圆锥曲线离心率的求法总结版
圆锥曲线离心率的求法(已整理)

圆锥曲线离心率的求法进修目的1.控制求解椭圆.双曲线离心率及其取值规模的几类办法;2.造就学生的剖析才能.懂得才能.常识迁徙才能.解决问题的才能; 进修重难点重点:椭圆.双曲线离心率的求法;难点:经由过程回归界说,联合几何图形,树立目的函数以及不雅察图形.设参数.转化等门路肯定离心率教授教养进程:温习回想:圆锥曲线离心率的概念 一.求离心率探讨一:应用界说直接求a ,c例1.已知椭圆E 的短轴长为6,核心F 到长轴的一个端点的距离等于9,则椭圆E 的离心率等于.演习1:在正三角形ABC 中,点D.E 分离是AB.AC 的中点,则以B.C 为核心,且过D.E 的双曲线的离心率为( )A.53B.3-1C.2+1D.3+1 探讨二:结构关于e 的(a,b,c 的齐次)方程 例2.已知椭圆22221(0)y x a b a b +=>>的上核心为F ,左.右极点分离为12,B B ,下极点为A ,直线2AB 与直线1B F 交于点P ,若22AP AB =,则椭圆的离心率为___________演习2.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左.右核心分离是F1.F2,过F1作竖直角为30°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( )A.6B.3C.2D.33探讨三:以直线与圆锥曲线的地位关系为布景,设而不求肯定e 的方程例3.椭圆x2 a2 +y2b2 =1(a>b >0),点F 的直线交椭圆于A.B 两点,→OA +→OB 求e?二.求离心率的规模(1.直接依据题意树立,a c 不等关系求解. 例 4.已知双曲线12222=-by a x (0,0>>b a )的半焦距为c,若042<-ac b, 则双曲线的离心率规模是( ) A.521+<<e B522+<<e C.5252+<<-eD.223<<e2.借助平面几何干系树立,a c 不等关系求解 例5.设12F F ,分离是椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左.右核心,若在直线x=2a c 上消失,P 使线段1PF 的中垂线过点2F ,则椭圆离心率的取值规模是( )A .(02,B .(0C .1)2 D.1)3.应用圆锥曲线相干性质树立,a c 不等关系求解.例6.已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0) ,F1是左核心,O 为坐标原点,若双曲线上消失点P,使|PO|=|PF1|,则此双曲线的离心率的取值规模是()A .(1,2] B .(1,+∞)C.(1,3) D .[2,+∞)4.应用数形联合树立,a c 不等关系求解 例7.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右核心为F,若过点F 且竖直角为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规模是 ( )(A )(1,2] (B )(1,2) (C )[2,)+∞ (D )(2,)+∞ 5.应用函数思惟求解离心率 例8.设1>a ,则双曲线22221(1)x y a a -=+的离心率e 的取值规模是A .)2,2( B.)5,2( C.)5,2( D.)5,2(演习 3. 设A1.A2,若在椭圆上消失异于A1.A2的点P ,使得02=⋅PA PO ,个中O 为坐标原点,则椭圆的离心率e 的取值规模是A. B. C.小结:求离心率的症结是列出一个与a,b,c,e有关的等式或不等关系求离心率的症结是列出一个与a,b,c,e有关的等式或不等关系.在此,要活用圆锥曲线的特点三角形.经常应用办法:1.应用曲线变量规模.圆锥曲中变量的变更规模对离心率的影响是直接的,充分应用这一点,可优化解题.2.应用直线与曲线的地位关系.依据题意找出直线与曲线相对的地位关系,列出相干元素的不等式,可敏捷解题.3.应用点与曲线的地位关系.依据某点在曲线的内部或外部,列出不等式,再求规模,是一个主要的解题门路.4.联立方程组.假如有两曲线订交,将两个方程联立,解出交点,再应用规模,列出不等式并求其解.5.三角函数的有界性.用三角常识树立等量关系,再应用三角函数的有界性,列出不等式易解.6.用根的判别式依据前提树立与a.b.c相干的一元二次方程,再用根的判别式列出不等式,可得简解7.数形结正当:解析几何和平面几何都是研讨图形性质的,只不过平面几何只限于研讨直线形和圆.是以,在题设前提中有关圆.直线的问题,或标题中结构出直线形与圆,可以应用平面几何的性质简化盘算. 演习1.如图,双曲线2222 1 (,0)x y a b a b -=>的两极点为1A ,2A ,虚轴两头点为1B ,2B ,两核心为1F ,2F . 若认为12A A 直径的圆内切于菱形1122F B F B ,切点分离为,,,A B C D . 则双曲线的离心率e =;2.设12,F F0)b>的两个核心,P 是C 上一点,若1PF PF +30,则C 的离心率为___. 3.如图,1,F 2C 的公共核心,B A ,分离是1C ,2C 21BF AF 2C ( )A .2B .3B .C .23D .264.设双曲线C :x2a2-y2=1(a>0)与直线l :x +y =1订交于两个不合的点A,B. 求双曲线C 的离心率e 的取值规模。
圆锥曲线之求解离心率
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一、快速求离心率的两种技巧 1. 赋值法适用于知道c b a ,,中两者之间的关系,如b a 2=,令12==b a ,,则233==e c , 2. 齐次式(等式两边次数和相同)如ac b 22=,则ac c a 222=-,该式左右两边次数之和都是二次,因此同乘21a 得e e 212=-,解得21+-=e (负值舍去)如22442c a c a =-应同乘41a ,2333ac c a =-应同乘31a注意:齐次式的方法必须消去b ,如222422c ab b a c b a =++⇒=+就无法用此法, 应该222222244442c a ac a c b ac a c b a c -=-+⇒=-+⇒=- 二、利用顶角求离心率的取值范围在椭圆中,顶角∠211F P F 最大. 证明:设∠θ=21PF F ,由余弦定理知()1412422424222222222-≥-=--+=-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+n m b mn b mn mn c n m mn c n m θcos 当且仅当n m =,θcos 取得取最小值.又因为(]πθ,0∈,θcos 单调递减,所以θcos 取得取最小值时,θ最大,此时a n m ==,=θ∠211F P F .例1. 椭圆()0012222>>=+b a by a x ,的两个焦点是21F F ,.若P 为其上一点,且∠321π=PF F ,则椭圆离心率e 的取值范围是 .例2.(2017全国I,12)设B A ,是椭圆1322=+my x C :长轴的两个端点,若C上存在点M 满足∠︒=120AMB ,则m 的取值范围是A . (][)+∞⋃,,910B . (][)+∞⋃,,930C . (][)+∞⋃,,410D . (][)+∞⋃,,430变式1:若B A ,是椭圆()0012222>>=+b a by a x ,长轴的两个端点,Q 为椭圆上的一点,使∠︒=120AQB ,求此椭圆离心率最小值为 .变式2:已知21F F ,是椭圆()0012222>>=+b a b y a x ,的两个焦点,P 是椭圆上一点,且∠9021=PF F ,则椭圆离心率e 的取值范围是 .三、利用焦半径求离心率取值范围在椭圆中,21F F ,是椭圆()0012222>>=+b a by a x ,的两个焦点,P 是椭圆上一点,则c a PF c a +≤≤-2同理,双曲线中,a c PF -≥2. 例1.椭圆()0012222>>=+b a by a x ,的两个焦点是21F F ,.若P 是椭圆上一点,且212PF PF =,则此椭圆离心率的取值范围是 . 例2.已知双曲线()0012222>>=-b a by a x ,的左右焦点分别为21F F ,,点P 在双曲线的右支上,且214PF PF =,则此双曲线离心率e 的最大值为 .变式1.已知双曲线()0012222>>=-b a by a x ,的左右焦点分别为21F F ,,P 是双曲线上异于实轴端点的点,满足1221F PF a F PF c ∠=∠sin sin ,则双曲线离心率e 的取值范围是( )A . ()3121++, B . ()+∞+,21C . ()212+, D . ()211+,四、利用渐近线求离心率取值范围过双曲线内一点①与双曲线只有一个交点的直线有两条(与渐近线平行)②与双曲线右支有两个交点的直线的斜率范围⎪⎭⎫⎝⎛+∞⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-,,a b a b③与双曲线左、右两支相交于两点的直线的斜率范围⎪⎭⎫⎝⎛+-a b a b ,.例1. 斜率为2的直线过中心在原点且焦点在x 轴上的双曲线的右焦点,与双曲线的两个焦点分别在左右两支上,则双曲线离心率的取值范围是 例2.设双曲线()01222>=-a y ax C :与直线1=+y x l :相交于两个不同的点B A ,,求双曲线C 的离心率e 的取值范围.变式 1. 已知双曲线()0012222>>=-b a by a x ,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,则双曲线离心率的取值范围是( )A . (]21,B . ()21,C . [)+∞,2 D . ()+∞,2五、椭圆与双曲线共焦点问题 例1.已知共焦点21F F ,的的椭圆与双曲线,它们的一个公共点是P ,若021=⋅P F P F ,则椭圆的离心率1e 与双曲线的离心率2e 的关系式为( ) A .2112221=+e e B . 2112221=-e e C . 22221=+e e D . 22122=-e e变式 1. 设椭圆11022=+y x 双曲线1822=-y x 的公共焦点分别为21F F ,, P 是这两个曲线的交点,则21F PF ∆的外接圆半径为( )A . 1B . 2C . 22D . 3变式 2. 已知21F F ,是椭圆与双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且321π=∠PF F ,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( )A .334 B . 332 C .3 D . 3 六、圆锥曲线再论共焦点模型设椭圆和双曲线的长半轴分别为21a a ,,由椭圆和双曲线的定义知22112122a PF PF a PF PF =-=+,解得212211a a PF a a PF -=+=例1.椭圆与双曲线有公共焦点21F F ,,它们在第一象限的交点为A ,且21AF AF ⊥,︒=∠3021F AF ,则椭圆与双曲线的离心率之积为( )A . 2B . 3C .21D .23 例2.已知中心在原点的椭圆与双曲线有公共焦点,左、右焦点分别为21F F ,,且两条曲线在第一象限的交点为P ,21F PF ∆是以1PF 为底边的等腰三角形.若101=PF ,椭圆与双曲线的离心率分别为21e e ,,则121+⋅e e 的取值范围为( )A . ()+∞,1B . ⎪⎭⎫⎝⎛+∞,34 C .⎪⎭⎫⎝⎛+∞,56 D . ⎪⎭⎫⎝⎛+∞,910变式1.已知21F F ,是椭圆与双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且11PF PF >,椭圆的离心率为1e ,双曲线的离心率为2e ,若211F F PF =,则3321e e +的最小值为( )A . 326+B . 226+C . 8D . 6变式2. 已知中心在原点的椭圆与双曲线有公共焦点21F F ,都在x 轴上,记椭圆与双曲线在第一象限的交点为P ,若21F PF ∆是以1PF (1F 为左焦点)为底边的等腰三角形,双曲线的离心率为3,则椭圆的离心率为七、圆锥曲线三站共焦点模型设θ221=∠PF F ,在21F PF ∆中,221211212122cb a a PF PFc F F +==+=由余弦定理知,()()()θθθ212421222212121221212221221cos cos cos +-=+-+=-+=PF PF a PF PF PF PF PF PF PF PF F F可得()θθ212212212121cos cos +=+-=b c a PF PF ,θθθθtan cos sin sin 21212121222121b b PF PF S PF F =+==∆ 同理可得,θtan 2221b S PF F =∆ 所以θθtan tan 2221b b =⇒()()222222212222221a c c a a c c a -=-⇒-=-θθθcos sin tan 两边同时除以2c ,得到1222212=+e e θθcos sin 例1.设21e e ,分别为具有公共焦点1F 与2F 的椭圆和圆锥曲线的离心率,P 为两曲线的一个公共点,且满足021=⋅PF PF ,则()2212221e e e e +的值为( ) A .21B . 1C . 2D . 不确定 例2.已知椭圆与双曲线有公共焦点21F F ,,P 是它们的一个交点,且321π=∠PF F ,记椭圆和双曲线的离心率分别为21e e ,,则当211e e 取最大值时,的值分别是( )A .2622, B . 2521, C . 633, D . 342, 变式 1. 已知椭圆与双曲线有公共焦点21F F ,,P 是它们的一个交点,且321π=∠PF F ,记椭圆和双曲线的离心率分别为21e e ,,则2111e e +的最大值为 .变式2.已知椭圆1C 和双曲线2C 焦点相同,且离心率互为倒数,21F F ,是它们的公共21e e ,焦点,P 是椭圆与双曲线在第一象限的交点,若321π=∠PF F ,则椭圆1C 的离心率为A .33 B . 23 C . 22 D . 21八、圆锥曲线线段最值问题空间中定点到圆锥曲线上动点线段长度问题 处理策略:1. 二次函数 2. 参数方程例1. 设Q P ,分别为()2622=-+y x 和椭圆11022=+y x 上的点,则Q P ,两点间的最大距离是A . 25B .246+ C . 27+ D . 26九、圆锥曲线椭圆的焦半径公式椭圆的第二定义:平面上到定点F 的距离与到定直线的距离之比为常数e .对椭圆12222=+b y a x ,相对于焦点()0,c F 的准线方程是c a x 2=设过左焦点1F 的直线交椭圆于点B A ,,过A 向准线ca x 2=作垂线于点D⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫⎝⎛-==⇒=θcos 1211AF c c a e AD e AF e AD AF 解得θcos c a b AF -=21同理可得,θcos c a b BF +=21设()121>=λλAF AF ,得θθθθθθλcos cos cos cos cos cos e e c a c a c a b c a b -+=-+=+-=1122⇒11-+=λλθcos e 即1111BF AF BF AF e +-==和差θcos例1. 双曲线),(:0012222>>=-b a by a x C 的右焦点为F ,过F 且斜率为3的直线交C 与B A ,两点,若FB AF 4=,则C 的离心率为例2. 已知椭圆),(:0012222>>=+b a by a x C 的离心率为23,过右焦点F 且斜率为)(0>k k 的直线与C 相交于与B A ,两点.若BF AF 3=,则=k变式 1. 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FD BF 2=,则C 的离心率为变式 2. 设椭圆),(:0012222>>=+b a by a x C 的右焦点F ,过F 的直线与椭圆C 相交于与B A ,两点,直线l 的倾斜角为︒60,FB AF 2= (1) 求椭圆C 的离心率 (2) 如果215=AB ,求椭圆C 的的方程.十、椭圆的焦半径公式坐标式 设椭圆上一点),(y x A ,则exa AF ex a AF -=+=21例1. 已知ABC ∆是椭圆192522=+y x 的内接三角形,F 是椭圆的右焦点,且ABC ∆的重心在原点0,则C B A ,,三点到F 的距离之和为( )A . 9B . 15C . 12D . 8变式1. 已知椭圆13422=+y x 的左右焦点分别为21F F ,,P 为椭圆上一动点. (1) 求21PF PF 的取值范围; (2) 求21PF PF ⋅的取值范围.九、快速求离心率的两种技巧 十、利用顶角求离心率的取值范围 例1.解:由题意知,有一点P 使∠321π=PF F ,则椭圆的顶角∠3211π≥F P F ,所以∠621π≥F OP ,又因为a c F OP =21sin ,则21621=≥=πsin sin a c F OP 故⎪⎭⎫⎢⎣⎡∈121,e例2.变式1.变式2.十一、利用焦半径求离心率取值范围例1.例2.变式1.十二、利用渐近线求离心率取值范围例1变式1十三、椭圆与双曲线共焦点问题例1变式2十四、圆锥曲线再论共焦点模型例1例2变式1变式2十五、圆锥曲线三站共焦点模型例1例2变式1变式2十六、圆锥曲线线段最值问题例1九、圆锥曲线椭圆的焦半径公式例1例2变式1变式2十、椭圆的焦半径公式坐标式例1变式1。
求圆锥曲线离心率的方法
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思路探寻离心率是圆锥曲线中双曲线和椭圆的重要性质.在解答圆锥曲线离心率问题时,要重点关注圆锥曲线的性质、离心率公式以及圆锥曲线的标准方程,根据题中所给的条件求出a 、c 的值或关系式,进而求得圆锥曲线的离心率.具体可采用以下三种方法.一、公式法我们知道,离心率e =ca.在求圆锥曲线的离心率时,我们可以根据题目中的已知条件直接对问题进行求解.求出a 、b 、c 的值或关系式后,结合圆锥曲线标准方程中a 、b 、c 之间的关系来求得a 、c 的值,再根据公式e =ca求出离心率.例1.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1()a >0,b >0,双曲线C 的两个焦点及虚轴的两个端点构成一个四边形,且四边形中有一个内角为60°,则双曲线C 的离心率为.解:设双曲线C 的焦点坐标是F 1和F 2,虚轴的两个端点是B 1和B 2,则四边形F 1B 1F 2B 2为菱形.若∠B 2F 1B 1=60°,则∠B 2F 1F 2=30°,由勾股定理可知c=3b ,a =2b ,故双曲线C 的离心率e =c a =.若∠F 1B 2F 2=60°,则∠F 1B 2B 1=30°,由勾股定理可知b =3c ,不满足c >b .综上所述,双曲线C 的离心率为e =.解答本题,我们需首先根据题意绘制出几何图形,然后根据菱形的性质和勾股定理求出a 、c 的关系式,再利用离心率公式求得结果.二、定义法定义法是根据圆锥曲线的定义来求其离心率的方法.运用这一方法解题,需熟知圆锥曲线的第一定义和第二定义.我们根据第一定义,分析曲线上的点与两焦点的距离,便可以求出2a 、2c 的值或关系式;根据第二定义,通过研究曲线上点到准线的距离,就可以确定曲线的离心率.例2.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1()a >0,b >0,过双曲线C 的右焦点F 且斜率为3的直线与双曲线C交于A ,B 两点,若 AF =4FB ,则C 的离心率为.解:设l 为双曲线C :x 2a 2-y2b2=1的右准线,过A ,B分别作AM ⊥l 于M ,BN ⊥l 于N ,BD ⊥AM 于D ,如图所示,∵直线AB 的斜率为3,∴AB 的倾斜角为60∘,∴∠BAD =60∘,|| AD =12|| AB .根据双曲线的第二定义可得||AM -||BN =||AD =1e()AF - FB =12|| AB =12()||AF +|| FB .又∵ AF =4 FB ,1e ∙3FB =52FB ,∴e =65.我们首先根据圆锥曲线的第二定义作出准线,结合几何图形找出曲线上的点到准线的距离,建立关系式,便可求出曲线的离心率.三、齐次式法有时,我们根据已知条件和圆锥曲线的定义、性质很难求出a 、c 的值,只能得到相关的关系式,此时,可以根据已知条件构造关于a 、c 的齐次式,然后通过恒等变换将其转化为关于离心率e 的一元二次方程,解方程便可快速求得曲线的离心率.例3.已知F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,过F 1且垂直于x 轴的直线与椭圆交于A ,B 两点,若△ABF 2是锐角三角形,则该椭圆的离心率e 的取值范围是.解:∵F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,∴F 1(-c ,0),F 2(c ,0),A æèçöø÷-c ,b 2a ,B æèçöø÷-c ,b 2a ,∵△ABF 2是锐角三角形,∴∠AF 2F 1<45°,∴tan ∠AF 2F 1<1,∴b 2a 2c<1,整理得b 2<2ac ,∴a 2-c 2<2ac ,两边同时除以a 2并整理得e 2+2e -1>0,解得e >2-1或e <-2-1(舍去),∵0<e <1,∴椭圆的离心率e 的取值范围是(2-1,1).我们首先根据锐角三角形的性质确定∠AF 2F 1的取值范围,由此建立关于a 、c 的二次齐次式,然后将其转化为关于e 的一元二次方程来进行求解.上述三种方法都是求圆锥曲线离心率的常用方法.其中,公式法与定义法是同学们使用较多的方法,也较为简单.而齐次式法一般适用于求解较为复杂的题目,解题过程中的计算量也较大.(作者单位:新疆阿克苏地区第二中学)求圆锥曲线离心率的方法荀文文53Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。
圆锥曲线离心率的求法
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离心率是圆锥曲线的一个几何性质.与圆锥曲线离心率有关的问题主要考查圆锥曲线的定义、性质以及离心率的公式,属于一类基础性的问题.求圆锥曲线离心率的关键是求得圆锥曲线方程中a、b、c的值或关系式.本文重点介绍求圆锥曲线离心率的三种方法,以供大家参考.一、公式法公式法是指运用公式e=c a求出离心率的方法.在解题时,我们可以根据已知条件以及圆锥曲线的标准方程、性质建立与a、c相关的关系式,结合圆锥曲线中a、b、c之间的关系求出a、c的值,然后利用公式e=ca求得离心率的大小.例1.过双曲线C:x2-y2b2=1()b>0的左顶点A作斜率为1的直线l,若直线l与双曲线的两条渐近线分别交于B,C,且||AB=||BC,则双曲线的离心率为____.解:由双曲线的方程可知a=1,∴点A()-1,0,∴直线l方程为y=x+1,∵双曲线C:x2-y2b2=1()b>0知两条渐近线分别为y=bx,y=-bx,∴Bæèöø-1b+1,b b+1,Cæèöø1b-1,b b-1,∵||AB=||BC,∴b2=9,c=b2+1=10,∴e=c a=10.我们首先根据双曲线的方程求出a的值,然后由B、C两点的坐标以及已知条件||AB=||BC建立关于b的式子,求得b、c的值,便可利用离心率公式求得问题的答案.二、齐次式法齐次式法是求圆锥曲线离心率的重要方法之一.齐次式法是指通过构建齐次式来解答问题的方法.有些问题中a、c的值不易直接求出,我们可以结合已知条件构造关于a、c的齐次式,通过解方程得到e=ca的值.例2.已知F1,F2分别是双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的两个焦点,以线段F1F2为边作正△MF1F2,若MF1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率为____.解:结合题意绘制如图的图形,设||OF1=c,MF1的中点为P,∴点P的横坐标为-c2,∵||PF1=12||F1F2=c,由焦半径公式可得||PF1=-2x p-a,∴c=-c a×æèöø-c2-a,化简得c2-2a2-2ac=0,∴e2-2e-2=0,解方程得e1=1+3,e2=1-3()舍去,∴双曲线的离心率为1+3.在解答上题的过程中,需建立关于a、c的齐次式,再将其左右同除以a2,通过整理和化简得到关于e的一元二次方程,解方程便可求得e的值.三、定义法定义法是指利用圆锥曲线的定义求出离心率的方法.一般地,圆锥曲线的定义中都蕴含着a(动点到圆锥曲线上两焦点的距离之和或差)与c(焦点之间的距离)之间的关系.因此在求圆锥曲线的离心率时,我们可以根据圆锥曲线的定义绘制相应的图形,找出a、c对应的线段,建立关系式,便可求得圆锥曲线的离心率.例3.设F1,F2分别是椭圆x2a2+y2b2=1(a>0,b>0)的左,右焦点,点P在椭圆C,线段PF1的中点在y轴上,若∠PF1F2=30∘,则椭圆的离心率为_____.解:∵线段PF1的中点在y轴上,F1F2的中点为点O,∴PF2//y轴,∴PF2⊥F1F2,∵∠PF1F2=30∘,∴在Rt△PF1F2中,||PF1:||PF2:||F1F2=2:1:3,∵2a=||PF1+||PF2,2c=|F1F2∴e=c a=2c2a=||F1F2||PF1+||PF2=.解答本题,需结合题意绘制出图形,通过解直角三角形PF1F2得到||PF1、||PF2、||F 1F2的关系式,结合椭圆的定义求得a与c的值以及e的值.公式法、齐次式法、定义法都是解答圆锥曲线离心率问题的有效方法.其中公式法和定义法是比较常用的方法,齐次式法虽然较为复杂,但能有效地简化运算.(作者单位:广东省惠州市博罗县石湾中学)解题宝典翟勇超38Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。
圆锥曲线中离心率的求法
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圆锥曲线中离心率的求法离心率是圆锥曲线的重要性质之一,也是高考中的一个重要考点,本文对圆锥曲线的离心率的求法予以归纳,并通过例题加以说明。
一、由圆锥曲线定义结合图形性质求离心率例1. 已知是双曲线的左右焦点,双曲线恰好通过正的两边的中点,求双曲线的离心率。
解:如图,双曲线恰好通过正两边的中点,所以。
在中,,所以,由双曲线的定义知,即。
二、利用正弦定理求离心率例2. 已知是椭圆的两个焦点,点P在椭圆上,且,求椭圆的离心率。
解:在中,由正弦定理得由合比定理得三、由定比分点坐标公式求离心率例3. 已知等腰梯形ABCD中,,AB∥CD,点E分有向线段AC所成的比为8:11,双曲线过C、D、E三点,且以A、B为焦点,求双曲线的离心率。
解:建立如图所示平面直角坐标系。
因为C、D在双曲线上,且AB∥CD,所以C、D关于y轴对称。
设双曲线方程为,因可设。
因点E 分有向线段AC所成的比为8:11,所以又因C、E在双曲线上,则消去得,即点评:本题巧妙地抓住C、D关于y轴对称这一特殊关系,设出点的坐标,利用定比分点坐标公式,从而求得离心率。
四、已知直线和双曲线相交求离心率范围例4. 设双曲线C:,与直线l:相交于两个不同的点,求双曲线C的离心率e的取值范围。
分析:曲线C与l相交于两个不同的点,故方程组有两个不同的解,求出a的取值范围,进一步转化为e关于a的函数,求出双曲线C的离心率e的取值范围。
解:由曲线C与l相交于两个不同的点,故方程组有两个不同的解。
消去y整理得所以又,解得且。
所以∴且。
e的取值范围为点评:本题主要考查直线与双曲线等基本知识,以及运用解析几何的方法分析和解决问题的能力。
这类问题通常转化为方程、函数,通过方程、函数求解。
圆锥曲线离心率公式
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圆锥曲线离心率公式圆锥曲线是几何学中常用的一种曲线,它表示了点到两个平面之间的距离,并且其离心率是一个比较重要的参数。
所谓离心率,就是指一个圆锥曲线的距离两个平面之间的最大距离,也是圆锥曲线上离心点的距离,它通常用符号“e”表示,即:e = (1-bCa)/a其中,a是圆锥曲线的长轴,b是圆锥曲线的短轴,C是圆锥曲线的焦点距离。
该离心率公式,基本上是圆锥曲线的一个重要的参数,离心率的值可以用来判断圆锥曲线的形状,当离心率大于1时,圆锥曲线就是凸的;而当离心率小于1时,圆锥曲线就是凹的。
另外,圆锥曲线的离心率也可以用来表示曲线的宽度,一般情况下,离心率越大,说明圆锥曲线越宽;离心率越小,说明圆锥曲线越窄。
圆锥曲线的离心率公式,也可以用来评估圆锥曲线的“凹/凸”及“宽/窄”等特性。
下面我们来讨论一下,圆锥曲线离心率公式在几何中的应用。
圆锥曲线离心率公式最常用于几何图形的分析和绘制上,例如平面几何中的椭圆、抛物线、双曲线等,都属于圆锥曲线的一类,它们本质上都是一种特殊的圆锥曲线。
给定椭圆、抛物线、双曲线的三个参数,就可以使用圆锥曲线的离心率公式来计算出它们的离心率,从而让我们知道它们的凹凸程度和宽窄程度,从而相应地调整几何形状。
此外,圆锥曲线的离心率公式还可以用于天文学、力学中的运动轨迹计算,可以根据它来计算一个天体运行轨迹的参数,从而实现对运行轨迹进行精确描述。
此外,圆锥曲线离心率公式还可以用于绘制常见的科学图表,例如热释电图、示波器图形等,这些图表中就很多由圆锥曲线构成,因此通过计算它们的离心率,可以使绘制出精确的图表。
可见,圆锥曲线的离心率公式非常普遍,它不仅可以用于几何形状的绘制,还可以用于其他科学应用。
它的准确计算和应用,可以帮助我们精确描述和分析实际发生的现象和运动轨迹,这对科研和实际应用都有重要意义。
高中数学圆锥曲线中离心率的14种求解方法
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圆锥曲线是高中数学的一个重要内容,其中离心率的求解是常考知识点之一。
本文将介绍圆锥曲线中离心率的14种求解方法,包括定义法、两点法、点差法、判别式法、参数方程法、切线法、弦长公式法、基本不等式法等。
每种方法都有其适用条件和优缺点,同学们可以根据具体情况选择合适的方法进行解题。
方法一:定义法定义法是通过利用圆锥曲线的定义来求解离心率的。
对于椭圆和双曲线,可以利用椭圆和双曲线的中心和对称性,以及长度的不减性来求解离心率的范围。
这种方法适用于简单的情况,但在复杂的情况下需要结合其他方法进行求解。
方法二:两点法两点法适用于求解椭圆的离心率。
当焦点在x 轴上时,设左、右两个顶点分别为A1、A2,焦距为F1、F2,通过求出丨FA1丨-丨FA2丨来求出离心率e 的范围。
当焦点在y 轴上时,同样利用左右顶点及中心来解题。
这种方法简单直观,但需要学生掌握椭圆的性质。
方法三:点差法点差法适用于求解圆锥曲线的离心率的范围。
通过将圆锥曲线上两个点的坐标进行差分,得到关于离心率的方程,从而求解离心率的值或范围。
这种方法需要学生具有一定的技巧和经验,但对于一些较为复杂的问题,能够得到事半功倍的效果。
方法四:判别式法对于双曲线和抛物线,判别式法是一种常用的求解离心率的简便方法。
通过将圆锥曲线的方程化简为二次方程或一元二次方程,利用判别式小于零得到离心率的范围。
这种方法简单易行,但需要学生具有一定的数学基础和解题技巧。
方法五:参数方程法对于一些较为复杂的圆锥曲线,可以使用参数方程来求解离心率的值或范围。
通过将圆锥曲线转化为参数方程的形式,利用参数的几何意义或结合不等式进行求解。
这种方法能够解决一些较为困难的问题,但需要学生掌握参数方程的相关知识和技巧。
方法六:利用切线法求椭圆离心率根据椭圆的性质,椭圆的左、右焦点到相应准线的距离称为离心率;若过椭圆上某点作坐标轴的垂线,与以该点为起点的直角三角形相似,则此直角三角形的另一顶点在焦点上,此定点即为椭圆的上下顶点;而椭圆上的点到左右顶点的距离之和为定值(2a)。
求解圆锥曲线离心率问题的两种途径
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思路探寻离心率是圆锥曲线的基本性质之一.圆锥曲线的离心率问题常以填空或选择题的形式出现,题目的难度适中.这类问题的常见命题形式有:(1)求椭圆、双曲线的离心率;(2)求圆锥曲线离心率的取值范围、最值.本文主要探讨一下求解圆锥曲线离心率问题的两种途径:构造齐次方程和利用离心率公式.一、构造齐次方程在求解圆锥曲线的离心率问题时,我们通常可根据已知的条件和圆锥曲线的方程,得到关于a 2、b 2、c 2或a 、b 、c 的等量关系.那么我们就可以结合椭圆、双曲线的方程中参数a 、b 、c 之间的关系a 2+b 2=c 2或a 2-b 2=c 2,将关于a 2、b 2、c 2或a 、b 、c 的等量关系进行变形,构造出关于a 、b 、c 齐次方程,将问题转化为求c 2a 2,进而求得圆锥曲线的离心率e .例1.已知点A 、B 是椭圆C :x 2a 2+y2b2=1()a >b >0长轴上的两个顶点,点P 在椭圆上(异于A 、B 两点).若直线PA 、PB 斜率之积为a -4c3a,则椭圆的离心率为().A.13B.14C.23D.34解:设点P 的坐标为()m ,n ,则m 2a 2+n 2b 2=1,m 2-a 2=-a 2n 2b 2,设A ()-a ,0,B ()a ,0,则k PA ∙k PB =n m +a ∙n m -a =n 2m 2-a 2=n 2-a 2n 2b 2=-a 2b2=-a -4c 3a ,整理得3c 2+4ac -4a 2=0,即3e 2+4e -4=0,解得e =23或e =-2(舍去),故答案为选项C .解答本题,需先根据椭圆的方程和直线的斜率公式建立关于a 、b 、c 的方程;然后根据椭圆的a 、b 、c 之间的关系a 2+b 2=c 2,将所得的关系式变形为关于a 、c 的齐次方程3c 2+4ac -4a 2=0,通过解方程求得e 的值.例2.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)与过原点的直线l 交于P 、Q 两点(P 在第一象限),过点P 作l 的垂线,与双曲线交于另一个点A ,直线QA 与x 轴交于点B ,若点B 的横坐标为点Q 横坐标的两倍,则双曲线的离心率为______.解:由题意可知,直线PQ 的斜率存在且不为零,设直线PQ :y =kx ()k ≠0,设点P ()t ,kt ,得点Q ()-t ,-kt ,点B ()-2t ,0,∵AP ⊥PQ ,∴k AP =-1k,∴直线AP :y -kt =-1k()x -t ,又∵k AQ =k BQ =kt -2t +t=-k,∴直线AQ :x =-1ky -2t ,由ìíîïïy -kt =-1k()x -t ,x =-1k y -2t ,可得ìíîïïïïx =-3k 2t +tk 2-1,y =kt ()3+k 2k 2-1,即A æèççöø÷÷-t ()3k 2+1k 2-1,kt ()k 2+3k 2-1,∵点A 在双曲线上,∴t 2()3k 2+12a 2()k 2-12-k 2t 2()k 2+32b 2()k 2-12=1,又∵P 在双曲线上,∴t 2a 2-k 2t 2b 2=1,∴t 2=a 2b 2b 2-a 2k 2,可得b 2()3k 2+12()k2-12()b 2-a 2k2-k 2a 2()k 2+32()b 2-a 2k 2()k2-12=1,化简得b 2()8k 4+8k 2=a 2k 2()8k 2+8,50思路探寻∵k≠0,∴b2=a2,∴a2=c2-a2,可得c2a2=2,即双曲线的离心率e=2.本题较为复杂,我们需首先结合直线AP、PQ的方程和双曲线的方程建立关于k、t、b、a的关系式;然后结合双曲线中a、b、c之间的关系a2+b2=c2,通过消元、代换,得到关于a、c的齐次方程,进而求得离心率e的值.二、利用公式法公式法是求解圆锥曲线离心率问题的重要方法,主要是利用离心率公式e=c a来求圆锥曲线的离心率.在解题时,可先灵活运用圆锥曲线的定义、几何性质列出关于a、b、c的关系式;然后通过移项、化简等方式,将关系式转化为关于a、c的关系式;最后根据公式e=c a求出离心率的值.例3.如图1,已知F1、F2分别是曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左右焦点,过点F2的直线与双曲线C的右支交于点P、Q两点,若PQ⊥PF1,||PQ=||PF1,则双曲线C的离心率为().图1A.6-3B.5-22C.5+22D.1+22解:因为PQ⊥PF1,||PQ=||PF1,由双曲线的定义可得||PF1-||PF2=||PQ-||PF2=||QF2=2a,||QF1-||QF2=2a,所以||QF1=4a,由∠F1QF2=π4,得||F1F2=2c,在△QF1F2中,由余弦定理可得16a2+4a2-2×4a×2a=4c2,化简得e==5-22.故答案为选项C.我们根据已知条件,利用双曲线的定义、余弦定理得到a、c等量关系式,即可根据离心率公式直接求得双曲线的离心率.例4.如图2,已知F1、F2分别为双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左右焦点,过点F1的直线与双曲线交左支于A、B两点,且||AF1=2||BF1,以点O为圆心,OF2为半径的圆经过点B,则椭圆C的离心率为_____.图2解:由题意可得∠F1BF2=90°,设||BF1=m,||BF2=m+2a,||AF1=2m,则||AF2=2m+2a,||AB=3m,在Rt△ABF2中,由勾股定理可得()2a+m2+()3m2=()2m+2a2,解得m=23a,则||BF1=2a3,||BF2=8a3,在Rt△F1BF2中,由勾股定理可得æèöø2a32+æèöø8a32=()2c2,化简得c=,所以椭圆的离心率为e=ca=.在解答本题时,要先仔细研究图形,结合圆的几何性质以及椭圆的定义找出a、b、c之间的关系;然后利用勾股定理得到关于a、c的关系式;最后将其代入圆锥曲线的离心率公式中,就能得到椭圆的离心率.相比较而言,公式法比较直接、简单,但需灵活运用圆锥曲线的性质和定义;而齐次化法较为复杂,运用该方法解题运算量较大.同学们需反复练习,领悟其中的要义,从而高效地解答问题.(作者单位:云南省曲靖市第二中学)51。
求圆锥曲线离心率的几种方法
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关于椭圆离心率设椭圆得左、右焦点分别为,如果椭圆上存在点P,使,求离心率e 得取值范围。
解法1:利用曲线范围 设P(x,y ),又知,则将这个方程与椭圆方程联立,消去y,可解得解法2:利用二次方程有实根由椭圆定义知又由,知则可得这样,与是方程的两个实根,因此∠=︒+===--+-=F PF PF PF F F c PF PF a c PF PF u au a c 12122212221222122229042220||||||||||()||||()解法3:利用三角函数有界性 记||sin ||sin ||sin ||||sin sin ||||||||sin sin sin cos cosPF PF F F PF PF F F PF PF a F F c e c a 121212121212902211222122βααβαβαβαβαβ==︒⇒++=+====+=+-=-又,,则有解法4:利用焦半径 由焦半径公式得||||||||||PF a ex PF a ex PF PF F F a cx e x a cx e x c a e x c x c a e P x y x a x a 12122212222222222222222222224220=+=-+=+++-+=+==-≠±≤<,又由,所以有即,又点(,)在椭圆上,且,则知,即解法5:利用基本不等式 由椭圆定义,有 平方后得42228212221212221222a PF PF PF PF PF PF F F c =++⋅≤+==||||||||(||||)||解法6:巧用图形得几何特性 由,知点P在以为直径得圆上。
又点P 在椭圆上,因此该圆与椭圆有公共点P 故有演练一、直接求出或求出a与b得比值,以求解。
在椭圆中,,1、已知椭圆得长轴长就是短轴长得2倍,则椭圆得离心率等于_____2、已知椭圆两条准线间得距离就是焦距得2倍,则其离心率为_____3、若椭圆经过原点,且焦点为,则椭圆得离心率为____4、已知矩形ABCD,AB=4,BC=3,则以A、B为焦点,且过C、D两点得椭圆得离心率为___5、若椭圆短轴端点为满足,则椭圆得离心率为___6、、已知则当mn取得最小值时,椭圆得得离心率为____7、椭圆得焦点为,,两条准线与轴得交点分别为,若,则该椭圆离心率得取值范围就是_________8、已知F1为椭圆得左焦点,A、B分别为椭圆得右顶点与上顶点,P为椭圆上得点,当PF1⊥F1A,PO∥AB(O为椭圆中心)时,椭圆得离心率为___________9、P就是椭圆+=1(a>b>0)上一点,就是椭圆得左右焦点,已知椭圆得离心率为_____10、已知就是椭圆得两个焦点,P就是椭圆上一点,若,则椭圆得离心率为_______11、在给定椭圆中,过焦点且垂直于长轴得弦长为,焦点到相应准线得距离为1,则该椭圆得离心率为_______二、构造得齐次式,解出1.已知椭圆得焦距、短轴长、长轴长成等差数列,则椭圆得离心率就是____2.以椭圆得右焦点F2为圆心作圆,使该圆过椭圆得中心并且与椭圆交于M、N两点,椭圆得左焦点为F1,直线MF1与圆相切,则椭圆得离心率就是_____3.以椭圆得一个焦点F为圆心作一个圆,使该圆过椭圆得中心O并且与椭圆交于M、N两点,如果∣MF∣=∣MO∣,则椭圆得离心率就是_____4.设椭圆得两个焦点分别为F1、、F2,过F2作椭圆长轴得垂线交椭圆于点P,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆得离心率就是_____5.已知F1、F2就是椭圆得两个焦点,过F1且与椭圆长轴垂直得直线交椭圆于A、B两点,若△ABF2就是正三角形,则这个椭圆得离心率就是_____三、寻找特殊图形中得不等关系或解三角形。
根据圆锥曲线的离心率知识点总结
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根据圆锥曲线的离心率知识点总结
圆锥曲线是高等数学中的重要内容,离心率是其中一个重要的参数。
本文将对离心率相关的知识点进行总结。
定义
离心率是指一个圆锥曲线上的一点到该曲线的一个焦点的距离与该点到该曲线上的直线的距离的比值。
对于椭圆和双曲线,离心率的值在0到1之间;对于抛物线,离心率等于1;对于直线,离心率为无穷大。
计算公式
对于椭圆,离心率的计算公式为:
$$
e = \frac{\sqrt{a^2-b^2}}{a}
$$
其中,a为长轴长度,b为短轴长度。
对于双曲线,离心率的计算公式为:
$$
e = \frac{\sqrt{a^2+b^2}}{a}
$$
同样的,a为距离双曲线两支的两个焦点的距离的一半,b为
双曲线的半轴长。
对于抛物线,离心率的值为1。
性质
椭圆的离心率介于0和1之间,离心率越接近0,则椭圆越圆;离心率越接近1,则椭圆越扁。
双曲线的离心率大于1,离心率越大,则双曲线的两支越“开”,曲线的形状越细长。
抛物线的离心率等于1,离心率为定值。
应用
离心率在几何、天文等领域中都有广泛应用。
其中,在行星运动、卫星轨道计算等天文领域中,离心率是一个十分重要的参数。
总之,离心率是圆锥曲线的一个重要参数,具有重要的理论和应用价值。
高二数学圆锥曲线中离心率的求法
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圆锥曲线中离心率的求法在解析几何中,求离心率在高考中经常出现,解法较灵活,下面就介绍些常用的方法。
1、公式法:即利用ace =这一公式求离心率。
[例1]已知椭圆m y mx5522=+的离心率510=e ,求m 的值。
解:将椭圆方程化为标准方程得:1522=+my x (1)当50<<m 时,51055,5,,5222=-==-=∴==m ac e m c m b a ,可得3=m ;(2)当5>m 时,5105,5,5,222=-==-=∴==m m a c e m c b m a ,可得325=m ;3253==∴m m 或。
[例2]已知双曲线的渐近线为x y 43±=,求双曲线的离心率。
解:(1)当双曲线的焦点在X 轴上时,可得:43=a b ,从而451222=⎪⎭⎫⎝⎛+=+==a b a b a ac e ; (2)当双曲线的焦点在Y 轴上时,可得:43=b a ,同理可得35=e ; ∴双曲线的离心率为4535或。
2、几何法:求与焦点三角形有关的离心率,可根据三角形的特征设一条边,再想办法求出2a,2c ,从而可得离心率。
[例3]以椭圆的右焦点2F 为圆心作圆,使这圆过椭圆的中心,且交椭圆于点M ,若直线)(11为左焦点F MF 是圆2F 的切线,M 是切点,则椭圆的离心率是( )(A )13- (B )32- (C )22(D )23 解:如图,由题意得21F MF ∆为直角三角形,设12=MF ,则221=F F ,从而31=MF ,131322121-=+=+=∴MF MF F F e ,故选A 。
[例4]F 1,F 2为椭圆的左右两个焦点,过F 2的直线交椭圆于P 、Q 两点,PQ PF ⊥1,且||||1PQ PF =,求椭圆的离心率。
解:设2,1,111===Q F PQ PF 则,a QF PQ PF 411=++ ,()261212,2212222222221=-+=+=+=+=∴a PF PF c a ,3622-==∴ace 。
求圆锥曲线离心率的几种方法

关于椭圆离心率解法1:利用曲线范围则 F j P F 2P 即(X c)(x 仆 2 2得Xy0, c) y 22c2 a 2c 2 a 2b 2x2a b但由椭圆范围及 F 1PF 2知0由椭圆定义知 |PF i | |PF 2I 2a |PF i |2 |PF 2I 2 2|PF iH PF 2I 4a2设 P (x , y ),又知 F i ( c . 0), F 2(c , 0),则F i P (X c ,y), F 2 P(Xy)由 F i PF 290,知 F i P F 2P , 将这个方程与椭圆方程联立,消去y ,可解得可得从而得 所以eb 2,即c 2e c—,且 ea 2恵、 [亍,0c 2,且解法2: 利用二次方程有实根2设椭圆笃 a 2占1 椭圆上存在点P,使(a b 0)的左、右焦点分别为 F i 、F 2,如果F 1PF 290 ,求离心率e 的取值范围。
902 2X a 2 22 2a c ab 2 72又由 F j PF ? 90,知 2 |PF 1| 则可得 这样, 2 2 2 |P F 2I IF 1F 2I 4c |P F 1IIPF 2I 2(a 2 c 2) |PF 1|与|PF 2|是方程u 22au 2(a 2 c 2)0的两个实根,因此c 2) 0 24a 2 8(a 2 2c ~2a 昱2,1)解法3:利用三角函数有界性 记 P F 1 F 2 PF 2F 1,由正弦定理有|P F i | IPF 2I IF 1F 2Isin sin sin 90|P F 1| |P F2|IF 1F 2Isin sin又|PF 1I |PF 2I 2a ,IF 1F 2Icsin1 si n 2c ,则有 190 45cos ------ 12从而可得—— e 122 sin ----- c os —2 272 cos —2解法4:利用焦半径 由焦半径公式得 | PF i | a ex , | PF 2I a ex 又由 |P F 112 |P F 2|2 | F 1 F 2 |2,所以有 a 2cx e x a 2cx e x 4c c 222c a2e且x a ,则知0即a 2 e 2x 2 2c 2, x 2 又点P (x ,y )在椭圆上,x 2 a 2,即o2c 2 a 2 20 ---- 2——ae42得e ["2-,1)解法5:利用基本不等式 由椭圆定义,有2a |PF 1||P F 2I 平方后得4a 2 | PF i l 2 |PF 2I 2 2|PF i ll PF 2I 2(|PF i |2 |PF 2|2) 2|F i F 2I 2 8c 21421所以有e [牙,1)解法6:巧用图形的几何特性 由 F 1PF 2 90 ,知点P 在以|F 1F 2| 2c 为直径的圆上。
圆锥曲线离心率公式
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圆锥曲线离心率公式
圆锥曲线是一种抛物线,它由一条曲线和一个圆组成,通过抛物
线上的点,与圆的法线相切。
它比抛物线更加嫰细节,可用来描述交
通路线,流程图,高度地图等等。
它的绘制非常方便,只需要一条圆
线和一条抛物线就可以构成。
圆锥曲线的离心率是决定一条曲线的曲率的量,它定义为抛物线
的圆心和曲点之间的连线到曲线上点的距离和曲线上曲线到圆点
的距离的比值。
通过计算离心率,可以得知曲线的曲率,以及该曲线
在某个特定点的斜率、过曲点的切线方程,以及其椭圆的较长半轴和
较短半轴的长度。
圆锥曲线的离心率的计算公式可以表示为:e=√(1+(R/P)^2 )-1, 其中R为曲线和抛物线的曲点到圆心的距离,P为曲线到圆心的距离。
此外,圆锥曲线还有两个重要参数,分别是圆心角和直径,用几
何方法求解它们也是十分重要的。
圆心角是由曲线到圆点和圆内切抛
物线到圆点的夹角,而直径是某一点圆外接线与与其夹抛物线的直径。
因此,圆锥曲线的离心率是描述一条曲线的曲率的有用的参数,
也是圆锥曲线的重要变量。
通过求解它的离心率,不仅可以计算椭圆
的长轴短轴长度,而且可以确定该曲线在某个特定点的斜率,切线方
程等。
另外,圆锥曲线也可用来描述物体运动曲线,例如太阳系行星
的运行轨迹。
圆锥曲线离心率题型归纳及解题技巧
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圆锥曲线离心率题型归纳及解题技巧圆锥曲线是一类常见的数学曲线形状,它的离心率是重要的曲线特征之一。
离心率的概念和求解方法由此可知,有关离心率的题目也就成为高考中的重要题目之一了。
本文将针对离心率圆锥曲线题型,从概念讲解其特点和求解方法,总结出常见的解题技巧,帮助学生们以更加有效的方式解答高考中的有关题目。
一、圆锥曲线离心率概念介绍圆锥曲线(又称双曲线)是由两个圆组成的曲线形状,它的离心率是重要的曲线特征之一。
离心率e的含义是:沿着椭圆的曲线,两个焦点到远点的距离与远点到椭圆长轴之间的比值。
它的取值范围在0到1之间,且不会等于1。
e=|FO|/2a其中FO是椭圆的焦距,2a为椭圆的长轴长度。
显然,离心率越大,椭圆所在的曲线就越“扁”,当离心率等于1时,椭圆就变成了一条直线。
二、离心率椭圆曲线的求解1.解题时首先要判断该圆锥曲线是否为椭圆曲线,及其离心率;2.如果是椭圆曲线,那么根据上述定义,可以计算离心率e,即:e=|FO|/2a;3.若有给定椭圆轴长2a和焦距|FO|,则可直接求出离心率e,即:e=|FO|/2a;4.若有给定椭圆轴长2a和离心率e,则可求出焦距|FO|,即:|FO|=2ae。
三、离心率椭圆曲线常用解题技巧1.学生们在解离心率椭圆曲线的题目时,可以先把题目的数据推导出离心率的大小,这会使问题更加容易解答;2.若问题涉及曲线上某点的坐标,可以根据离心率的大小,判断出曲线的形状,从而更方便的求解曲线上某点的坐标;3.若问题中出现“最大长短轴之比”,可以考虑根据离心率求出曲线的长短轴,然后求出最大长短轴之比;4.若问题中出现“最近点到焦点的距离”,可以考虑从曲线的射影中求解,也可以根据离心率的大小,判断出最近点到焦点的距离;5.还可以根据椭圆的倾斜角,求出椭圆的方程,以及椭圆上某点的关系,从而解答相关题目。
四、结语圆锥曲线离心率是数学曲线形状的重要特征,对于圆锥曲线题来说,学生们应该根据离心率概念及求解方法,掌握一些常用的解题技巧,以达到以更有效的方式解答高考中的有关题目。
圆锥曲线定比分焦点弦求离心率
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圆锥曲线定比分焦点弦求离心率圆锥曲线定比分焦点弦与其离心率的关系
在圆锥曲线中,离心率是一个重要的参数,它描述曲线与圆的偏离程度。
对于给定的焦点弦,我们可以通过以下定理确定圆锥曲线的离心率:
定理:对于一个离心率为 e 的圆锥曲线,焦点弦长为 2a,焦点与弦中点的距离为 c,则:
```
e = sqrt(1 - (c / a)^2)
```
推导:
从圆锥曲线方程出发,我们可以导出以下恒等式:
```
c^2 = a^2(1 - e^2)
```
这个恒等式可以通过利用焦点和准线的定义以及弦中点到焦点的距离等于弦长的一半来推导出。
将上述恒等式代入定理中,即可得到:
```
e = sqrt(1 - (c / a)^2)
```
应用:
该定理可以用于求解圆锥曲线的离心率,已知焦点弦长度和焦点到弦中点的距离。
例如:
对于椭圆,焦点弦长为 10,焦点到弦中点的距离为 6,则离心率为:
```
e = sqrt(1 - (6 / 10)^2) = sqrt(1 - 0.36) = 0.8
```
对于抛物线,焦点弦长为 2a,焦点到弦中点的距离为 a,则离心率为:
```
e = sqrt(1 - (a / a)^2) = sqrt(0) = 0
```
对于双曲线,焦点弦长为 2a,焦点到弦中点的距离为 c,则离心率为:
```
e = sqrt(1 - (c / a)^2) > 1
```
结论:
焦点弦及其与焦点的距离提供了求解圆锥曲线离心率的便捷方法。
通过应用上述定理,我们可以轻松确定曲线与圆偏离的程度。
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()1,3-P ()5,2-=a 离心率的专题复习椭圆的离心率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已知圆锥曲线的标准方程或a 、c 易求时,可利用率心率公式ace =来解决。
例1:已知1F 、2F 是双曲线12222=-by 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.213+ D. 13+解1: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. 43B. 32C. 21D. 41 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21==a c e .故选C.点 在椭圆12222=+by a x (0>>b a )的左准线上,过点P 且变式练习2:方向为 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( )A33 B 31 C 22D 21 解:由题意知,入射光线为()3251+-=-x y ,关于2-=y 的反射光线(对称关系)为0525=+-y x ,则⎪⎩⎪⎨⎧=+-=05532c c a 解得3=a ,1=c ,则33==a c e ,故选A变式练习3:[2016·全国卷Ⅲ] 已知O 为坐标原点,F 是椭圆C 12222=+by a x (0>>b a )的左焦点,A ,B 分别为C 的左、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. 13B. 12C. 23D. 3412.A [解析] 设M (-c ,y 0),则AM 所在直线方程为y =y 0-c +a(x +a ),令x =0,得E (0,ay 0-c +a ).BM 所在直线方程为y =y 0-c -a (x -a ),令x =0,得y =-ay 0-c -a .由题意得-ay 0-c -a =12×ay 0-c +a,解得a =3c ,即e =c a =13.二、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:设双曲线12222=-by 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 43,则双曲线的离心率为( ) A. 2 B. 3 C.2 D.332 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 4322=+, 又222b a c +=, ∴234c ab =,两边平方,得()4222316c a c a =-,整理得01616324=+-e e ,得42=e 或342=e ,又b a <<0 ,∴2122222222>+=+==a b a b a a c e ,∴42=e ,∴2=e ,故选A变式练习1: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( )A3 B26 C 36 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212212221212cos MF MF F F MF MF MF F ⋅-+=∠,即()()()22222222421bc c b c b c +-+++=-,∴212222-=+-c b c b , ∵222a cb -=,∴212222-=--a c a ,∴2223c a =,∴232=e ,∴26=e ,故选B变式练习2:【2017课标3,文11】已知椭圆C :22221x y a b+=,(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为( )A .63B .33C .23D .13【答案】A变式练习3:[2016·全国卷文Ⅰ] 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. 13B. 12C. 23D. 34[解析] 不妨设直线l 经过椭圆的焦点F (c ,0)和顶点(0,b ),则直线l 的方程为x c +yb =1,椭圆中心到直线l 的距离为|-bc |b 2+c 2=14×2b .又a2=b 2+c 2,所以离心率e =c a =12. 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:12121222222221-=+=+=+===cc c PF PF c a c a c e变式练习1.已知长方形ABCD ,AB =4,BC =3,则以A 、B 为焦点,且过C 、D 两点的椭圆的离心率为 .12变式练习2.已知F 1、F 2是双曲线)0,0(12222>>=-b a by 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 .13+变式练习3.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△AB F 2是等边三角形,则双曲线的离心率为 . 31+四、根据圆锥曲线的统一定义求解例4:设椭圆12222=-by 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,21211===AD AB AD AF e 变式练习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( ) A2 B22 C 21 D 42解:221222===ADAF e变式练习2:.已知双曲线()222210,0x y C a b a b-=>>:的右焦点为F ,过F 的直线交C 于A B 、两点,若4AF FB =,则C 的离心率为 .65变式练习3:已知椭圆C :22221x y a b +=(a>b>0)的离心率为2,过右焦点F 且斜率为k (k>0)的直线于C 相交于A 、B 两点,若3AF FB =u u u r u u u r,则k = .五、构建关于e 的不等式,求e 的取值范围:一般来说,求椭圆或双曲线的离心率的取值范围,通常可以从两个方面来研究:一是考虑几何的大小,例如线段的长度、角的大小等;二是通过设椭圆(或双曲线)点的坐标,利用椭圆或双曲线本身的范围,列出不等式. (一)基本问题例.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 .12⎫⎪⎪⎣⎭Ex1.设1a >,则双曲线22221(1)x y a a -=+的离心率e 的取值范围是 . Ex2.【2017课标II ,文5】若1a >,则双曲线2221x y a-=的离心率的取值范围是A. )+∞B. 2)C.D. (1,2) 【答案】C【解析】由题意222222111c a e a a a+===+,因为1a >,所以21112a <+<,则1e <<选C.【考点】双曲线离心率【名师点睛】解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于,,a b c 的方程或不等式,再根据,,a b c 的关系消掉b 得到,a c 的关系式,而建立关于,,a b c 的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.(二)数形结合例.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的焦点分别为F 1,F 2,若该椭圆上存在一点P ,使得∠F 1PF 2=60°,则椭圆离心率的取值范围是 .1[,1)2 Ex1.已知1F 、2F 是椭圆的两个焦点,满足120MF MF ⋅=u u u u r u u u u r的点M 总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是 .(0,2。