椭圆离心率求法

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离心率的五种求法

椭圆的离心率10<e ,抛物线的离心率1=e . 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a

c

e =

来解决。 例1:已知双曲线1222

=-y a

x (0>a )的一条准线与抛物线x y 62-=的准线重合,则该双曲线的离心

率为()

A.

23 B. 23 C. 2

6

D. 332

解:抛物线x y 62

-=的准线是23=x ,即双曲线的右准线2

3122=-==c c c a x ,则02322=--c c ,

解得2=c ,3=

a ,3

3

2=

=

a c e ,故选D

变式练习1:若椭圆经过原点,且焦点为()0,11F 、()0,32F ,则其离心率为()

A.

43 B. 32 C. 21 D. 4

1 解:由()0,11F 、()0,32F 知132-=c ,∴1=c ,又∵椭圆过原点,∴1=-c a ,3=+c a ,∴2=a ,

1=c ,所以离心率2

1

==a c e .故选C.

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.

23B. 26 C. 2

3 D 2 解:由题设2=a ,62=c ,则3=c ,2

3

==

a c e ,因此选C 变式练习3:点P (-3,1)在椭圆122

22=+b

y a x (0>>b a )的左准线上,过点P 且方向为()5,2-=的

光线,经直线2-=y 反射后通过椭圆的左焦点,则这个椭圆的离心率为()

A

33 B 31 C 22

D 2

1 解:由题意知,入射光线为()32

5

1+-

=-x y ,关于2-=y 的反射光线(对称关系)为0525=+-y x ,则⎪⎩

⎪⎨⎧=+-=0

553

2

c c a 解得3=a ,1=c ,则33==a c e ,故选A

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 。

例2:已知1F 、2F 是双曲线122

22=-b

y a x (0,0>>b a )的两焦点,以线段21F 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1MF 的中点为P ,则P 的横坐标为2

c

-

,由焦半径公式a ex PF p --=1,

即a c a c c -⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯-=2,得0222

=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛a c a c ,解得 31+==a

c

e (31-舍去),故选D

变式练习1:设双曲线122

22=-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

32

2=

+, 又2

22b a c +=, ∴234c ab =

,两边平方,得()

4222316c a c a =-,整理得01616324=+-e e ,

得42

=e 或3

42

=e ,又b a <<0,∴212

2222222>+=+==a b a b a a c e ,∴42

=e ,∴2=e ,故选A 变式练习2:双曲线虚轴的一个端点为M ,两个焦点为1F 、2F ,0

21120=∠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 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1F 、2F ,过2F 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________。 解:121

21222222221-=+=+=+===

c

c c

PF PF c a c a c e

四、根据圆锥曲线的统一定义求解

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1

F 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

121

1===

AD AB AD AF e 变式练习: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 五、构建关于e 的不等式,求e 的取值范围 例5:设⎪⎭

⎝⎛∈4,

0πθ,则二次曲线1tan cot 22=-θθy x 的离心率的取值范围为() A. 21 B. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛22,21 C. ⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛2,22 D. ()+∞,2 另:由1tan cot 2

2

=-θθy x ,⎪⎭

⎫ ⎝⎛∈4,

0πθ,得θtan 2=a ,θcot 2

=b , ∴θθcot tan 2

2

2

+=+=b a c ,∴θθθ

θ2222

cot 1tan cot tan +=+=

=a

c e ∵⎪⎭

⎫ ⎝⎛∈4,0πθ,∴1cot 2>θ,∴22

>e ,∴2>e ,故选D

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