离心率的五种求法
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离心率的五种求法
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. 椭圆的离心率10<<e ,双曲线的离心率1>e ,抛物线的离心率1=e . 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c e a
=来求解。
例1. 过双曲线C :)0b (1b
y x 22
2
>=-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. 10
B. 5
C.
3
10
D. 25
分析:这里的1,a c ==2b ,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 )1
b b
,1b 1(--,又|AB|=|BC|,可解得9b 2=,则10c =故有10a
c
e ==
,从而选A 。
二、变用公式)c e a =双曲线,)c e a ==椭圆,整体求出e
例2. 已知双曲线22
221(0,0)
x y a b a b -=>>的一条渐近线方程为43
y x =,则双曲线的离心率为( ) A.
35 B. 3
4
C.
4
5
D.
2
3 分析:本题已知b a
=
3
4
,不能直接求出a 、c ,可用整体代入套用公式。
解:因为双曲线的一条渐近线方程为4
3y x =
,所以 43
b a =,则
5
3
c e a =
==,从而选A 。
1.设双曲线(a >0,b >0)的渐近线与抛物线21y x =+相切,则该双曲线的离心率等于( C )
A. C. D.
解:由题双曲线的一条渐近线方程为,代入抛物线方程整理得,因渐近线与抛物线相切,
所以,即2
24b a =e ∴===
2.过双曲线的右顶点作斜率为的直线,该直线与双曲线的两条渐近线的交点分别为.若
12
AB BC =uur uu u r
,则双曲线的离心率是 ( )
A .
B .
C .
D . 答案:C
【解析】对于,则直线方程为,直线与两渐近线的交点为B ,C ,,,
22
2,4AB BC a b =∴=uur uu u r 因此 ,即2
24b a =,e ∴===3.过椭圆()的左焦点作轴的垂线交椭圆于点,为右焦点,若,则椭圆的离心率为( ) A . B . C . D .
【解析】因为,再由有即2
223b a =
从而可得e ∴===B
三、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 。
例3.已知椭圆的左焦点为,右顶点为,点在椭圆上,且轴, 直线交轴于点.若
2AP PB =u u r u u r
,则椭圆的离心率是( )
A .
B .
C .
D . 【解析】对于椭圆,因为2AP PB =u u r u u r
,则
1.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( ) A . B . C . D .3 【解析】由有,则,故选B.
2.双曲线虚轴的一个端点为M ,两个焦点为1F 、2F ,021120=∠MF F ,则双曲线的离心率为( )
A 3 B
26 C 3
6
D 33
解:如图所示,不妨设()b M ,0,()0,1c F -,()0,2c F ,则
2221b c MF MF +==,又c F F 221=,
在21MF F ∆中, 由余弦定理,得2
12
2
12221212cos MF MF F F MF MF MF F ⋅-+=
∠,
即(
)(
)
(
)
2
22
22222421b
c c b c b c +-+++=-,∴212222-=+-c b c b , ∵2
2
2
a c
b -=,∴2122
22-=--a c a ,∴2223c a =,∴232
=
e ,∴26=e ,故选B 3.设是等腰三角形,,则以为焦点且过点的双曲线的离心率为( B ) A .
B .
C .
D .
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( ) A. B. C. D.
解析:选D.不妨设双曲线的焦点在轴上,设其方程为:, 则一个焦点为
一条渐近线斜率为:,直线的斜率为:,, ,解得.
5.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2
1PF F ∆为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( D )
A.
2
2
B.
2
1
2- C. 22- D. 12-
解:由2
2222222101
b PF
c a c ac a
e e e ==⇒-=+-=⇒=化为齐次式
6.双曲线(0,0)a b >>的左、右焦点分别是,过作倾斜角为的直线交双曲线右支于点,若垂直于轴,则双曲线的离心率为( B )
A.B.C.D.
7.设分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线上存在点,且,则双曲线的离心率为( B )A.B.C.D.
解122
222
12
22
2
()()(2)
AF AF AF a
a e
AF AF c
ì-==
ïï
??
íï
+=
ïî
8.如图,
1
F和
2
F分别是双曲线1
2
2
2
2
=
-
b
y
a
x
(0
,0>
>b
a)的两个焦点,A和B是
以O为圆心,以
1
OF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()
A 3
B 5 C
2
5
D 1
3+
6.解析:连接AF1,∠AF2F1=30°,|AF1|=c,|AF2|=c,∴,
双曲线的离心率为,选D。
9. 设
1
F、
2
F分别是椭圆1
2
2
2
2
=
+
b
y
a
x
(0
>
>b
a)的左、右焦点,P是其右准线上纵坐标为c3(c为半焦距)的点,且P
F
F
F
2
2
1
=,则椭圆的离心率是()
A
2
1
3-
B
2
1
C
2
1
5-
D
2
2
10.设双曲线1
2
2
2
2
=
-
b
y
a
x
(b
a<
<
0)的半焦距为c,直线L过()0,a,()b,0两点.已
知原点到直线的距离为c
4
3
,则双曲线的离心率为( )
A. 2
B. 3
C. 2
D. 3
3
2
解:由已知,直线L的方程为0
=
-
+ab
ay
bx,由点到直线的距离公式,得
c
b
a
ab
4
3
2
2
=
+
,
又2
2
2b
a
c+
=, ∴2
3
4c
ab=,两边平方,得()4
2
2
23
16c
a
c
a=
-,整理得
16
16
32
4=
+
-e
e,
得4
2=
e或
3
4
2=
e,又b
a<
<
0,∴2
1
2
2
2
2
2
2
2
2>
+
=
+
=
=
a
b
a
b
a
a
c
e,∴4
2=
e,
∴2
=
e,故选A
11.知1F 、2F 是双曲线122
22=-b
y a x (0,0>>b a )的两焦点,以线段12F F 为边作正三
角形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. 2
1
3+ D. 13+ 解:如图,设1
MF 的中点为P
,01160,,,,P(,)
2222
P P c c OF P PF c x y ∠==∴=-=-Q 即
把P 点坐标代人双曲线方程,有22223=144c c a b
-, 化简得42840e e -+=
解得1e e ==,故选D 四、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4:设椭圆122
22=-b
y a x (0,0>>b a )的右焦点为1F ,右准线为1l ,若过1F 且垂直
于x 轴的弦的长等于点1F 到1l 的距离,则椭圆的离心率是
.
解:如图所示,AB 是过1F 且垂直于x 轴的弦,
∵1l AD ⊥于D ,∴AD 为1F 到准线1l 的距离,根据椭圆的第二定
义,2
1211===
AD AB AD AF e 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( ) A 2 B
22 C 21 D
4
2
解:2
2
1222==
=
AD
AF e 2.在给定双曲线中,过焦点垂直于实轴的弦长为2,焦点到相应准线的距离为2
1
,则该双曲线的离心率为( ) A
2
2
B 2
C 2
D 22 五、构建关于e 的不等式,求e 的取值范围
1.已知双曲线122
22=-b
y a x (0,0>>b a )的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为0
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
( )
A []2,1
B ()2,1
C [)+∞,2
D ()+∞,2
2.椭圆122
22=+b
y a x (0>>b a )的焦点为1F 、2F ,两条准线与x 轴的交点分别为
M 、N ,若212F F MN ≤,则该椭圆离心率的取值范围是( )
A .⎥⎦
⎤ ⎝⎛21,0
B .⎥⎦
⎤ ⎝⎛22,0 C .⎪⎭
⎫
⎢⎣⎡1,21
D .⎪⎪⎭
⎫⎢⎣⎡1,22 1.双曲线的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为的直线与双曲线的右支有且只有一个交
点,则该直线的斜率的绝对值小于等于渐近线的斜率,∴ ≥,离心率e 2=,∴ e ≥2,选C
2.椭圆的焦点为,,两条准线与轴的交点分别为,若,,,则,该椭圆离心率e ≥,选D
3.已知、是椭圆的两个焦点,满足的点总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是(C )
A .
B .
C .
D .
解析:满足的点总在椭圆内部,所以c<b. 4.设,则双曲线的离心率的取值范围是( B ) A .
B .
C .
D .。