112563643||||sin 60223S PF PF =︒=⨯=故选:A .3.(2020秋•尖山区校级月考)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右顶点为A ,点P 在椭圆上,O 为坐标原点,且90OPA ∠=︒,则椭圆的离心率的取值范围为( ) A .3(B .2(C .2D .3 解:设(,)P x y ,90OPA ∠=︒,∴点P 在以OA 为直径的圆上.该圆为:22()(2a x y -+=2)2a,化为220x ax y -+=.联立椭圆方程可化为222322()0b a x a x a b -+-=,解得22P ab x c=,0x a <<,220ab a c ∴<<,化为2222c b a c >=-,212e ∴>,又10e >>21e <<.故选:B .4.(2020•镇海区校级模拟)设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,椭圆C 上的两点A 、B 关于原点对称,且满足0FA FB =,||||2||FB FA FB ,则椭圆C 的离心率的取值范围是( )A .2[5B .5[1) C .2[31] D .[31,1)解:作出椭圆的左焦点F ',由椭圆的对称性可知,四边形AFBF '为平行四边形, 又0FA FB =,即FA FB ⊥,故平行四边形AFBF '为矩形,||||2AB FF c '∴==,设AF n '=,AF m =,则在直角三角形ABF 中,2m n a +=,2224m n c +=,① 得22mn b =,②①÷②得222m n c n m b +=,令mt n=,得2212c t t b +=,又由||||2||FB FA FB ,得[1m t n =∈,2],2212[2c t t b ∴+=∈,5]2,即22[1c b ∈,5]4即22514c b ,得22415b c , 即222415a c c -,即224115a c -,则22925a c ,即221529c a ,得1529e 得2523e 则椭圆的离心率的取值范围是2[2,5]3,故选:A .5.(2020•永康市模拟)椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点为1F ,2F ,若P 为椭圆上一点,且12||3||PF PF =,则该椭圆离心率的取值范围为( )A .(0,1]3B .1[3,1)C .(0,1]2D .1[2,1)解:P 为椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点,1F ,2F 为椭圆焦点,且12||3||PF PF =,可得12||||2PF PF a +=,13||2PF a a c =+,12e ∴.∴椭圆离心率的范围是1[2,1)故选:D .6.(2018•恩施州一模)设椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的一个焦点为(1,0)F ,点(1,1)A -为椭圆E 内一点,若椭圆E 上存在一点P ,使得||||9PA PF +=,则椭圆E 的离心率的取值范围是( ) A .1[,1)2B .11[,]32C .11[,]54D .12[,]23解:记椭圆的左焦点为1(1,0)F -,则1||1AF =,11||||||PF PA AF +,112||||||||||1910a PF PF PA AF PF ∴=++++=,即5a ;11||||||PF PA AF -,112||||||||||918a PF PF PA AF PF ∴=+-+-=,即4a ,45a ∴,∴11[,]54c a ∈故选:C .7.(2020秋•安顺期末)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的右焦点为(,0)F c ,上顶点为(0,)A b ,直线2a x c=上存在一点P 满足FP AP FA AP =-,则椭圆的离心率的取值范围为( )A .1[,1)2B .2[C .51[-D .2] 解:设2(a P c ,)y ,由FP AP FA AP =-,可得()0FP FA AP +=,则2(a FP FA c c+=-,)(y c +-,2)(2a b c c =-,)y b +,2(a AP c =,)y b -,所以由()0FP FA AP +=,可得:22(2)()()0a a c y b y b c c -++-=,可得:4222220a a b y c--=-,整理可得:4222222()0a a c a c c ---,即42310e e -+,235352e -+,即51512e-+,由于椭圆的离心率小于1511e -<, 故选:C .8.(2012•西安一模)椭圆2221x y a +=上存在一点P ,使得它对两个焦点1F ,2F 的张角122F PF π∠=,则该椭圆的离心率的取值范围是( ) A .(02B .2[,1) C .(0,1]2D .1[2,1)解:椭圆方程为:2220x y a +=,21b ∴=,可得221c a =-,21c a =-椭圆的离心率为21a e -=又椭圆上一点P ,使得角122F PF π∠=,∴设点P 的坐标为0(x ,0)y ,结合1(,0)F c -,2(,0)F c ,可得10(PF c x =--,0)y -,20(PF c x =-,0)y -,∴22212000PF PF x c y =-+=⋯① 0(P x ,0)y 在椭圆2221x y a+=上,∴220021x y a =-,代入①可得22200210x x c a -+-=将221c a =-代入,得22200220x x a a --+=,所以4220221a a x a -=-,0a x a -∴220x a ,即4222201a a a a --,解之得22a ∴椭圆的离心率221121[a e a -=-,1).圆锥曲线离心率求法专题训练(四)1.(2015秋•南关区校级期末)设椭圆方程为22221(0)x y a b a b+=>>,焦距为2c ,(2,0)A c -,(2,0)B c ,如果椭圆上存在一点P ,使得AP BP ⊥,则离心率的取值范围为( )A .1)2B .4)5C .D . 解:椭圆方程为22221(0)x y a b a b+=>>,焦距为2c ,(2,0)A c -,(2,0)B c ,椭圆上存在一点P ,使得AP BP ⊥,∴设(cos ,sin )P a b αα,则(cos 2,sin )AP a c b αα=+,(cos 2,sin )BP a c b αα=-,AP BP ⊥,∴22222cos 4sin 0AP BP a c b αα=-+=,22222222444c a cos b sin e a a θθ+∴==222222sin 4a cos a sin c a θθθ+-=22224a c sin a θ-=,02θπ<<,∴当0θ→时,12e =;当2πθ=时,e =,∴离心率的取值范围为1)2.2.(2013秋•安吉县校级月考)设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两焦点为1F 、2F ,若椭圆上存在一点Q ,使12120FQF ∠=︒,椭圆离心率e 的取值范围为( )A 1e <B 1e <<C .603e< D .112e << 解:椭圆的焦点在x 轴,设椭圆的上顶点为A ,椭圆上存在一点Q ,12120FQF ∠=︒,160F AO ∴∠︒, 1tan 3c F AO b∴∠=,∴33b c∴2222222113b a c a c c c -==-,故2234c a ,32ce a ∴=,又1e <.∴1e <.故选:A . 3.(2020•池州模拟)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左,右焦点分别为1F ,2F ,若椭圆上存在点P ,使得12PF PF ⊥,则椭圆离心率的取值范围是( )A .B .C .D . 解:由12PF PF ⊥,知△12F PF 是直角三角形,||OP c b ∴=,即222c a c -,2ac ∴,ce a=,01e <<,∴1e <,故选:C .4.(2015秋•晋安区校级期末)已知点1F ,2F 为椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点,若椭圆上存在点P使得12||2||PF PF =,则此椭圆的离心率的取值范围是( ) A .1(0,)3B .(0,1]2C .1(3,1]2D .1[3,1)解:由题意设12||2||2PF PF x ==,则22x x a +=,解得23a x =,故14||3a PF =,22||3a PF =,当P 与两焦点1F ,2F 能构成三角形时,由余弦定理可得222121644242cos 9933a a a ac F PF =+-⨯⨯⨯∠,由12cos (1,1)F PF ∠∈-可得222212201644cos (999a a a c F PF =-∠∈,236)9a ,即222436499a a c <<,∴22119c a <<,即2119e <<,∴113e <<; 当P 与两焦点1F ,2F 共线时,可得2()a c a c +=-,解得13c e a ==;综上可得此椭圆的离心率的取值范围为1[3,1)故选:D .5.(2015秋•西城区期末)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点分别为1F ,2F ,若椭圆上存在点P 使得12F PF ∠是钝角,则椭圆离心率的取值范围是( )A .2(0,)2 B .2(,1)2 C .1(0,)2D .1(,1)2解:如图,当动点P 在椭圆长轴端点处沿椭圆弧向短轴端点运动时,P 对两个焦点的张角12F PF ∠渐渐增大,当且仅当P 点位于短轴端点0P 处时,张角12F PF ∠达到最大值.由此可得:椭圆上存在点P 使得12F PF ∠是钝角,∴△012P F F 中,10290F P F ∠>︒,Rt ∴△02P OF 中,0245OP F ∠>︒, 所以02P O OF <,即b c <,222a c c ∴-<,可得222a c <,22e ∴>,01e <<,∴212e <<.故选:B .6.(2018秋•城厢区校级期末)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,且12||2F F c =,若椭圆上存在点M 使得1221sin sin a cMF F MF F =∠∠,则该椭圆离心率的取值范围为( ) A .(0,21)- B .2(2,1) C .2(0,)2D .(21-,1)解:在△12MF F 中,由正弦定理可得,122112||||sin sin MF MF MF F MF F =∠∠, 又1221sin sin a cMF F MF F =∠∠,即有1222||2||||||MF a MF c a MF MF -==,解得222||a MF a c=+, 由于2||a c MF a c -<<+,即有22()()2()a c a c a a c -+<<+,即为2222a c a -<,显然成立; 又2a a c <+,即有(21)c a >-,则离心率(21ce a=∈-,1).故选:D .7.已知椭圆的左、右焦点为1F 、2F ,若椭圆上存在点P 使1260F PF ∠=︒,则椭圆的离心率的取值范围为()A .3[2,1) B .(0,3]2 C .1[2,1) D .(0,1]2解:如图,当动点P 在椭圆长轴端点处沿椭圆弧向短轴端点运动时,P 对两个焦点的张角12F PF ∠渐渐增大,当且仅当P 点位于短轴端点0P 处时,张角12F PF ∠达到最大值.存在点P 为椭圆上一点, 使得1260F PF ∠=︒,∴△012P F F 中,10260F P F ∠︒, Rt ∴△02P OF 中,0230OP F ∠︒,所以023P OOF ,即3b c ,2223a c c ∴-,可得224a c ,∴12ca ,01e <<,∴112e <.故选:C . 8.(2015•怀化二模)设1F ,2F 为椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点P 满足12120F PF ∠=︒,则椭圆的离心率的取值范围是( ) A .3[,1)2B .3(,1)2C .3(0,)2D .3(0,]2解:1(,0)F c -,2(,0)F c ,0c >,设1(P x ,1)y ,则11||PF a ex =+,21||PF a ex =-.在△12PF F 中,由余弦定理得2221111()()41cos12022()()a ex a ex c a ex a ex ++--︒=-=+-,解得2221243c a x e -=.21(0x ∈,2]a ,2222430c a a e -∴<,即22430c a -.且21e <32c e a ∴=. 故椭圆离心率的取范围是3[,1)2e ∈.故选:A .圆锥曲线离心率求法专题训练(五)1.(2013•天心区校级二模)已知椭圆:22221(,0)x y a b a b+=>和圆222:O x y b +=,过椭圆上一点P 引圆O 的两条切线,切点分别为A ,B .若椭圆上存在点P ,使得0PA PB =,则椭圆离心率e 的取值范围是( )A .1[2,1) B .(0,]2 C.[2,1) D .1[2,2解:由0PA PB =,可得90APB ∠=︒,利用圆的性质,可得||OP =,222||2OP b a ∴=,222a c ∴ 212e ∴,01e <<∴1e <故选:C .2.(2017秋•海淀区校级期末)若双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的两个焦点为1F ,2F ,若双曲线上存在一点P ,满足12||3||PF PF =,则该双曲线的离心率的取值范围是( ) A .12e <<B .12eC .12e <D .12e <解根据双曲线定义可知12||||2PF PF a -=,即223||||2PF PF a -=.2||a PF ∴=,1||3PF a = 在△12PF F 中,1212||||||F F PF PF <+,224||c PF <,22||2c PF a <=,∴2ca<, 当p 为双曲线顶点时,2ca=又双曲线1e >,12e ∴<故选:C . 3.(2016秋•双台子区校级期中)设椭圆22221x y a b+=的左、右焦点分别是1F ,2F ,如果在椭圆上存在一点p ,使12F PF ∠为钝角,则椭圆离心率的取值范围是. 解:设0(P x ,0)y ,则0||x a <,又12F PF ∠为钝角,当且仅当120PF PF <有解, 即22200c x y >+有解,即22200()minc x y >+.又2222002b y b x a =-,2222220002[c x y b x b a∴+=+∈,2)a ,即2220()minx y b +=.故22c b >,222c a c >-,∴2212c a >,即e >,又01e <<,∴1e <<.故答案为:. 4.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,若双曲线上存在一点P 使21||||PF aPF c=,则该双曲线的离心率的取值范围是1] . 解:21||||PF aPF c=,P ∴在双曲线右支,设P 点的横坐标为o x ,注意到o x a . 由双曲线第二定义得:1||o PF a ex =+,2||o PF ex a =-,则有00ex a a a ex c -=+,得()o a a c x a ec ea+=-,分子分母同时除以a ,得:2a ca e e+-,∴211ee e+-,解得121e<+.故答案为:(11].5.(2012•江苏模拟)已知1F 、2F 分别为双曲线22221(0,0)xy a b a b-=>>的左、右焦点,若双曲线左支上存在一点P 使得221||8||PF a PF =,则双曲线的离心率的取值范围是 (1,3] . 解:P 为双曲线左支上一点,12||||2PF PF a ∴-=-,21||||2PF PF a ∴=+,①又221||8||PF a PF =,②∴由①②可得,1||2PF a =,2||4PF a =.1212||||||PF PF F F ∴+,即242a a c +,∴3c a ,③ 又1122||||||PF F F PF +>,224a c a ∴+>,∴1ca>.④ 由③④可得13c a <. 故答案为:(1,3].。
高考复习圆锥曲线中的离心率问题(含详细答案)
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圆锥曲线中的离心率问题(答案)圆锥曲线中的离心率问题(答案)一、直接求出a 、c ,求解e 已知标准方程或a 、c 易求时,可利用离心率公式ace =来求解。
来求解。
例1. 过双曲线C :)0b (1by x 222>=-的左顶点A 作斜率为1的直线l ,若l 与双曲线M的两条渐近线分别相交于点B 、C ,且|AB|=|BC|,则双曲线M 的离心率是(的离心率是( )A. 10B. 5C. 310D. 25 分析:这里的1b ,c 1a 2+==,故关键是求出2b ,即可利用定义求解。
,即可利用定义求解。
解:易知A (-1,0),则直线l 的方程为1x y +=。
直线与两条渐近线bx y -=和bx y =的交点分别为B )1b b ,1b 1(++-、C )1b b ,1b 1(--,又|AB|=|BC|,可解得9b 2=,则10c =故有10ac e ==,从而选A 。
二、变用公式,整体求出e 例2. 已知双曲线)0b ,0a (1by a x 2222>>=-的一条渐近线方程为x 34y =,则双曲线的离心率为(心率为( )A. 35B. 34C. 45D. 23 分析:本题已知=a b 34,不能直接求出a 、c ,可用整体代入套用公式。
,可用整体代入套用公式。
解:由22222222k 1a b 1a b a ab a ace +=+=+=+==(其中k 为渐近线的斜率)。
这里34a b =,则35)34(1a c e 2=+==,从而选A 。
三、第二定义法三、第二定义法由圆锥曲线的统一定义(或称第二定义)知离心率e 是动点到焦点的距离与相应准线的距离比,特别适用于条件含有焦半径的圆锥曲线问题。
距离比,特别适用于条件含有焦半径的圆锥曲线问题。
例 3. 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(则该椭圆的离心率为( )A. 2B. 22C. 21D. 42解:由过焦点且垂直于长轴的弦又称为通径,设焦点为F ,则x F M ^轴,知|MF|是通径的一半,则有22|MF |=。
离心率的范围问题 解析版
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微重点 离心率的范围问题圆锥曲线离心率的范围问题是高考的热点题型,对圆锥曲线中已知特征关系的转化是解决此类问题的关键,相关平面几何关系的挖掘应用也可使问题求解更简洁.知识导图考点一 利用圆锥曲线的定义求离心率的范围考点二 利用圆锥曲线的性质求离心率的范围考点三 利用几何图形的性质求离心率的范围考点分类讲解考点一 利用圆锥曲线的定义求离心率的范围规律方法 此类题型的一般方法是利用圆锥曲线的定义,以及余弦定理或勾股定理,构造关于a ,b ,c 的不等式或不等式组求解,要注意椭圆、双曲线离心率自身的范围.1(23-24高三上·内蒙古锡林郭勒盟·期末)已知椭圆C :x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)上存在点P ,使得PF 1 =4PF 2 ,其中F 1,F 2是椭圆C 的两个焦点,则椭圆C 的离心率的取值范围是()A.35,1 B.14,35C.12,1D.0,14【答案】A【分析】根据给定条件,利用椭圆的定义求出PF 1 ,PF 2 ,再利用线段和差关系建立不等式求解即得.【详解】点P 在椭圆C :x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)上,F 1,F 2是椭圆C 的两个焦点,令半焦距为c ,由PF 1 =4PF 2 及PF 1 +PF 2 =2a ,得PF 1 =8a 5,PF 2 =2a 5,显然PF 1 -PF 2 ≤|F 1F 2|,当且仅当点F 1,F 2,P 共线,且F 2在线段PF 1上时取等号,因此2c ≥8a 5-2a 5=6a 5,即e =c a ≥35,又0<e <1,则35≤e <1,所以椭圆C 的离心率的取值范围是35,1 .故选:A2(23-24高三上·云南曲靖·阶段练习)已知F 1,F 2,分别为双曲线x 2a2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,M 为双曲线左支上任意一点,若MF 22MF 1 的最小值为8a ,则双曲线离心率e 的取值范围是()A.1,72B.2,4C.1,3D.3,5【答案】C【分析】由双曲线定义MF 2 2MF 1=MF 1 +2a2MF 1,变形后由基本不等式得最小值,从而得MF 1 =2a ,再利用双曲线中的范围有MF 1 ≥c -a ,由此结合可得离心率的范围.【详解】F 1,F 2是左、右焦点,M 为双曲线左支上的任意一点,则MF 2 -MF 1 =2a ,即MF 2 =MF 1 +2a ,代入MF 22MF 1得MF 22MF 1=MF 1 +2a2MF 1=MF 1 +4a 2MF 1+4a ≥2MF 1 ×4a 2MF 1+4a =8a ,当且仅当MF 1 =2a 时取等号,即MF 1 =2a ,又点M 是双曲线左支上任意一点,所以MF 1 ≥c -a ,即2a ≥c -a ,解得e ≤3,所以双曲线离心率e 的取值范围是1,3 .故选:C .3(23-24高三上·陕西安康·阶段练习)已知双曲线E :x 2a2-y 2b 2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 1的直线l 与双曲线E 的左、右两支分别交于点A ,B ,弦AB 的中点为M 且MF 1⊥MF 2.若过原点O 与点M 的直线的斜率不小于3,则双曲线E 的离心率的取值范围为()A.1,2 B.2,+∞C.1,5D.5,+∞【答案】B【分析】方法一:连接AF 2,BF 2,结合双曲线的定义,再由条件列出不等式,代入计算,即可得到结果;方法二:连接AF 2,BF 2,可得AF 2 =BF 2 ,联立直线与双曲线方程,结合韦达定理代入计算,表示出k OM ,列出不等式,即可得到结果.【详解】方法一:如图,设双曲线E 的半焦距为c ,连接AF 2,BF 2,因为MF 1⊥MF 2,所以AF 2 =BF 2 .设AF 2 =m ,由双曲线的定义,得AF 1 =m -2a ,BF 1 =2a +m ,所以AB =4a ,AM =BM =2a ,MF 1 =m ,所以MF 2 2=m 2-4a 2=4c 2-m 2,即m 2=2c 2+2a 2.设∠BF 1F 2=α,则∠MOF 2=2α,所以tan2α=2tan α1-tan 2α≥3,解得13≤tan 2α<1.又tan α=MF 2 MF 1 ,所以13≤m 2-4a 2m 2<1,解得m 2≥6a 2,所以2c 2+2a 2≥6a 2,即c 2≥2a 2,所以e =ca≥ 2.故选:B .方法二:如图,设双曲线E 的半焦距为c ,连接AF 2,BF 2,因为MF 1⊥MF 2,所以AF 2 =BF 2 .设AF 2 =m ,由双曲线的定义,得AF 1 =m -2a ,BF 1 =2a +m ,所以AB =4a .设直线l 的方程为x =ty -c ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 .由x =ty -cx 2a2-y 2b2=1,消去x 并整理,得b 2t 2-a 2 y 2-2b 2tcy +b 4=0.422422242242因为直线l 与双曲线E 的两支相交,所以-ba<1t <b a ,即b 2t 2-a 2>0.由y 1+y 2=2b 2tc b 2t 2-a2y 1y 2=b 4b 2t 2-a 2,得AB =1+t 2y 1-y 2 =2ab 21+t 2 b 2t 2-a 2.结合AB =4a ,化简得t 2=b 2+2a 2b 2①.由x 21a 2-y 21b 2=1x 22a 2-y 22b 2=1,两式相减,得x 1-x 2y 1-y 2=a 2b 2⋅y 1+y 2x 1+x 2,即t =a 2b 2⋅k OM ②,②代入①化简,得k 2OM=b 4+2a 2b 2a 4≥3,所以b 2≥a 2,即c 2≥2a 2,所以e ≥ 2.故选:B .4(2023·亳州模拟)已知双曲线C :x 2a2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,若C 与直线y =x 有交点,且双曲线上存在不是顶点的P ,使得∠PF 2F 1=3∠PF 1F 2,则双曲线离心率的取值范围为.【答案】 (2,2)【解析】双曲线C 与直线y =x 有交点,则ba >1,b 2a 2=c 2-a 2a 2>1,解得e =ca>2,双曲线上存在不是顶点的P ,使得∠PF 2F 1=3∠PF 1F 2,则P 点在双曲线右支上,设PF 1与y 轴交于点Q ,由对称性得|QF 1|=|QF 2|,所以∠QF 1F 2=∠QF 2F 1,所以∠PF 2Q =∠PF 2F 1-∠QF 2F 1=2∠PF 1F 2=∠PQF 2,所以|PQ |=|PF 2|,所以|PF 1|-|PF 2|=|PF 1|-|PQ |=|QF 1|=2a ,由|QF 1|>|OF 1|得2a >c ,所以e =ca<2,又在△PF 1F 2中,∠PF 1F 2+∠PF 2F 1=4∠PF 1F 2<180°,∠PF 1F 2<45°,所以c 2a=cos ∠PF 1F 2>22,即e =ca>2,综上,2<e <2.考点二 利用圆锥曲线的性质求离心率的范围规律方法 利用圆锥曲线的性质,如:椭圆的最大角,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.1(2024·陕西·模拟预测)已知椭圆C 1:x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1-c ,0 ,F 2c ,0 ,抛物线C2:x2=2py(p>0),椭圆C1与抛物线C2相交于不同的两点A,B,且四边形ABF1F2的外接圆直径为5c2,若b>c,则椭圆C1的离心率的取值范围是()A.55,2 2B.22,255C.55,255D.255,1【答案】A【分析】先利用椭圆与抛物线的对称性分析得四边形ABF1F2的外接圆就是△BF1F2的外接圆,再利用正弦定理求得sin∠F1BF2,再利用椭圆中焦点三角形的性质得到∠F1MF2=θ的取值范围,从而得到关于a,b,c的齐次不等式,解之即可得解.【详解】如图,由椭圆与抛物线的对称性,知点A,B关于y轴对称,四边形ABF1F2是等腰梯形,易知四边形ABF1F2的外接圆就是△BF1F2的外接圆,设四边形ABF1F2的外接圆半径为R.在△BF1F2中,由正弦定理,知2csin∠F1BF2=2R=5c2,∴sin∠F1BF2=45,记椭圆C1的上顶点为M,∠F1MF2=θ,坐标原点为O,易知∠F1BF2<θ,又b>c,则tan θ2=tan∠F1MO=cb<1,0<θ2<π2,∴0<θ2<π4,∴0<∠θ<π2,即θ为锐角,∴45=sin∠F1BF2<sinθ,又sinθ=2sinθ2cosθ2sin2θ2+cos2θ2=2tanθ2tan2θ2+1,∴2tanθ2tan2θ2+1>45,∴12<tanθ2<2.又0<θ2<π4,∴12<tanθ2<1,∴12<cb<1,则14<c2b2<1,所以14<c2a2-c2<1,则55<ca<22,即55<e<22,则椭圆C1的离心率的取值范围是55,22,故选:A.【点睛】方法点睛:求圆锥曲线的离心率(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=c a;②只需要根据一个条件得到关于a,b,c的齐次式,结合b2=a2-c2转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或a2转化为关于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围).2(2024高三·全国·专题练习)如图,椭圆的中心在坐标原点,焦点在x轴上,A1,A2,B1,B2椭圆顶点,F2为右焦点,延长B1F2与A2B2交于点P,若∠B1PA2为钝角,则该椭圆离心率的取值范围是()A.5-22,0B.0,5-22C.0,5-12D.5-12,1【答案】D【分析】利用椭圆的性质及平面向量数量积的坐标表示构造齐次式计算即可.【详解】解:如图所示,∠B 1PA 2是B 2A 2 与F 2B 1的夹角;设椭圆的长半轴、短半轴、半焦距分别为a ,b ,c ,则B 2A 2 =a ,-b ,F 2B 1=-c ,-b ,∵向量的夹角为钝角时,B 2A 2 ⋅F 2B 1=-ac +b 2<0,又b 2=a 2-c 2,∴a 2-ac -c 2<0,两边除以a 2得1-e -e 2<0,解得e >5-12或e <-5-12;又∵0<e <1,∴1>e >5-12.故选:D .3(23-24高三下·陕西安康·阶段练习)已知椭圆C 1:x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0),抛物线C 2:x 2=2py (p >0),且椭圆C 1与抛物线C 2相交于A ,B 两点,若F 1A ⋅F 1B=3c 2,则椭圆C 1的离心率的取值范围是()A.0,33B.0,33C.33,1D.33,1 【答案】B【分析】由椭圆和抛物线的对称性可知A ,B 两点关于y 轴对称,设出两点坐标,代入条件计算,将结果与椭圆联立可求解A 点纵坐标,结合点在椭圆上纵坐标的范围即可求出离心率的范围.【详解】解:设A x 0,y 0 ,则B -x 0,y 0 ,因为F 1(-c ,0),F 2(c ,0),由F 1A ⋅F 1B =3c 2,得:x 0+c ⋅-x 0+c +y 20=3c 2,即x 20-y 20=-2c 2,点A ,B 在椭圆上,所以满足x 20a2+y 20b 2=1,代入上式可得:y 20-2c 2a 2+y 20b 2=1,即b 2y 20-2c 2 +a 2y 20=a 2b 2,即y 20=a 2b 2+2b 2c 2a 2+b 2,因为点在椭圆上,所以y 20=a 2b 2+2b 2c 2a 2+b 2≤b 2,解得:2c 2≤b 2,即3c 2≤a 2,解得:0<e ≤33.故选:B4已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,若双曲线上存在点P ,使sin ∠PF 1F 2sin ∠PF 2F 1=ac ,则该双曲线的离心率的取值范围为()A.(1,1+2) B.(1,1+3)C.(1,1+2]D.(1,1+3]【答案】A【解析】若点P 是双曲线的顶点,asin ∠PF 1F 2=c sin ∠PF 2F 1无意义,故点P 不是双曲线的顶点,在△PF 1F 2中,由正弦定理得|PF 1|sin ∠PF 2F 1=|PF 2|sin ∠PF 1F 2,又a sin ∠PF 1F 2=c sin ∠PF 2F 1,∴|PF 1||PF 2|=c a ,即|PF 1|=ca ·|PF 2|,∴P 在双曲线的右支上,由双曲线的定义,得|PF 1|-|PF 2|=2a ,∴c a |PF 2|-|PF 2|=2a ,即|PF 2|=2a 2c -a ,由双曲线的几何性质,知|PF 2|>c -a ,∴2a 2c -a>c -a ,即c 2-2ac -a 2<0,∴e 2-2e -1<0,解得-2+1<e <2+1,又e >1,∴双曲线离心率的取值范围是(1,1+2).考点三 利用几何图形的性质求离心率的范围规律方法 利用几何图形中几何量的大小,例如线段的长度、角的大小等,构造几何度量之间的关系.1(2023·无锡模拟)已知点P 在双曲线C :x 2a2-y 2b 2=1(a >0,b >0)上,P 到两渐近线的距离分别为d 1,d 2,若d 1d 2≤12|OP |2恒成立,则C 的离心率的最大值为()A.2B.3C.2D.5【答案】 A【解析】双曲线C :x 2a2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±b a x ,即bx ±ay =0,设双曲线上的点P (x 0,y 0),所以x 20a2-y 20b 2=1,即b 2x 20-a 2y 20=a 2b 2,则P (x 0,y 0)到两条渐近线bx ±ay =0的距离分别为d 1=bx 0+ay 0a 2+b2,d 2=bx 0-ay 0a 2+b2,所以d 1d 2=b 2x 20-a 2y 2a 2+b 2=a 2b 2a 2+b2,又|OP |2=x 20+y 20=a 2+a 2b2y 20+y 20=a 2+a2b2+1y 20,y 0∈R ,所以|OP |2≥a 2,因为d 1d 2≤12|OP |2恒成立,所以a 2b 2a 2+b2≤12a 2,整理得b 2≤a 2,即b 2a2≤1,所以离心率e =c a =c 2a 2=1+b 2a2≤2,则C 的离心率的最大值为 2.2(2022高三上·河南·专题练习)已知椭圆C :x 2a2+y 2b 2=1a >b >0 的焦距为2c ,直线y =ba x +b 2与椭圆C 交于点P ,Q ,若PQ ≤7c ,则椭圆C 的离心率的取值范围为()A.32,1 B.0,22 C.105,1 D.0,13【答案】C【分析】联立椭圆与直线方程,利用韦达定理与弦长公式得到关于a ,b ,c 的齐次不等式,从而得解.【详解】联立方程y =b ax +b2x 2a2+y 2b2=1,消去y ,整理得8x 2+4ax -3a 2=0,则Δ=4a 2-4×8×-3a 2 =112a 2>0,设P ,Q 的横坐标分别为x 1,x 2,则x 1+x 2=-a2,x 1⋅x 2=-3a 28,所以PQ =1+b a 2⋅x 1-x 2 =1+b a2⋅x 1+x 2 2-4x 1x 2=a 2+b 2a 2⋅a 24+3a 22=72a 2+b 2,由PQ ≤7c ,得72a 2+b 2≤7c ,整理得a 2+b 2≤4c 2,即a 2+a 2-c 2≤4c 2,即c 2a2≥25,又0<e <1,则e =c a ≥105,故105≤e <1,所以椭圆C 的离心率的取值范围为105,1 .故选:C .【点睛】方法点睛:求圆锥曲线的离心率(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只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=a 2-c 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).3(23-24高三上·广东·阶段练习)过双曲线C :x 2a2-y 2b 2=1,a >0,b >0 的右焦点F 作渐近线的垂线,垂足为H ,点O 为坐标原点,若sin ∠HOF >sin ∠HFO ,又直线y =2x 与双曲线无公共点,则双曲线C 的离心率的取值范围为()A.(2,5]B.(2,+∞)C.(1,5)D.(2,5)【答案】A【分析】结合题意以及双曲线的有关知识,找到a ,b ,c 之间的不等关系,整理计算即可.【详解】如图,可知△OFH 中,OF =c ,FH =b ,OH =a ,因为sin ∠HOF >sin ∠HFO ,由正弦定理可知b >a ,即b 2>a 2,所以c 2>2a 2,得e >2.又因为直线y =2x 与双曲线无公共点,则ba≤2,即b ≤2a ,结合a 2+b 2=c 2,所以c 2≤5a 2,所以e ≤5.综上:2<e ≤5,故选:A .4(2023·陕西西安·模拟预测)已知两动点A ,B 在椭圆C :x 2a2+y 2=1a >1 上,动点P 在直线3x +4y -10=0上,若∠APB 恒为锐角,则椭圆C 的离心率的取值范围是()A.0,23B.23,1C.0,63D.63,1【答案】C【分析】由椭圆性质和图像得出椭圆的两条互相垂直的切线的交点的轨迹为圆,由条件可知直线3x +4y -10=0与圆x 2+y 2=a 2+1相离, 从而可得出a 的范围, 进而求出离心率的范围.【详解】若从圆x 2+y 2=a 2+b 2上一点引椭圆x 2a2+y 2b 2=1的两条切线一定互相垂直.证明如下:设椭圆的切线方程为y =kx ±k 2a 2+b 2,∴过圆上一点p 1x 1,y 1 的切线为y 1=kx 1±k 2a 2+b 2,y 1-kx 1 2=k 2a 2+b 2,即x 21-a 2 k 2-2x 1y 1k +y 21-b 2 =0.(1)又∵p 1x 1y 1 在圆上, ∴x 21+y 21=a 2+b 2,即x 21-a 2=-y 21-b 2 .(i )当x 21-a 2≠0时, (1)式为k 2-2x 1y 1x 2-a 2k -1=0,由根与系数关系知k 1k 2=-1, 故两条切线互相垂直.(ii )当x 21-a 2=0时, x =±a ,y =±b , 此时两条切线显然互相重直.故圆x 2+y 2=a 2+b 2上一点引椭圆x 2a2+y 2b 2=1的两条切线一定互相垂直.所以椭圆x2a2+y 2=1的两条互相垂直的切线的交点的轨迹是圆x 2+y 2=a 2+1.若∠APB 恒为锐角, 则直线3x +4y -10=0与圆x 2+y 2=a 2+1相离故109+16>a 2+1, 又a >1,∴1<a <3,∴e =c a =a 2-1a =1-1a2∈0,63 .故选:C .强化训练一、单选题1(2023·全国·模拟预测)已知双曲线C :x 2a2-y 2b 2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 为双曲线C 的右支上一点,且PF 1⊥PF 2,2≤PF 1PF 2 ≤4,则双曲线C 的离心率的取值范围为()A.52,344B.173,5C.1,173D.5,+∞【答案】B【分析】先利用双曲线的定义及勾股定理等得到PF 1 PF 2 =2b 2,设PF 1 PF 2=m ,结合双曲线的定义得到PF 1⋅PF 2 =4a 2m (m -1)2,则b 2a 2=2m +1m -2,构造函数f (m )=m +1m -2(2≤m ≤4),利用导数法求解.【详解】解:因为PF 1 -PF 2 =2a ,PF 1⊥PF 2,∴PF 1 2+PF 2 2=PF 1 -PF 2 2+2PF 1 PF 2 =4a 2+2PF 1 PF 2 =4c 2,又b 2=c 2-a 2,∴PF 1 PF 2 =2b 2.设PF 1 PF 2=m ,则PF 1 =m PF 2 ,2≤m ≤4,∴PF 1 -PF 2 =(m -1)PF 2 =2a ,∴PF 2 =2a m -1,则PF 1 =2amm -1,∴PF 1 PF 2 =4a 2m(m -1)2.∴4a 2m (m -1)2=2b 2,则b 2a 2=2m m 2-2m +1=2m +1m -2,设f (m )=m +1m -2(2≤m ≤4),则f (m )=1-1m2>0,∴f m 在2,4 上单调递增,∴f (2)=12≤f (m )≤f (4)=94,∴49≤1f (m )≤2,∴89≤b 2a 2≤4,∴c 2a 2=1+b 2a2∈179,5 ,∴e =c a ∈173,5 ,故选:B .2(23-24高二上·江苏徐州·期中)设F 1,F 2分别为椭圆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 的公共焦点,它们在第一象限内交于点M ,∠F 1MF 2=60°,若椭圆的离心率e 1∈22,32 ,则双曲线C 2的离心率e 2的取值范围为()A.52,62B.62,+∞ C.324,62D.62,142【答案】C【分析】根据椭圆以及双曲线的定义可得,MF 1 =a 1+a 2MF 2 =a 1-a 2.进而在△MF 1F 2中,由余弦定理变形可得a 1c2+3a 2c 2-4=0,1e 22=134-1e 12.根据不等式的性质,结合已知,求解即可得出答案.【详解】根据椭圆及双曲线的定义可得MF 1 +MF 2 =2a 1MF 1 -MF 2 =2a 2 ,所以MF 1 =a 1+a 2MF2 =a 1-a 2.在△MF F 中,∠F MF =60°,由余弦定理可得cos ∠F 1MF 2=MF 12+MF 2 2-F 1F 2 22MF 1 ⋅MF 2 =a 1+a 2 2+a 1-a 2 2-4c 22a 1+a 2 a 1-a 2=12,整理可得,a 21+3a 22-4c 2=0,两边同时除以c 2可得,a 1c 2+3a 2c 2-4=0.又e 1=c a 1,e 2=ca 2,所以有1e 12+31e 22-4=0,所以,1e 22=134-1e 12.因为e 1∈22,32 ,所以12≤e 21≤34,所以43≤1e 21≤2,所以,-2≤-1e 21≤-43,2≤4-1e 21≤83,所以,23≤1e 2 2=134-1e 12 ≤89.则63≤1e 2≤223,故324≤e 2≤62.故选:C .3(2023·贵州黔东南·一模)设双曲线E :x 2a2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,M 0,3b ,若直线l 与E 的右支交于A ,B 两点,且F 为△MAB 的重心,则E 的离心率的取值范围为()A.133,3 ∪3,+∞B.2137,3 ∪3,+∞C.1,133D.1,2137 【答案】A【分析】设点D (x 0,y 0)为AB 的中点,根据F 为△MAB 的重心,求得D 3c 2,-3b 2,由直线l 与E 的右支交于A ,B 两点,得到3c 22a 2--3b22b 2>1,求得ca>133,再由e =3时,证得M ,F ,A ,B 四点共线不满足题意,即可求得双曲线E 的离心率的取值范围.【详解】由题意,双曲线E :x 2a2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F (c ,0),且M 0,3b ,设点D (x 0,y 0)为AB 的中点,因为F 为△MAB 的重心,所以MF =2FD,即(c ,-3b )=2(x 0-c ,y 0),解得x 0=3c 2,y 0=-3b 2,即D 3c 2,-3b 2,因为直线l 与E 的右支交于A ,B 两点,则满足3c 2 2a 2--3b 22b 2>1,整理得c 2a2>139,解得ca >133或c a <-133(舍去),当离心率为e =3时,即a =33c 时,可得b =c 2-a 2=63c ,此时D 3c 2,-6c2 ,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),可得x 1+x 2=3c ,y 1+y 2=-6c ,又由x21a2-y21b2=1x22a2-y22b2=1,两式相减可得y2-y1x2-x1=b2x2+x1a2y1+y2=b2×3ca2×(-6c)=-6,即直线l的斜率为k l=-6,又因为k MF=0-3bc-0=-6,所以k MF=k l,此时M,F,A,B四点共线,此时不满足题意,综上可得,双曲线E的离心率的取值范围为133,3∪3,+∞.故选:A.【点睛】知识方法:求解圆锥曲线的离心率的常见方法:1、定义法:通过已知条件列出方程组,求得a,c得值,根据离心率的定义求解离心率e;2、齐次式法:由已知条件得出关于a,c的二元齐次方程或不等式,然后转化为关于e的一元二次方程或不等式,结合离心率的定义求解;3、特殊值法:根据特殊点与圆锥曲线的位置关系,利用取特殊值或特殊位置,求出离心率问题.4(2023·四川攀枝花·三模)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0,A为双曲线C的左顶点,B为虚轴的上顶点,直线l垂直平分线段AB,若直线l与C存在公共点,则双曲线C的离心率的取值范围是()A.2,3B.2,+∞C.3,+∞D.1,2【答案】B【分析】先根据题意求得直线l的斜率,再根据直线l与C存在公共点,只需直线l的斜率大于渐近线的斜率-ba即可求解.【详解】依题意,可得A-a,0,B0,b,则k AB=b-00+a=ba,又因为直线l垂直平分线段AB,所以k l=-a b,因为直线l与C存在公共点,所以-ab>-ba,即a2<b2,则a2<c2-a2,即2<c2a2,e2>2,解得e>2,所以双曲线C的离心率的取值范围是2,+∞.故选:B5(2023·湖北·模拟预测)已知双曲线x2m-y24-m=1,m∈0,4,过点P2,1可做2条直线与左支只有一个交点,与右支不相交,同时可以做2条直线与右支只有一个交点,与左支不相交,则双曲线离心率的取值范围是()A.1,5B.1,5 2C.1,2D.1,2【答案】B【分析】作出草图,利用双曲线的性质结合图形分类讨论计算即可.【详解】如图所示,设双曲线的两条渐近线分别为l、l ,由已知易知F22,0,若P在双曲线内部(如P 位置),显然作任何直线均与双曲线右支有交点,无法满足题意;若P在双曲线与渐近线l之间(如P 位置),过P所作直线若与双曲线左支相交则必与右支也相交,也无法满故P 只能在双曲线的渐近线l 上方,此时过P 可做唯一一条与右支相切的直线,也可以作一条与渐近线l 平行的直线,该两条直线均与左支无交点;同理也可作出唯一一条与左支相切的直线,及一条与渐近线l 平行的直线符合要求;即1>24-m m ⇒4m -1<14⇒e 2=4m <54,故e ∈1,52,故选:B6(23-24高三上·内蒙古锡林郭勒盟·期末)已知椭圆C :x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)上存在点P ,使得PF 1 =4PF 2 ,其中F 1,F 2是椭圆C 的两个焦点,则椭圆C 的离心率的取值范围是()A.0,25B.25,1C.35,1D.35,1【答案】D【分析】由PF 1 =4PF 2 结合椭圆的定义可求出PF 1 ,再由a +c ≥PF 1 ≥a -c 可求出离心率的范围.【详解】因为PF 1 =4PF 2 ,因为PF 1 +PF 2 =2a ,所以4PF 2 +PF 2 =2a ,所以PF 2 =2a 5,PF 1 =8a 5,因为a +c ≥PF 1 ≥a -c ,所以a -c ≤8a5≤a +c ,所以5a -5c ≤8a ≤5a +5c ,所以5-5e ≤8≤5+5e ,解得e ≥35,因为0<e <1,所以35≤e <1,所以离心率的范围35,1,故选:D .7(2023·四川·模拟预测)已知双曲线C :x 2a2-y 2b 2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为2,焦点到渐近线的距离为 6.过F 2作直线l 交双曲线C 的右支于A ,B 两点,若H ,G 分别为△AF 1F 2与△BF 1F 2的内心,则HG 的取值范围为()A.22,4B.3,2C.2,433D.22,463【分析】求出双曲线的解析式,根据△AF 1F 2与△BF 1F 2的内心求出F 1E ,F 2E 的关系式和点H ,G 的横坐标,设出直线AB 的倾斜角,得到HG 的表达式,即可求出HG 的取值范围【详解】由题意,在C :x 2a2-y 2b 2=1a >0,b >0 中,根据焦点到渐近线的距可得b =6,离心率为2,∴e =ca =1+b 2a 2=1+6a 2=2,解得:a =2,∴c =b 2+a 2=22∴双曲线的方程为C :x 22-y 26=1.记△AF 1F 2的内切圆在边AF 1,AF 2,F 1F 2上的切点分别为M ,N ,E ,则H ,E 横坐标相等AM =AN ,F 1M =F 1E ,F 2N =F 2E ,由AF 1 -AF 2 =2a ,即AM +MF 1 -AN +NF 2 =2a ,得MF 1 -NF 2 =2a ,即F 1E -F 2E =2a ,记H 的横坐标为x 0,则E x 0,0 ,于是x 0+c -c -x 0 =2a ,得x 0=a ,同理内心G 的横坐标也为a ,故HG ⊥x 轴.设直线AB 的倾斜角为θ,则∠OF 2G =θ2,∠HF 2O =90°-θ2(Q 为坐标原点),在△HF 2G 中,HG =c -a tan θ2+tan 90°-θ2 =c -a ⋅sin θ2cos θ2+cos θ2sin θ2 =c -a ⋅2sin θ=22sin θ,由于直线l 与C 的右支交于两点,且C 的一条渐近线的斜率为ba=3,倾斜角为60°,∴60°<θ<120°,即32<sin θ≤1,∴HG 的范围是22,463 .故选:D .【点睛】本题考查双曲线的定义与几何性质、三角恒等变换,考查推理论证能力、运算求解能力、数形结合思想,以及角度的取值范围,具有极强的综合性.8(23-24高二上·山东济宁·阶段练习)设椭圆x 2a2+y 2b 2=1a >b >0 的左、右焦点分别为F 1、F 2,P 是椭圆上一点,PF 1 =λPF 2 13≤λ≤3 ,∠F 1PF 2=π2,则椭圆离心率的取值范围为()A.22,53 B.12,59C.22,104 D.12,58【答案】C【分析】设PF 2 =t ,由椭圆定义和勾股定理得到e 2=λ2+1λ+1 2,换元后得到λ2+1λ+12=21m -12 2+12,根据二次函数单调性求出12≤e 2≤58,得到离心率的取值范围.【详解】设F 1-c ,0 ,F 2c ,0 ,由椭圆的定义可得,PF 1 +PF 2 =2a ,可设PF 2 =t ,可得PF 1 =λt ,即有λ+1 t =2a ,①由∠F 1PF 2=π2,可得PF 1 2+PF 2 2=4c 2,即为λ2+1 t 2=4c 2,②由②÷①2,可得e 2=λ2+1λ+1 2,令m =λ+1,可得λ=m -1,即有λ2+1λ+12=m 2-2m +2m 2=21m -12 2+12,由13≤λ≤3,可得43≤m ≤4,即14≤1m ≤34,则m =2时,取得最小值12;m =43或4时,取得最大值58.即有12≤e 2≤58,得22≤e ≤104.故选:C【点睛】方法点睛:求椭圆的离心率或离心率的取值范围,常见有三种方法:①求出a ,c ,代入公式e =ca;②根据条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=a 2-c 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于离心率的方程(不等式),解方程(不等式)即可得离心率或离心率的取值范围;③由题目条件得到离心率关于变量的函数,结合变量的取值范围得到离心率的取值范围.二、多选题9(2024·河北邯郸·三模)已知双曲线C :x 2λ+6-y 23-λ=1,则()A.λ的取值范围是(-6,3)B.C 的焦点可在x 轴上也可在y 轴上C.C 的焦距为6D.C 的离心率e 的取值范围为(1,3)【答案】AC【分析】根据双曲线方程的特征,易于求得-6<λ<3,判断方程中分母的符号即可判断A ,B 项,计算易得C 项,先算出离心率的表达式,再根据λ的范围,即可确定e 的范围.【详解】对于A ,∵x 2λ+6-y 23-λ=1表示双曲线,∴(λ+6)(3-λ)>0,解得-6<λ<3,故A 正确;对于B ,由A 项可得-6<λ<3,故λ+6>0,3-λ>0,∴C 的焦点只能在x 轴上,故B 错误;对于C ,设C 的半焦距为c (c >0),则c 2=λ+6+3-λ=9,∴c =3,即焦距为2c =6,故C 正确;对于D ,离心率e =3λ+6,∵-6<λ<3,∴0<λ+6<3,∴e 的取值范围是(1,+∞),故D 错误.故选:AC .10(23-24高三上·黑龙江哈尔滨·期末)已知椭圆C :x 24+y 2b2=1(0<b <2)的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 2,1 在椭圆内部,点Q 在椭圆上,则以下说法正确的是()A.离心率的取值范围为0,22B.QF 1 ⋅QF 2 的最小值为4C.不存在点Q ,使得QF 1⋅QF2=0D.当e =33时,以点P 为中点的椭圆的弦的斜率为1【答案】AC【分析】根据点P 2,1 在椭圆内部求b 的范围,然后可得离心率范围,可判断A ;利用椭圆定义和基本不等式判断B ;当点Q 为短轴端点时∠F 1QF 2最大,然后利用余弦定理判断∠F 1QF 2的最大值,然后可判断C ;利用点差法求解即可判断D .【详解】因为点P 2,1 在椭圆内部,所以24+1b2<1,得b 2>2,因为e =c a=1-b 2a2=1-b 24,所以0<e <22,A 正确;因为点Q 在椭圆上,所以QF 1 +QF 2 =2a =4,所以QF 1 ⋅QF 2 ≤QF 1 +QF 2 22=4,当且仅当QF 1 =QF 2 时等号成立,所以,QF 1 ⋅QF 2 有最大值4,B 错误;由椭圆性质可知,当点Q 为短轴端点时∠F 1QF 2最大,此时,cos ∠F 1QF 2=a 2+a 2-2c 22a2=1-2e 2,因为0<e <22,所以cos ∠F 1QF 2=1-2e 2>0,即∠F 1QF 2的最大值为锐角,故不存在点Q ,使得QF 1⋅QF2=0,C 正确;当e =33时,有c 2=33,得c =233,所以b 2=83,易知,当点P 为弦中点时斜率存在,记直线斜率为k ,与椭圆的交点为A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则x 214+y 21b 2=1x 224+y 22b 2=1 ,由点差法得y 2-y 1 y 2+y 1 x 2-x 1 x 2+x 1 =-b 24=-23,又k =y 2-y 1x 2-x 1,x 2+x 1=22,y 2+y 1=2,所以22k =-23,即k =-223,D 错误.故选:AC11(2023·广东汕头·三模)已知F 1,F 2分别为椭圆C :x 24+y 23=1的左、右焦点,P 为椭圆上任意一点(不在x 轴上),△PF 1F 2外接圆的圆心为H ,半径为R ,△PF 1F 2内切圆的圆心为I ,半径为r ,直线PI 交x 轴于点M ,O 为坐标原点,则()A.S △PF 1F 2最大时,r =33B.PH ⋅PO的最小值为2C.椭圆C 的离心率等于PI IMD.R ⋅r 的取值范围为12,23【答案】ABD【分析】对于A ,根据当P 在短轴的端点时,S △PF 1F 2取得最大,且最大值为3,再根据S △MF 1F 2=S △IF 1F 2+S △IF 1P+S △IF 2P =3r ,代入进而即可求解;对于B ,根据PO =12PF 1 +PF 2,然后结合平面向量数量积的几何意义与基本不等式即可求解;对于C ,运用角平分线定理即可求解;对于D ,由正弦定理可得R =1sin θ,再又结合A 可得r =tan θ2,从而得到R ⋅r =tan θ2sin θ=12cos 2θ2,再根据题意得到θ∈0°,60° ,进而即可求解.【详解】对于A ,设P x ,y ,-2<x <2,则-3<y <3,且y ≠0,所以S △PF 1F 2=12F 1F 2 ⋅y =c ⋅y =y ,则当P 在短轴的端点时,S △PF 1F 2取得最大,且最大值为3,又S △MF 1F 2=S △IF 1F 2+S △IF 1P +S △IF 2P =12F 1F 2+PF 1+PF 2 r =122a +2c r =3r ,所以当S △PF 1F 2最大时,3r =3,即r =33,故A 正确;对于B ,过点H 作HG ⊥PF 1,垂足为点G ,又点H 为△PF 1F 2外接圆的圆心,即为△PF 1F 2三条边的中垂线的交点,则点G 为PF 1的中点,由PH ⋅PO =12PH ⋅PF 1 +PF 2 =12PH⋅PF 1 +PH ⋅PF 2 ,又PH ⋅PF 1 =PG +GH ⋅PF 1 =PG ⋅PF 1 =12PF 1 2,同理PH ⋅PF 2 =12PF 2 2,所以PH ⋅PO =14PF 1 2+PF 2 2 =14PF 1 2+PF 2 2≥12PF 1 +PF 222=a 22=2,当且仅当PF 1 =PF 2 =a 时等号成立,即PH ⋅PO的最小值为2,故B 正确;对于C ,由△PF 1F 2内切圆的圆心为I ,则IF 1,IF 2分别是∠PF 1F 2,∠PF 2F 1的角平分线,则由角平分线定理可得PI IM =PF 1 F 1M =PF 2 F 2M ,即PI IM =PF 1+ PF 2 F 1M + F 2M =2a 2c =a c =1e ,故C 错误;对于D ,设∠F 1PF 2=θ,PF 1=a 1,PF 2=a 2,由正弦定理可得2R =F 1F 2 sin θ=2c sin θ,即R =csin θ=1sin θ,则cos θ=a 21+a 22-2c 22a 1⋅a 2=a 1+a 2 2-2a 1⋅a 2-4c 22a 1⋅a 2=4b 2-2a 1⋅a 22a 1⋅a 2,即a 1⋅a 2=2b 2cos θ+1=6cos θ+1,因为S △PF 1F 2=12a 1a 2sin θ=3sin θcos θ+1=3sin θ2cos θ2cos 2θ2=3tanθ2,又结合A 有S △MF 1F 2=3r ,所以3tanθ2=3r ,即r =tan θ2,所以R ⋅r =tan θ2sin θ=12cos 2θ2,又因为当P 在短轴的端点时,θ最大,此时PF 1=PF 2=F 1F 2=2,θ=60°,所以θ∈0°,60° ,即θ2∈0°,30° ,所以cos θ2∈32,1,故R ⋅r =12cos 2θ2∈12,23 ,故D 正确.故选:ABD .【点睛】本题考查了椭圆的定义以及几何性质,明确外心的位置和内角平分线性质,灵活运用正弦定理和等面积法是解答本题关键,考查了推理能力、运算求解能力,属于难题.三、填空题12(22-23高三上·福建泉州·期中)抛物线C 1:y 2=4x 的焦点F ,点P 3,2 ,以点F ,P 为焦点的椭圆与抛物线有公共点,则椭圆的离心率的最大值为.【答案】22【分析】焦点F 1,0 ,根据椭圆定义得到c =2,设椭圆和抛物线的交点为Q ,根据抛物线性质得到a =QF +QP2≥2,得到离心率的最大值.【详解】抛物线C 1:y 2=4x 的焦点F 1,0 ,根据题意2c =3-1 2+2-0 2=22,c = 2.设椭圆和抛物线的交点为Q ,Q 到抛物线准线x =-1的距离为d ,离心率最大,即a 最小,a =QF +QP2=d +QP 2≥3--1 2=2,当PQ 与准线垂直时等号成立,此时e =ca =22.故答案为:2213(2023·广东·一模)已知双曲线C :x 2a2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,倾斜角为π3的直线PF 2与双曲线C 在第一象限交于点P ,若∠PF 1F 2≥∠F 2PF 1,则双曲线C 的离心率的取值范围为.【答案】1+32,2【分析】利用双曲线的性质及余弦定理计算即可.【详解】因为倾斜角为π3的直线PF 2与双曲线C 在第一象限交于点P ,可知直线PF 2的倾斜角大于双曲线的一条渐近线的倾斜角,即batan60°=3⇒3a 2 b 2=c 2-a 2⇒e <2,设PF 2 =n ,则PF 1 =2a +n ,根据∠PF 1F 2≥∠F 2PF 1可知PF 2 ≥F 1F 2 =2c ,在△PF 1F 2中,由余弦定理可知n 2+4c 2-2a +n 2=2cos120°×2cn ⇒n =2b 22a -c,即2b 22a -c≥2c ⇒b 2≥2ac -c 2⇒2c 2-2ac -a 2≥0,则2e 2-2e -1≥0⇒e ≥1+32,故2>e ≥1+32故答案为:1+32,2 14(23-24高三上·湖南娄底·期末)已知双曲线C :x 2a2-y 2b 2=1(a >0,b >0),直线l 1和l 2相互平行,直线l 1与双曲线C 交于A ,B 两点,直线l 2与双曲线C 交于D ,E 两点,直线AE 和BD 交于点P (异于坐标原点).若直线l 1的斜率为3,直线OP (O 是坐标原点)的斜率k ≥1,则双曲线C 的离心率的取值范围为.【答案】2,10 ∪10,+∞ 【分析】首先ba≠3,故e =1+b a 2≠10,其次由题意由点差法得y M =b 23a 2x M ①,同理y N =b 23a2x N ②,由P,M,N三点共线,所以y M-y0x M-x0=y N-y0x N-x0,代入得b23a2=y0x0=k≥1,结合离心率公式即可得解.【详解】由题意,ba≠3,故e=1+b a 2≠10,设A x1,y1,B x2,y2,D x3,y3,E x4,y4,P x0,y0,AB的中点M x M,y M,DE的中点N x N,y N,则x21a2-y21b2=1x22a2-y22b2=1,两式相减,得x21-x22a2-y21-y22b2=0,化简得y1+y22x1+x22⋅y1-y2x1-x2=b2a2,所以b2a2⋅x My M=y1-y2x1-x2=3,所以y M=b23a2x M①,同理y N=b23a2x N②,因为AB∥DE,所以P,M,N三点共线,所以y M-y0x M-x0=y N-y0x N-x0,将①②代入得b23a2x M-y0x M-x0=b23a2x N-y0x N-x0,即x M-x Nb23a2x0-y0=0,因为x M≠x N,所以b23a2=y0x0=k≥1,所以b2a2≥3,所以双曲线C的离心率为e=ca=1+b2a2≥2.所以双曲线C的离心率的取值范围为2,10∪10,+∞.故答案为:2,10∪10,+∞.【点睛】关键点睛:关键是用点差法来得到y M=b23a2x M①,同理y N=b23a2x N②,结合P,M,N三点共线以及离心率公式即可顺利得解.四、解答题15(21-22高三上·新疆昌吉·阶段练习)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,点P在双曲线的右支上(点P不在x轴上),且PF1=5PF2.(1)用a表示PF1,PF2;(2)若∠F1PF2是钝角,求双曲线离心率e的取值范围.【答案】(1)PF1=52a,PF2=12a(2)264<e <32【分析】(1)直接利用双曲线的定义结合条件求得PF 1 ,PF 2 ;(2)由余弦定理得到cos ∠F 1PF 2=135-85e 2,利用∠F 1PF 2是钝角,则-1<cos ∠F 1PF 2<0,解得离心率e 的取值范围.【详解】(1)因为点P 在双曲线的右支上,所以PF 1 -PF 2 =2a ,又PF 1 =5PF 2 ,联立解得PF 1 =52a ,PF 2 =12a .(2)在△PF 1F 2中,由余弦定理得cos ∠F 1PF 2=254a 2+a 24-4c 22×52a ×12a =132a 2-4c 252a 2=135-85e 2,因为-1<cos ∠F 1PF 2<0,所以-1<135-85e 2<0,所以264<e <32.16(2023·上海奉贤·三模)已知双曲线T :x 2a2-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 2a2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.【答案】(1)x 2-y 23=1(2)2+1(3)2,+∞【分析】(1)根据离心率和右焦点即可求出答案.(2)根据对称性分析,∠AOF =45°,则A 22c ,22c,代入曲线方程即可求得结果.(3)根据已知,利用圆心到直线l 距离为m k 2+1=1,得出m 2=k 2+1,再由∠AOB =π2,可得k 2x 1x 2+km x 1+x 2 +m 2x 1x 2=-1,然后联立y =kx +m x 2a2-y 2b 2=1,得出x 1+x 2=2a 2kmb 2-a 2k 2,x 1x 2=-a 2m 2+b 2 b 2-a 2k 2,上式联立化简可得k 2+1 a 2+a 2b 2-b 2 =0,进而利用a ,b ,c 关系,得出ca的范围.【详解】(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A 22c ,22c,代入双曲线方程x 2a 2-y 2b2=1,可得b 2a 2-a 2b 2=2,令x =b 2a2x >0 ,则x -1x =2,解得x =1+2,即b 2a2=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mk 2+1=1,化简得m 2=k 2+1,①又∠AOB =π2,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则k OA ⋅k OB =-1,即y 1x 1⋅y 2x 2=-1,则k 2x 1x 2+km x 1+x 2 +m 2x 1x 2=-1,②联立y =kx +mx 2a2-y 2b2=1得b 2-a 2k 2 x 2-2a 2kmx -a 2m 2-a 2b 2=0,则x 1+x 2=2a 2kmb 2-a 2k2,x 1x 2=-a 2m 2+b 2 b 2-a 2k 2,③联立①②③,得k 2+1 a 2+a 2b 2-b 2 =0,则a 2+a 2b 2-b 2=0,又c 2=a 2+b 2,则c 2a2=c 2-a 2+2=b 2+2>2,则e =ca>2,即离心率e 的取值范围为2,+∞ .【点睛】关键点睛:本题考查双曲线的性质,直线与双曲线和圆的位置关系,训练“点差法”的应用,计算量较大,属于中档题.17(23-24高三上·辽宁朝阳·阶段练习)设双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,a 2+b 2=1,O 为坐标原点,过F 的直线l 与C 的右支相交于A ,B 两点.(1)若b <22,求C 的离心率e 的取值范围;(2)若∠AOB 恒为锐角,求C 的实轴长的取值范围.【答案】(1)1,2 (2)5-1,2【分析】(1)根据已知条件代入离心率公式计算取值范围即可;(2)设直线l 的方程x =my +1,与双曲线方程联立,以双曲线C 的实半轴长a 和m 表示A ,B 两点坐标,根据∠AOB 恒为锐角,转化为OA ⋅OB>0,代入坐标计算,由关于m 的不等式恒成立,求得a 的取值范围.【详解】(1)因为b <22,所以b 2<12,因为a 2+b 2=1,所以c =1,a 2=1-b 2>12,所以a >22,则C 的离心率e =ca=1a <122=2,又e >1,所以C 的离心率的取值范围是1,2 .(2)因为F 1,0 ,直线l 的斜率不为零,所以可设其方程为x =my +1.结合b 2=1-a 2(0<a <1),联立x =my +1,x 2a2-y 21-a2=1, 得a 2m 2+1 -m 2 y 2+2m a 2-1 y -a 2-1 2=0,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 由韦达定理,得y 1+y 2=-2m a 2-1a 2m 2+1 -m 2,y 1y 2=-a 2-1 2a 2m 2+1 -m 2,由于A ,B 两点均在C 的右支上,故y 1y 2<0⇒a 2m 2+1 -m 2>0,即m 2<a 21-a2.则OA ⋅OB=x 1x 2+y 1y 2=my 1+1 my 2+1 +y 1y 2=m 2+1 y 1y 2+m y 1+y 2 +1=m 2+1 ⋅-a 2-1 2a 2m 2+1 -m2+m ⋅-2m a 2-1 a 2m 2+1 -m2+1=m 2a 21-a 2 -a 4+3a 2-1a 2m 2+1 -m 2.由∠AOB 恒为锐角,得对∀m 2<a 21-a 2,均有OA ⋅OB >0,即m 2a 21-a 2 -a 4+3a 2-1>0恒成立.由于a 21-a 2 >0,因此不等号左边是关于m 2的增函数,所以只需m 2=0时,-a 4+3a 2-1>0成立即可,解得5-12<a <5+12,结合0<a <1,可知a 的取值范围是5-12,1 .综上所述,C 的实轴长的取值范围是5-1,2 .【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为x 1,y 1 ,x 2,y 2 ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算Δ;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为x 1+x 2、x 1x 2(或y 1+y 2、y 1y 2)的形式;(5)代入韦达定理求解.18(2023·上海徐汇·一模)已知双曲线E :x 2a2-y 2b 2=1a >0,b >0 的离心率为e .(1)若e =2,且双曲线E 经过点(2,1),求双曲线E 的方程;(2)若a =2,双曲线E 的左、右焦点分别为F 1、F 2,焦点到双曲线E 的渐近线的距离为3,点M 在第一象限且在双曲线E 上,若MF 1 =8,求cos ∠F 1MF 2的值;(3)设圆O :x 2+y 2=4,k ,m ∈R .若动直线l :y =kx +m 与圆O 相切,且l 与双曲线E 交于A ,B 时,总有∠AOB =π2,求双曲线E 离心率e 的取值范围.【答案】(1)x 2-y 2=1;(2)1316;。
圆锥曲线中离心率的相关问题(求值、取值范围) 精品教案
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圆锥曲线中离心率的相关问题——求值、取值范围(或最值)授课时间:2018年5月4日一.近五年高考考查概况年份,类型,题号考查曲线考查题型分值2013全国1卷,理科,4 双曲线 求离心率 5分 2014全国1卷,理科,202014全国2卷,理科,20,(1) 椭圆 椭圆 根据离心率求方程求离心率 12分 5分 2015全国2卷,理科,11 双曲线 求离心率5分 2016全国2卷,理科,11 2016全国3卷,理科,11 双曲线 椭圆 求离心率 求离心率 5分 5分 2017全国1卷,理科,15 2017全国2卷,理科,9 2017全国3卷,理科,10双曲线与圆 双曲线 椭圆求离心率 求离心率 求离心率5分 5分 5分二.问题分析与策略求圆锥曲线的离心率的值、取值范围(或最值),是解析几何中的重点、难点,它也是历年高考中考查的热点之一. 在圆锥曲线的诸多性质中,离心率也同时会渗透于各类题型中。
这类问题通常有以下两类:一是根据条件利用定义直接求椭圆、双曲线的离心率;二是根据一定条件求椭圆、双曲线离心率的取值范围(或最值). 无论是哪类问题,一般都要采用以下方法与策略:一个关键:寻求建立,,a b c 之间(或其中两者)的一个等式或不等式;二个切入:从“形”入手、从“数”下手;三个方向:从圆锥曲线的定义思考、从几何图形的性质出发、从方程(或不等式)的角度落笔;四种工具:平面几何基础知识、平面向量知识、三角函数、基本(重要)不等式; 五种思想:数形结合思想、方程思想、函数思想、等价转化思想、分类讨论思想.三.题型分类与讲解1.利用定义求离心率例1.(宁夏银川一模)已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点分别是21F F 、,点P 在椭圆上,O 为坐标原点,若2121F F OP =,且221a PF PF =∙,则该椭圆的离心率为( )43.A 23.B 22.C 21.D【变式练习1-1】已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 左、右焦点分别是21F F 、,点P 在双曲线上,且b PF PF 321=+,ab PF PF4921=∙,则该双曲线的离心率为( )34.A 35.B 49.C 3.D例2.已知椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左、右焦点分别是21F F 、,过点2F 的直线与椭圆交于B A 、两点,若AB F 1∆是以A 为直角顶点的等腰三角形,则椭圆的离心率为( ) 22.A 32.-B 25.-C 36.-D【变式练习2-1】已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左、右焦点分别是21F F 、,过点2F 的直线与双曲线的右支交于B A 、两点,若AB F 1∆是以A 为直角顶点的等腰三角形,则2e =( )221.+A 224.-B 225.-C 223.+D【变式练习2-2】如右图所示,点C B A ,,是双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 上的三个点,AB 经过原点O ,AC 经过右焦点F ,且BFC ∆是以F 为直角顶点的等腰三角形,则该双曲线的离心率是( ) 10.A 210.B 23.C 3.D例 3.旧题新解(2016全国3卷,11题,5分)已知O 为坐标原点,F 是椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左焦点,B A ,分别为C 的左,右顶点. P 为C 上的一点,且x PF ⊥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( ) 31.A 21.B 32.C 43.D2. 求离心率的取值范围例4.(1)【显性不等关系】已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为o 45的直线与双曲线的左支没有公共点,则此双曲线离心率的取值范围为 .(2)【隐性不等关系】(2014湖北七市联考)已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左右焦点分别为)0,(),0,(21c F c F -,若双曲线存在一点P 使caF PF F PF =∠∠1221sin sin ,则该双曲线的离心率的取值范围为 .例 5.设点P 是椭圆上)0(1:2222>>=+b a by a x C 的一点,21F F 、分别是其左、右焦点,若o 2190=∠PF F ,则该椭圆的离心率的取值范围为 .思路1:利用图形的几何特性思路2:利用基本(重要)不等式思路3:利用三角函数的有界性思路4:利用一元二次方程B 2B 1F 1y xO F 2P课后巩固练习1.21,F F 为双曲线)0,0(1:2222>>=-b a by a x C 的左右焦点,O 为原点,点P 为双曲线上一点,且a OP 3=,2211PF F F PF 、、成等比数列,则双曲线的离心率( ) 321.A 37.B 372.C 337.D 2.改编:(2015江西八校联考,9)已知圆,02:221=++y cx x C 圆,02:222=+-y cx x C 椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C ,0>c ,且222b a c -=. 若圆21C C ,都在椭圆内,则椭圆离心率的最大值是( )21.A 22.B 31.C 33.D 3.(2016湖南十校联考,11)设双曲线)0,0(1:2222>>=-b a b y a x C 的两条渐近线与直线ca x 2=分别交于B A ,两点,F 为该双曲线的右焦点. 若009060<∠<AFB ,则该双曲线的离心率的取值范围是( ))2,1.(A )2,2.(B )2,1.(C ),2.[+∞D4.(2017全国卷1,15)已知双曲线)0,0(1:2222>>=-b a by a x C 的右顶点为A ,以A 为圆心,b 为半径做圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于N M ,两点. 若o 60=∠MAN ,则C 的离心率为 .5.(1)已知)0,(),0,(21c F c F -为椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的两个焦点,P 为椭圆上一点,且221c PF PF =∙→→,则椭圆的离心率的取值范围为 .(2)已知)0,(),0,(21c F c F -为双曲线)0,0(1:2222>>=-b a by a x C 的左右焦点,若P 为双曲线上一点,且22121c PF PF -=∙→→,则双曲线的离心率的取值范围为 .。
圆锥曲线经典结论总结(教师版)
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椭圆与双曲线的对偶性质--(必背的经典结论)高三数学备课组1. 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角.2. PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离.4. 以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.5. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=上,则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y y a b +=.6. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=外 ,则过Po 作椭圆的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b+=.7. 椭圆22221x y a b+= (a >b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 为椭圆上任意一点12F PF γ∠=,则椭圆的焦点角形的面积为122tan2F PF S b γ∆=.8. 椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的焦半径公式:10||MF a ex =+,20||MF a ex =-(1(,0)F c -,2(,0)F c 00(,)M x y ).9. 设过椭圆焦点F 作直线与椭圆相交 P 、Q 两点,A 为椭圆长轴上一个顶点,连结AP和AQ 分别交相应于焦点F 的椭圆准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF.10. 过椭圆一个焦点F 的直线与椭圆交于两点P 、Q, A 1、A 2为椭圆长轴上的顶点,A 1P 和A 2Q 交于点M ,A 2P 和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.11. AB 是椭圆22221x y a b +=的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则22OM AB b k k a ⋅=-,即0202y a x b K AB -=。
12. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=内,则被Po 所平分的中点弦的方程是2200002222x x y y x y a b a b+=+.13. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=内,则过Po 的弦中点的轨迹方程是22002222x x y yx y a b a b+=+.1. 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角.2. PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点. 3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相交.4. 以焦点半径PF 1为直径的圆必与以实轴为直径的圆相切.(内切:P 在右支;外切:P 在左支)5. 若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)上,则过0P 的双曲线的切线方程是00221x x y ya b-=. 6. 若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)外 ,则过Po 作双曲线的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b-=.7. 双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 为双曲线上任意一点12F PF γ∠=,则双曲线的焦点角形的面积为122t2F PF S b co γ∆=.8. 双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )的焦半径公式:(1(,0)F c -,2(,0)F c当00(,)M x y 在右支上时,10||MF ex a =+,20||MF ex a =-.当00(,)M x y 在左支上时,10||MF ex a =-+,20||MF ex a =--9. 设过双曲线焦点F 作直线与双曲线相交 P 、Q 两点,A 为双曲线长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的双曲线准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF. 10. 过双曲线一个焦点F 的直线与双曲线交于两点P 、Q, A 1、A 2为双曲线实轴上的顶点,A 1P 和A 2Q 交于点M ,A 2P 和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.11. AB 是双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB的中点,则0202y a x b K K AB OM =⋅,即0202y a x b K AB =。
例谈圆锥曲线中离心率取值范围的求解策略
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【 解析 】 C ‘ . ・ e X o — a = ) ( 0 +
e
C e
( e 一 1 ) X o = 旦 _ + a 旦 - + a ≥( e 一 1 )
C C
0 , 孚】 B . ( o , 孚】 c_ 【 , 1 ) D . 【 孚 , 1 )
2 2
M总在椭圆 内部 , 则椭圆离心率的取值 范围是 (
)
例6 : 设 a >1 , 则双 曲线 一 —卫 = 1的离 心率 e的取值
a ( a +1 )
A . ( 0 , 1 )B . ( 0 . } ]C . ( 0 , 毕 】D . 【 , 1 )
【 解析 】 C 由题 , M 的轨 迹为以焦距 为直径 的圆,由 M总 在椭圆 内部 , 知: c< b jc < b Z = a 2 一 c e < 1, 又e E( 0 , 1 ) , 所 以
【 解析 】 D 设 若 P为右准线与 X轴的交点 , 可知 - e = 2 c ,
C 2
a . . _ . e 一 1 ≤1 + :1 + je ‘ 一 2 e -1 ≤0 1 一
≤e ≤1 +v 一
而双曲线 的离心率 e >1 ’ . . . e ∈( 1 , 、 / + 1 1 , 故选 C. 【 点评 】 例l 、 例2 均是利用第 二定义及 焦半径公式 列 出方 程, 例 1 根 据题设列 出不等式 ; 例 2是 根据 x o 的范 围将 等式 转 化为不等式 , 从而求解 .这种利用 x , Y的范 围将等 式转化 为不 等式 求参数范 围的方法是解析几何常用 的方法 。 策略二 : 利用曲线的几何性质
心率取值 范围问题 的常 用解题策略。
圆锥曲线中离心率及其范围的求解专题(教师版)
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圆锥曲线中离心率及其范围的求解专题【高考要求】1.熟练掌握三种圆锥曲线的定义、标准方程、几何性质,并灵活运用它们解决相关的问题。
2.掌握解析几何中有关离心率及其范围等问题的求解策略;3.灵活运用教学中的一些重要的思想方法(如数形结合的思想、函数和方程的思想、分类讨论思想、等价转化的思想学)解决问题。
【热点透析】与圆锥曲线离心率及其范围有关的问题的讨论常用以下方法解决:(1)结合定义利用图形中几何量之间的大小关系;(2)不等式(组)求解法:利用题意结合图形(如点在曲线内等)列出所讨论的离心率(a,b,c )适合的不等式(组),通过解不等式组得出离心率的变化范围;(3)函数值域求解法:把所讨论的离心率作为一个函数、一个适当的参数作为自变量来表示这个函数,通过讨论函数的值域来求离心率的变化范围。
(4)利用代数基本不等式。
代数基本不等式的应用,往往需要创造条件,并进行巧妙的构思;(5)结合参数方程,利用三角函数的有界性。
直线、圆或椭圆的参数方程,它们的一个共同特点是均含有三角式。
因此,它们的应用价值在于:① 通过参数θ简明地表示曲线上点的坐标;② 利用三角函数的有界性及其变形公式来帮助求解范围等问题; (6)构造一个二次方程,利用判别式∆≥0。
2.解题时所使用的数学思想方法。
(1)数形结合的思想方法。
一是要注意画图,草图虽不要求精确,但必须正确,特别是其中各种量之间的大小和位置关系不能倒置;二是要会把几何图形的特征用代数方法表示出来,反之应由代数量确定几何特征,三要注意用几何方法直观解题。
(2)转化的思想方汉。
如方程与图形间的转化、求曲线交点问题与解方程组之间的转化,实际问题向数学问题的转化,动点与不动点间的转化。
(3)函数与方程的思想,如解二元二次方程组、方程的根及根与系数的关系、求最值中的一元二次函数知识等。
(4)分类讨论的思想方法,如对椭圆、双曲线定义的讨论、对三条曲线的标准方程的讨论等。
【题型分析】1. 已知双曲线22122:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,抛物线2C 的顶点在原点,准线与双曲线1C 的左准线重合,若双曲线1C 与抛物线2C 的交点P 满足212PF F F ⊥,则双曲线1C 的离心率为( )A BCD .解:由已知可得抛物线的准线为直线2a x c =-,∴ 方程为224a y x c=;由双曲线可知2(,)b P c a ,∴ 2224()b a c a c =⨯,∴ 222222b b a a=⇒=,∴ 212e -=,e =2.椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的两个焦点分别为F 、2F ,以1F 、2F 为边作正三角形,若椭圆恰好平分三角形的另两边,则椭圆的离心率e 为 ( B )AB1- C.4(2) D解析:设点P 为椭圆上且平分正三角形一边的点,如图,由平面几何知识可得2112||:||:||2PF PF F F =,所以由椭圆的定义及cea=得:1212||212||||F F c e a PF PF ====+,故选B . 变式提醒:如果将椭圆改为双曲线,其它条件不变,不难得出离心率1e =+.3. (09浙江理)过双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右顶点A 作斜率为1-的直线,该直线与双曲线的两条渐近线的交点分别为,B C .若12AB BC =,则双曲线的离心率是 ( ) ABCD【解析】对于(),0A a ,则直线方程为x y a +-=,直线与两渐近线的交点为B ,C ,22,,(,)a ab a ab B C a b a b a b a b ⎛⎫- ⎪++--⎝⎭,22222222(,),,a b a b ab ab BC AB a b a b a b a b ⎛⎫=-=- ⎪--++⎝⎭,因此222,4,ABBC a b e =∴=∴= C4. (09江西理)过椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于点P ,2F 为右焦点,若1260F PF ∠=,则椭圆的离心率为( ) ABC .12D .13【解析】因为2(,)b P c a -±,再由1260F PF ∠=有232,b a a =从而可得c e a == B 5.(08陕西理)双曲线22221x 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( B )1F 2F xOyPA.BCD6.(08浙江理)若双曲线12222=-by a x 的两个焦点到一条准线的距离之比为3:2,则双曲线的离心率是(D )(A )3 (B )5 (C )3 (D )57.(08全国一理)在ABC △中,AB BC =,7cos 18B =-.若以A B ,为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e= .388.(10辽宁文)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( )(A(B(C(D解析:选D.不妨设双曲线的焦点在x 轴上,设其方程为:22221(0,0)x y a b a b -=>>,则一个焦点为(,0),(0,)F c B b 一条渐近线斜率为:b a ,直线FB 的斜率为:b c -,()1b ba c∴⋅-=-,2b ac ∴= 220c a ac --=,解得c e a ==9.(10全国卷1理)已知F 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BF =2FD ,则C 的离心率为________.解析:答案:33如图,设椭圆的标准方程为22x a +22y b=1(a >b >0)不妨设B 为上顶点,F 为右焦点,设D (x ,y ).由BF =2FD ,得(c ,-b )=2(x -c ,y ),即2()2c x c b y =-⎧⎨-=⎩,解得322c x by ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,D (32c ,-2b ).由D 在椭圆上得:22223()()22b c a b -+=1, ∴22c a=13,∴e =ca.【解析1如图,||BF a ==, 作1DD y ⊥轴于点D 1,则由BF 2FD =uu r uu r ,得 1||||2||||3OF BF DD BD ==,所以133||||22DD OF c ==,即32D c x =,由椭圆的第二定义得2233||()22a c c FD e a c a=-=-又由||2||BF FD =,得232,c a a a =-e ⇒=【解析2】设椭圆方程为第一标准形式22221x y a b+=,设()22,D x y ,F 分 BD 所成的比为2,222230223330;122212222c c c c y b x b y b bx x x c y y -++⋅-=⇒===⇒===-++,代入222291144c b a b +=,e ⇒=10. (07全国2理)设12F F ,分别是双曲线2222x 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( B ) ABCD解1222221222()()(2)AF AF AF a a e AF AF c ì-==ïï??íï+=ïî11. 椭圆22221(0,0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,若过点F 且倾斜角为45o的直线与椭圆交于A 、B 两点且F 分向量BA 的比为2/3,椭圆的离心率e 为: 。
圆锥曲线离心率的求法教案
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圆锥曲线离心率的求法教案一、教学目标1. 理解圆锥曲线的概念,掌握圆锥曲线的标准方程。
2. 掌握离心率的定义,了解离心率与圆锥曲线的关系。
3. 学会运用公式法和待定系数法求解圆锥曲线的离心率。
4. 能够运用离心率解决实际问题,提高解决问题的能力。
二、教学内容1. 圆锥曲线的概念及标准方程2. 离心率的定义及性质3. 公式法求解圆锥曲线的离心率4. 待定系数法求解圆锥曲线的离心率5. 应用实例三、教学重点与难点1. 重点:圆锥曲线的标准方程,离心率的求解方法。
2. 难点:待定系数法求解圆锥曲线的离心率,应用实例的解决。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解圆锥曲线的概念、标准方程及离心率的定义。
2. 利用案例分析法,分析求解圆锥曲线离心率的公式法和待定系数法。
3. 运用练习法,巩固所学知识,提高解决问题的能力。
4. 开展小组讨论法,培养学生的合作意识,提高学生的创新能力。
五、教学过程1. 引入新课:通过复习椭圆、双曲线、抛物线的概念及标准方程,引出圆锥曲线的概念及标准方程。
2. 讲解圆锥曲线的标准方程,阐述离心率的定义及性质。
3. 讲解求解圆锥曲线离心率的公式法,并通过实例演示求解过程。
4. 讲解求解圆锥曲线离心率的待定系数法,并通过实例演示求解过程。
5. 开展练习环节,让学生运用所学知识解决实际问题,巩固所学内容。
6. 总结本节课的主要内容,布置课后作业,要求学生掌握圆锥曲线的标准方程,熟练运用公式法和待定系数法求解圆锥曲线的离心率。
六、教学评价1. 评价学生对圆锥曲线概念和标准方程的理解程度。
2. 评价学生对离心率定义和性质的掌握情况。
3. 评价学生运用公式法和待定系数法求解圆锥曲线离心率的能力。
4. 评价学生在实际问题中运用离心率解决问题的能力。
七、课后作业1. 请学生完成教材后的相关练习题,巩固圆锥曲线标准方程和离心率的求解方法。
2. 请学生选取一个实际问题,运用离心率解决,并将解题过程和答案写成报告。
高中数学最全圆锥曲线中离心率及其范围的求解专题
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慧学上进
的直线交双曲线右支于 M 点,若 MF2 垂直于 x 轴,则双曲线的离心率为( B )
A. 6
B. 3
C. 2
3
D.
3
x2
6.(08 浙江理)若双曲线
a2
y2 b2
1 的两个焦点到一条准线的距离之比为 3:2,则双曲线的离心率是(D)
(A)3
(B)5
(C) 3
(D) 5
7.(08 全国一理)在 △ABC 中, AB BC , cos B 7 .若以 A,B 为焦点的椭圆经过点 C ,则 18
该椭圆的离心率 e
3
.
8
8.(10 辽宁文)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( )
(A) 2
(B) 3
3 1
(C)
2
5 1
(D)
2
解析:选 D.不妨设双曲线的焦点在 x 轴上,设其方程为:
x2 a2
y2 b2
1(a 0,b 0) ,
a2
2
15.
x2 (08 湖南)若双曲线 a2
y2 b2
1(a>0,b>0)上横坐标为 3a 的点到右焦点的距离大于它到左准线的 2
距离,则双曲线离心率的取值范围是
A.(1,2)
B.(2,+ )
C.(1,5)
D. (5,+ )
解析 由题意可知 ( 3 a a2 )e ( 3 a a2 ) 即 3 e 1 3 1 解得 e 2 故选 B.
),
AB
ab ab
,
ab ab
,
因此 2 AB BC, 4a2 b2 ,e 5 .答案:C
(新人教A版)探究圆锥曲线中离心率的问题
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探究圆锥曲线中离心率的问题离心率是圆锥曲线中的一个重要的几何性质,在高考中频繁出现,下面给同学们介绍常用的四种解法。
一、直接求出a 、c ,求解e已知标准方程或a 、c 易求时,可利用离心率公式ace =来求解。
例1. 过双曲线C :)0b (1by x 222>=-的左顶点A 作斜率为1的直线l ,若l 与双曲线M 的两条渐近线分别相交于点B 、C ,且|AB|=|BC|,则双曲线M 的离心率是( )A. 10B.5 C.310 D.25 二、变用公式,整体求出e例2. 已知双曲线)0b ,0a (1by a x 2222>>=-的一条渐近线方程为x 34y =,则双曲线的离心率为( )A. 35 B.34 C.45 D.23三、第二定义法由圆锥曲线的统一定义(或称第二定义)知离心率e 是动点到焦点的距离与相应准线的距离比,特别适用于条件含有焦半径的圆锥曲线问题。
例3. 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( )A.2 B.22 C.21 D.42 四. 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,构造出a 、c 的齐次式,进而得到关于e 的方程,通过解方程得出离心率e 的值,这也是常用的一种方法。
例 4. 已知1F 、2F 是双曲线)0b ,0a (1by a x 2222>>=-的两焦点,以线段F 1F 2为边作正21F MF ∆,若边1MF 的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是( )A. 324+B. 13-C.213+ D. 13+练一练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21PF F ∆为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( D )A.22 B.212- C. 22- D. 12-高考试题分析1.(2009全国卷Ⅰ)设双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的渐近线与抛物线y=x 2+1相切,则该双曲线的离心率等于( )(A (B )2 (C (D2.(2009浙江理)过双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的右顶点A 作斜率为1-的直线,该直线与双曲线的两条渐近线的交点分别为,B C .若12A B B C =,则双曲线的离心率是 ( )A B C D 3.(2009浙江文)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且BF x ⊥轴, 直线AB 交y 轴于点P .若2AP PB =,则椭圆的离心率是( )A B .2C .13D .124.(2009山东卷理)设双曲线12222=-by a x 的一条渐近线与抛物线y=x 2+1 只有一个公共点,则双曲线的离心率为( ). A.45 B. 5 C. 25D.55.(2009(A )22124x y -= (B )22142x y -= (C )22146x y -= (D )221410x y -=6.(2009江西卷文)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A .32 B .2 C .52D .3 7.(2009江西卷理)过椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于点P ,2F 为右焦点,若1260F PF ∠=,则椭圆的离心率为A B C .12 D .138.(2009全国卷Ⅱ理)已知双曲线()222210,0x y C a b a b-=>>:的右焦点为F ,过F 且斜率C 于A B 、两点,若4AF FB =,则C 的离心率 ( )A .65 B. 75 C. 58 D. 959. (2008福建理11)双曲线22221x 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( )A.(1,3)B.(]1,3C.(3,+∞)D.[)3,+∞10.(2008湖南理8)若双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)上横坐标为32a 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.(1,2)B.(2,+∞)C.(1,5)D. (5,+∞)11.(2008江西理7)已知1F 、2F 是椭圆的两个焦点,满足120MF MF ⋅=的点M 总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是()A .(0,1)B .1(0,]2 C . D . 12.(2008全国二理9)设1a >,则双曲线22221(1)x y a a -=+的离心率e 的取值范围是( )A. B. C .(25), D.(213.(2008陕西理8)双曲线22221x 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( ) ABCD.314.(2008浙江理7)若双曲线12222=-by a x 的两个焦点到一条准线的距离之比为3:2,则双曲线的离心率是( )(A )3 (B )5 (C )3 (D )515.(2008全国二文11)设ABC △是等腰三角形,120ABC ∠=,则以A B ,为焦点且过点C 的双曲线的离心率为( ) A .221+ B .231+ C . 21+ D .31+16.(2008湖南文10)双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的右支上存在一点,它到右焦点及左准线的距离相等,则双曲线离心率的取值范围是( )A. B.)+∞ C.(11] D.1,)+∞17.(2007全国2理)设12F F ,分别是双曲线2222x y a b-的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使1290F AF ∠=且123AFAF =,则双曲线的离心率为( ) A.2B.2C.2D解1222221222()()(2)AF AF AF a a e AF AF c ì-==ïï??íï+=ïî18(07全国2文).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 .13BC .12D19(07江苏理3).在平面直角坐标系xOy 中,双曲线中心在原点,焦点在y 轴上,一条渐近线方程为20x y -=,则它的离心率为( )A B C D .2 20.设12F F ,分别是椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左、右焦点,若在其右准线上存在,P 使线段1PF 的中垂线过点2F ,则椭圆离心率的取值范围是( )A .0⎛ ⎝⎦B .0⎛ ⎝⎦C .1⎫⎪⎪⎣⎭ D .1⎫⎪⎪⎣⎭21(07湖南文).设12F F ,分别是椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左、右焦点,P 是其右(c 为半焦距)的点,且122||||F F F P =,则椭圆的离心率是( )A B .12C D .222(07北京文4).椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的焦点为1F ,2F ,两条准线与x 轴的交点分别为M N ,,若12MN F F 2≤,则该椭圆离心率的取值范围是( )A.102⎛⎤ ⎥⎝⎦,B.02⎛ ⎝⎦,C.112⎡⎫⎪⎢⎣⎭,D.12⎫⎪⎪⎣⎭23.(2009重庆卷文)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12(,0),(,0)F c F c -,若椭圆上存在一点P 使1221sin sin a cPF F PF F =,则该椭圆的离心率的取值范围为 ..24.(2009湖南卷理)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60o,则双曲线C 的离心率为25.(2008全国一理15)在ABC △中,AB BC =,7cos 18B =-.若以A B ,为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e = .26(2010辽宁文数)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(A (B (C (D 27(2010四川理数)(9)椭圆22221()x y a b a b+=>>0的右焦点F ,其右准线与x 轴的交点为A ,在椭圆上存在点P 满足线段AP 的垂直平分线过点F ,则椭圆离心率的取值范围是(A )⎛⎝⎦ (B )10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦ (C ) )1,1 (D )1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭28(2010广东文数)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.54 B.53 C. 52 D. 51(2010全国卷1文数)已知F 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BF 2FD =uu r uu r,则C 的离心率为 .(2010辽宁理数)(20)(本小题满分12分)设椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线与椭圆C 相交于A ,B两点,直线l 的倾斜角为60o ,2AF FB =.(I) 求椭圆C 的离心率; (II)如果|AB|=154,求椭圆C 的方程.(2010全国卷2文数)(22)(本小题满分12分)已知斜率为1的直线1与双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>相交于B 、D 两点,且BD 的中点为M (1.3) (Ⅰ)(Ⅰ)求C 的离心率; (Ⅱ)(Ⅱ)设C 的右顶点为A ,右焦点为F ,|DF|·|BF|=17证明:过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切。
圆锥曲线中离心率的相关问题(求值、取值范围) 精品教案
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圆锥曲线中离心率的相关问题——求值、取值范围(或最值)授课时间:2018年5月4日一.近五年高考考查概况年份,类型,题号考查曲线考查题型分值2013全国1卷,理科,4 双曲线 求离心率 5分 2014全国1卷,理科,202014全国2卷,理科,20,(1) 椭圆 椭圆 根据离心率求方程求离心率 12分 5分 2015全国2卷,理科,11 双曲线 求离心率5分 2016全国2卷,理科,11 2016全国3卷,理科,11 双曲线 椭圆 求离心率 求离心率 5分 5分 2017全国1卷,理科,15 2017全国2卷,理科,9 2017全国3卷,理科,10双曲线与圆 双曲线 椭圆求离心率 求离心率 求离心率5分 5分 5分二.问题分析与策略求圆锥曲线的离心率的值、取值范围(或最值),是解析几何中的重点、难点,它也是历年高考中考查的热点之一. 在圆锥曲线的诸多性质中,离心率也同时会渗透于各类题型中。
这类问题通常有以下两类:一是根据条件利用定义直接求椭圆、双曲线的离心率;二是根据一定条件求椭圆、双曲线离心率的取值范围(或最值). 无论是哪类问题,一般都要采用以下方法与策略:一个关键:寻求建立,,a b c 之间(或其中两者)的一个等式或不等式;二个切入:从“形”入手、从“数”下手;三个方向:从圆锥曲线的定义思考、从几何图形的性质出发、从方程(或不等式)的角度落笔;四种工具:平面几何基础知识、平面向量知识、三角函数、基本(重要)不等式; 五种思想:数形结合思想、方程思想、函数思想、等价转化思想、分类讨论思想.三.题型分类与讲解1.利用定义求离心率例1.(宁夏银川一模)已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点分别是21F F 、,点P 在椭圆上,O 为坐标原点,若2121F F OP =,且221a PF PF =∙,则该椭圆的离心率为( )43.A 23.B 22.C 21.D【变式练习1-1】已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 左、右焦点分别是21F F 、,点P 在双曲线上,且b PF PF 321=+,ab PF PF4921=∙,则该双曲线的离心率为( )34.A 35.B 49.C 3.D例2.已知椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左、右焦点分别是21F F 、,过点2F 的直线与椭圆交于B A 、两点,若AB F 1∆是以A 为直角顶点的等腰三角形,则椭圆的离心率为( ) 22.A 32.-B 25.-C 36.-D【变式练习2-1】已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左、右焦点分别是21F F 、,过点2F 的直线与双曲线的右支交于B A 、两点,若AB F 1∆是以A 为直角顶点的等腰三角形,则2e =( )221.+A 224.-B 225.-C 223.+D【变式练习2-2】如右图所示,点C B A ,,是双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 上的三个点,AB 经过原点O ,AC 经过右焦点F ,且BFC ∆是以F 为直角顶点的等腰三角形,则该双曲线的离心率是( ) 10.A 210.B 23.C 3.D例 3.旧题新解(2016全国3卷,11题,5分)已知O 为坐标原点,F 是椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左焦点,B A ,分别为C 的左,右顶点. P 为C 上的一点,且x PF ⊥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( ) 31.A 21.B 32.C 43.D2. 求离心率的取值范围例4.(1)【显性不等关系】已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为o 45的直线与双曲线的左支没有公共点,则此双曲线离心率的取值范围为 .(2)【隐性不等关系】(2014湖北七市联考)已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左右焦点分别为)0,(),0,(21c F c F -,若双曲线存在一点P 使caF PF F PF =∠∠1221sin sin ,则该双曲线的离心率的取值范围为 .例 5.设点P 是椭圆上)0(1:2222>>=+b a by a x C 的一点,21F F 、分别是其左、右焦点,若o 2190=∠PF F ,则该椭圆的离心率的取值范围为 .思路1:利用图形的几何特性思路2:利用基本(重要)不等式思路3:利用三角函数的有界性思路4:利用一元二次方程B 2B 1F 1y xO F 2P课后巩固练习1.21,F F 为双曲线)0,0(1:2222>>=-b a by a x C 的左右焦点,O 为原点,点P 为双曲线上一点,且a OP 3=,2211PF F F PF 、、成等比数列,则双曲线的离心率( ) 321.A 37.B 372.C 337.D 2.改编:(2015江西八校联考,9)已知圆,02:221=++y cx x C 圆,02:222=+-y cx x C 椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C ,0>c ,且222b a c -=. 若圆21C C ,都在椭圆内,则椭圆离心率的最大值是( )21.A 22.B 31.C 33.D 3.(2016湖南十校联考,11)设双曲线)0,0(1:2222>>=-b a b y a x C 的两条渐近线与直线ca x 2=分别交于B A ,两点,F 为该双曲线的右焦点. 若009060<∠<AFB ,则该双曲线的离心率的取值范围是( ))2,1.(A )2,2.(B )2,1.(C ),2.[+∞D4.(2017全国卷1,15)已知双曲线)0,0(1:2222>>=-b a by a x C 的右顶点为A ,以A 为圆心,b 为半径做圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于N M ,两点. 若o 60=∠MAN ,则C 的离心率为 .5.(1)已知)0,(),0,(21c F c F -为椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的两个焦点,P 为椭圆上一点,且221c PF PF =∙→→,则椭圆的离心率的取值范围为 .(2)已知)0,(),0,(21c F c F -为双曲线)0,0(1:2222>>=-b a by a x C 的左右焦点,若P 为双曲线上一点,且22121c PF PF -=∙→→,则双曲线的离心率的取值范围为 .。
离心率的求法(解析版)
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第一篇圆锥曲线专题05离心率的求法一、求离心率值的问题求离心率的值需要构造一个含有,,a b c 或数字的等式,而等式关系如何构造,只能依照题目中给出的条件结合几何形状见招拆招,没套路可言。
1、基本方法:从定义出发,特别注意第一定义中的焦点三角形问题,以椭圆为例,在焦点三角形中三条边中蕴含了,a c 的关系,因此如果能找出三条边的关系也就可以求出离心率的值。
例1:如图,12,F F 是椭圆221:14x C y +=和双曲线2C 的公共焦点,若四边形12AF BF 为矩形,则双曲线的离心率为____________.【解析】关于共焦点的问题,c 相等,在椭圆里面1224AF AF a +==在12RT AF F ∆中满足2221212+=AF AF F F ,解得12AF AF则在双曲线中a c ==62e =例2:设椭圆的两个焦点分别是12,F F ,过2F 作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若12F PF ∆为等腰直角三角形,则椭圆的离心率为_________.2、几何法,几何方法不是方法,而是分析几何图形的能力,根据题目中给出的或隐含的条件找出等量关系即可,比如题目中给出的等腰,中垂线,垂直等条件都可能是破解题目的入手点。
例3: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_________.上图中A,B 两点不是焦点,2AB a =,且条件中没有b 和c 的量,因此无法构成等量关系,但是注意双曲线的方程本身就是包含,a b 的等式,因此题目的关键不是构造等式而是求出点M 的坐标,代入到双曲线的方程中即可求出离心率。
【解析】从M 点作x 轴的垂线,垂足为C ,因为2,60BM a MBC ︒=∠=所以,BC a MC ==,所以点M 的坐标为(2)a 代入到双曲线中得2222(2)(3)1a a b -=整理得e =例4:设12,F F 分别是椭圆2222:1x y E a b+=的左右焦点,过点1F 的直线交椭圆E 于A,B 两点,11||3||AF BF =,若23cos 5AF B ∠=,求椭圆E 的离心率。
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圆锥曲线中离心率及其围的求解专题【高考要求】1.熟练掌握三种圆锥曲线的定义、标准方程、几何性质,并灵活运用它们解决相关的问题。
2.掌握解析几何中有关离心率及其围等问题的求解策略;3.灵活运用教学中的一些重要的思想方法(如数形结合的思想、函数和方程的思想、分类讨论思想、等价转化的思想学)解决问题。
【热点透析】与圆锥曲线离心率及其围有关的问题的讨论常用以下方法解决:(1)结合定义利用图形中几何量之间的大小关系; (2)不等式(组)求解法:利用题意结合图形(如点在曲线等)列出所讨论的离心率(a,b,c )适合的不等式(组),通过解不等式组得出离心率的变化围;(3)函数值域求解法:把所讨论的离心率作为一个函数、一个适当的参数作为自变量来表示这个函数,通过讨论函数的值域来求离心率的变化围。
(4)利用代数基本不等式。
代数基本不等式的应用,往往需要创造条件,并进行巧妙的构思;(5)结合参数方程,利用三角函数的有界性。
直线、圆或椭圆的参数方程,它们的一个共同特点是均含有三角式。
因此,它们的应用价值在于:① 通过参数θ简明地表示曲线上点的坐标;② 利用三角函数的有界性及其变形公式来帮助求解围等问题; (6)构造一个二次方程,利用判别式∆≥0。
2.解题时所使用的数学思想方法。
(1)数形结合的思想方法。
一是要注意画图,草图虽不要求精确,但必须正确,特别是其中各种量之间的大小和位置关系不能倒置;二是要会把几何图形的特征用代数方法表示出来,反之应由代数量确定几何特征,三要注意用几何方法直观解题。
(2)转化的思想方汉。
如方程与图形间的转化、求曲线交点问题与解方程组之间的转化,实际问题向数学问题的转化,动点与不动点间的转化。
(3)函数与方程的思想,如解二元二次方程组、方程的根及根与系数的关系、求最值中的一元二次函数知识等。
(4)分类讨论的思想方法,如对椭圆、双曲线定义的讨论、对三条曲线的标准方程的讨论等。
【题型分析】1. 已知双曲线22122:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,抛物线2C 的顶点在原点,准线与双曲线1C 的左准线重合,若双曲线1C 与抛物线2C 的交点P 满足212PF F F ⊥,则双曲线1C 的离心率为( )A .BCD .解:由已知可得抛物线的准线为直线2a x c =-,∴ 方程为224a y x c=;由双曲线可知2(,)b P c a ,∴ 2224()b a c a c =⨯,∴ 222222b b a a =⇒=,∴ 212e -=,3e =.2.椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的两个焦点分别为F 、2F ,以1F 、2F 为边作正三角形,若椭圆恰好平分三角形的另两边,则椭圆的离心率e 为 ( B )A .312+ B .31- C .4(23)- D .324+ 解析:设点P 为椭圆上且平分正三角形一边的点,如图, 由平面几何知识可得2112||:||:||1:3:2PF PF F F =,所以由椭圆的定义及cea=得: 1212||22312||||31F F c e a PF PF ====-++,故选B . 变式提醒:如果将椭圆改为双曲线,其它条件不变,不难得出离心率31e =+.3. (09理)过双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右顶点A 作斜率为1-的直线,该直线与双曲线的两条渐近线的交点分别为,B C .若12AB BC =,则双曲线的离心率是 ( ) A .2 B .3 C .5 D .10【解析】对于(),0A a ,则直线方程为x y a +-=,直线与两渐近线的交点为B ,C ,22,,(,)a ab a ab B C a b a b a b a b ⎛⎫- ⎪++--⎝⎭,22222222(,),,a b a b ab ab BC AB a b a b a b a b ⎛⎫=-=- ⎪--++⎝⎭, 因此222,4,5ABBC a b e =∴=∴=.答案:C4. (09理)过椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于点P ,2F 为右焦点,若1260F PF ∠=,则椭圆的离心率为( ) A .22B .33 C .12 D .13【解析】因为2(,)b P c a -±,再由1260F PF ∠=有232,b a a =从而可得33c e a ==,故选B 5.(08理)双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的左、右焦点分别是12F F ,,过1F 作倾斜角为30的1F 2F xOyP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( B )A.BCD6.(08理)若双曲线12222=-by a x 的两个焦点到一条准线的距离之比为3:2,则双曲线的离心率是(D )(A )3 (B )5 (C )3 (D )57.(08全国一理)在ABC △中,AB BC =,7cos 18B =-.若以A B ,为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e = .388.(10文)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( )(A(B(C(D解析:选D.不妨设双曲线的焦点在x 轴上,设其方程为:22221(0,0)x y a b a b -=>>,则一个焦点为(,0),(0,)F c B b 一条渐近线斜率为:b a ,直线FB 的斜率为:b c -,()1b ba c∴⋅-=-,2b ac ∴= 220c a ac --=,解得c e a ==9.(10全国卷1理)已知F 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BF =2FD ,则C 的离心率为________.解析:答案:33如图,设椭圆的标准方程为22x a +22y b=1(a >b >0)不妨设B 为上顶点,F 为右焦点,设D (x ,y ).由BF=2FD ,得(c ,-b )=2(x -c ,y ),即2()2c x c b y =-⎧⎨-=⎩,解得322c x by ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,D (32c ,-2b).由D 在椭圆上得:22223()()22b c a b -+=1, ∴22c a=13,∴e =ca.【解析1如图,||BF a ==, 作1DD y ⊥轴于点D 1,则由BF 2FD =,得 1||||2||||3OF BF DD BD ==,所以133||||22DD OF c ==,即32D c x =,由椭圆的第二定义得2233||()22a c c FD e a c a=-=-又由||2||BF FD =,得232,c a a a =-e ⇒=【解析2】设椭圆方程为第一标准形式22221x y a b +=,设()22,D x y ,F 分 BD 所成的比为2,222230223330;122212222c c c c y b x b y b bx x x c y y -++⋅-=⇒===⇒===-++,代入222291144c b a b +=,e ⇒=10. (07全国2理)设12F F ,分别是双曲线2222x 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( B ) ABCD.解122222122210()()(2)10AF AF AF a aeAF AF c 11. 椭圆22221(0,0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,若过点F 且倾斜角为45o的直线与椭圆交于A 、B 两点且F 分向量BA 的比为2/3,椭圆的离心率e 为: 。
本题通法是设直线方程,将其与椭圆方程联立,借助韦达定理将向量比转化为横坐标的比。
思路简单,运算繁琐。
下面介绍两种简单解法。
解法(一):设点A(),A A x y ,B (),B B x y ,由焦半径公式可得32A B a ex a ex +=+,则2()3()A B a ex a ex +=+,变形2()A B B a ex a ex a ex +--=+,所以2()A B Be x x a ex -=+因为直线倾斜角为45o,所以有225e AB ,所以e =提示:本解法主要运用了圆锥曲线焦半径公式,借助焦半径公式将向量比转化为横坐标的关系。
焦半径是圆锥曲线中的重要线段,巧妙地运用它解题,可以化繁为简,提高解题效率。
一般来说,如果题目中涉及的弦如果为焦点弦,应优先考虑焦半径公式。
解法(二):1125BE BF AB e e ==• 1135AD AF AB e e ==•AC ==AD BE AC-==131255AB AB e e •-•=e =12. (10理)(20)(本小题满分12分)设椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线与椭圆C 相交于A ,B 两点,直线l的倾斜角为60o,2AF FB =.椭圆C 的离心率 ;解:设1122(,),(,)A x y B x y ,由题意知1y <0,2y >0.(Ⅰ)直线l 的方程为)y x c =-,其中c =.联立2222),1y x c x yab ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩得22224(3)30a b y cy b ++-=解得12y y ==因为2AF FB =,所以122y y -=.即2= 得离心率23c e a ==. ……6分 13. A 是椭圆长轴的一个端点,O 是椭圆的中心,若椭圆上存在一点P ,使∠OPA =2π,则椭圆离心率的围是_________. 解析:设椭圆方程为2222b y a x +=1(a >b >0),以OA 为直径的圆:x 2-ax +y 2=0,两式联立消y得222a b a -x 2-ax +b 2=0.即e 2x 2-ax +b 2=0,该方程有一解x 2,一解为a ,由韦达定理x 2=2e a -a ,0<x 2<a ,即0<2ea -a <a 22⇒<e <1. 答案:22<e <1 14. 在椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上有一点M ,12,F F 是椭圆的两个焦点,若2212MF MF b ⋅=,椭圆的离心率的取值围是;解析: 由椭圆的定义,可得 212MF MF a +=又2212MF MF b ⋅=,所以21,MF MF 是方程22220xax b -+=的两根,由22(2)420a b ∆=--⨯≥, 可得222a b ≥,即2222()a c a ≥-所以c e a =≥,所以椭圆离心率的取值围是 15. (08)若双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)上横坐标为32a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围是A.(1,2)B.(2,+∞)C.(1,5)D. (5,+∞)解析 由题意可知2233()()22a a a e a c c ->+即331122e e->+解得2e >故选B. 16.(07)椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的焦点为1F ,2F ,两条准线与x 轴的交点分别为M N,,若12MN F F ≤2,则该椭圆离心率的取值围是( )A.1(0]2,B.2(0,C.1[1)2,D.21) 解析 由题意得2222a c c ≤⨯∴2e ≥故选D.17.(07)设12F F ,分别是椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左、右焦点,若在其右准线上存在,P 使线段1PF 的中垂线过点2F ,则椭圆离心率的取值围是( )A .2(0],B .3(0,C .21)D.3[1)分析 通过题设条件可得22PF c =,求离心率的取值围需建立不等关系,如何建立?解析:∵线段1PF 的中垂线过点2F , ∴22PF c =,又点P 在右准线上,∴22a PF c c ≥-即22a c c c ≥-∴3c a ≥31e ≤<,故选D.点评 建立不等关系是解决问题的难点,而借助平面几何知识相对来说比较简便.18. (08理)双曲线22221x 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围为(B )A.(1,3)B.(]1,3C.(3,+∞)D.[)3,+∞分析 求双曲线离心率的取值围需建立不等关系,题设是双曲线一点与两焦点之间关系应想到用双曲线第一定义.如何找不等关系呢?利用第二定义及焦半径判断0x a解析:∵|PF 1|=2|PF 2|,∴|PF 1|-|PF 2|=|PF 2|=2a ,|PF 2|c a ≥-即2a c a ≥-∴3a c ≥所以双曲线离心率的取值围为13e <≤,故选B.解2 如图2所示,设2PF m =,12(0)F PF θθπ∠=<≤,222(2)4cos 254cos 2m m m ce a θθ+-===-.当点P 在右顶点处有θπ=.∵1cos 1θ-<≤,∴(]1,3e ∈.选B.小结 本题通过设角和利用余弦定理,将双曲线的离心率用三角函数的形式表示出来,通过求角的余弦值的围,从而求得离心率的围.点评:本题建立不等关系是难点,如果记住一些双曲线重要结论(双曲线上任一点到其对应焦点的距离不小于c a -)则可建立不等关系使问题迎刃而解.19.(08理)已知1F 、2F 是椭圆的两个焦点,满足120MF MF ⋅=的点M总在椭圆部,则椭圆离心率的取值围是(C )A .(0,1)B .1(0,]2C. D. 解 据题意可知,∠1F M2F 是直角,则垂足M 的轨迹是以焦距为直径的圆.所以2222212c b c b a c e <⇒<=-⇒<.又(0,1)e ∈,所以)22,0(∈e .选C.小结 本题是最常见的求离心率围的问题,其方法就是根据已知条件,直接列出关于 a ,b ,c 间的不等量关系,然后利用a ,b ,c 间的平方关系化为关于a ,c 的齐次不等式,除以2a 即为关于离心率e 的一元二次不等式,解不等式,再结合椭圆或双曲线的离心率的围,就得到了离心率的取值围.20. (04)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:( )A43 B 53 C 2 D 73∵|PF 1|=4PF 2|,∴|PF 1|-|PF 2|=3|PF 2|=2a ,|PF 2|c a ≥-即23a c a ≥-∴53a c ≥所以双曲线离心率的取值围为513e <≤,故选B.21. 已知1F ,2F 分别为22221x y a b-= (0,0)a b >>的左、右焦点,P 为双曲线右支上任一点,若212PF PF 的最小值为8a ,则该双曲线的离心率的取值围是( ) A (1,2] B (1,3] C [2,3] D [3,)+∞解析222122222(2)4448PF a PF a PF a a a PF PF PF +==++≥=,欲使最小值为8a ,需右支上存在一点P ,使22PF a =,而2PF c a ≥-即2a c a ≥-所以13e <≤.22. 已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>右顶为A,点P 在椭圆上,O 为坐标原点,且OP 垂直于PA ,椭圆的离心率e 的取值围是; 。