高中数学破题致胜微方法(椭圆的基本性质):10.构造齐次方程求椭圆的离心率 Word版含答案
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关于高中数学离心率题型解法的有效解决技巧离心率是椭圆形几何图形较为重要的一个参数,它代表着椭圆的扁平程度。
在高中数学中,离心率一般作为重要内容涉及到椭圆、双曲线和抛物线的相关题型。
下面,我们将介绍一些高效的解决离心率题型的有效技巧。
一、离心率的定义和特点椭圆的离心率是一个非常重要的物理量,它代表着椭圆的扁平程度。
在椭圆的定义中,其离心率的定义是:离心率等于椭圆长轴和短轴的差值与它们的和的比值。
它的数值在0~1之间。
双曲线的离心率是大于1的,它代表着双曲线的扁平程度。
它的数值大于1。
抛物线没有离心率的概念,因为抛物线是一个具有对称性的几何图形。
二、椭圆题型的解法在椭圆的题型中,很多问题都涉及到了离心率,因此我们需要通过不同的方法求解。
(1)已知椭圆的方程,求椭圆长轴和短轴长度以及离心率。
一般来说,已知椭圆的方程为$\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$,其中a和b分别表示长轴和短轴长度,离心率为$e=\sqrt{1-\dfrac{b^2}{a^2}}$。
根据椭圆的定义式,可以知道:$$\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$$其中a,b分别表示椭圆的长轴和短轴长度。
可以通过已知的a和b来确定椭圆的方程。
(3)已知椭圆上两点的坐标,求离心率。
根据椭圆的性质,椭圆上任意两点到椭圆中心的距离之和是定值。
因此,可以利用椭圆焦点的性质求解该问题:设点$A(x_1,y_1)$和点$B(x_2,y_2)$在椭圆上,焦点为点$F_1$和$F_2$,椭圆中心为点$O$,则有:$AF_1+BF_1=AF_2+BF_2=2a$ $(a>$离心率为$e=\dfrac{c}{a}$,其中c表示椭圆两个焦点之间的距离。
其中$c=\sqrt{a^2+b^2}$为双曲线的焦点之间的距离。
(1)了解椭圆、双曲线和抛物线的定义、性质和方程式,能够熟练计算离心率。
专题2-4椭圆与双曲线离心率相关问题一、常见的离心率的求法:①定义法:根据椭圆或双曲线的定义,求出a,c或列出关于a,c的等式,得到关于e的方程.②几何法:涉及到焦点三角形的题目往往利用圆锥曲线的定义及三角形中的正弦定理、余弦定理、三角形面积公式等来求得ca的值.③构造齐次方程求离心率利用定义以及图形中的几何关系来建立关于参数a,b,c的关系式,结合c2=a2+b2(或a2=c2+b2),化简为参数a,c的关系式进行求解.二、求离心率范围建立不等式:1、利用焦半径的取值范围建立不等关系P 为椭圆上的任意一点,[]1,PF a c a c ∈−+;12,F F 为双曲线22221(0,0)x y a b a b −=>>的左、右焦点,P 为双曲线上的任一点,1PF c a ≥−.2、利用最大顶角θ建立不等关系.12,F F 为椭圆22221x y a b+=的左、右焦点,P 为椭圆上的动点,若12F PF θ∠=,则椭圆离心率e 的取值范围为sin12e θ≤<.3、利用题目不等关系建立不等关系.4、利用判别式建立不等关系.5、利用与双曲线渐近线的斜率比较建立不等关系.6、利用基本不等式,建立不等关系.2023新高考1卷T16——思路一:倒边得出直角三角形/思路二:爪型图2次余弦定理1.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点分别为12,F F .点A 在C 上,点B 在y 轴上,11222,3F A F B F A F B ⊥=−,则C 的离心率为 .2021年全国乙卷(理)T112.设B 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的上顶点,若C 上的任意一点P 都满足||2PB b ≤,则C 的离心率的取值范围是( ) A .2,12⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .20,2⎛⎤ ⎥⎝⎦D .10,2⎛⎤⎥⎝⎦2019年全国Ⅰ卷(理)T16——找出中位线3.已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b−=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB =,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为 .题型一 利用定义、几何性质求离心率的值 双焦点三角形倒边1.已知1F ,2F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点,斜率为34的直线l 过1F 分别交双曲线左、右支于A 、B 点,22||||F A F B =,则双曲线C 的离心率为______________.2.1F 、2F 分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b−=>>的左、右焦点,过点1F 的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于A 、B 两点,若2ABF ∆是等边三角形,则该双曲线的离心率为( )A .2B .3C .5D .73.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b−=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过点1F 的直线l 与C 的左、右两支分别交于点,A B ,若2ABF 是边长为4的等边三角形,则C 的离心率为( ) A .3 B .7 C .5 D .24.(2023秋·衡阳市八中高三校考)已知分别是双曲线的左、右焦点,点是双曲线的右顶点,点在过点且斜率为的直线上,为等腰三角形,,则双曲线的离心率为 .12,F F 2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>A C P A 33412PF F △21120PF F ∠=重点题型·归类精讲利用正余弦定理2024届·厦门大学附属科技中学10月月考5.已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b +=>>:的左,右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为36的直线上,12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为 A .23B .12C .13D .146.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 为C 上一点,且127cos 9F PF ∠=,若1F 关于12F PF ∠平分线的对称点Q 在C 上,则C 的离心率为________.构造齐次方程求离心率7.双曲线2222:1(0x y C a a b−=>,0b >的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 是双曲线C 上一点,2PF x ⊥轴,123tan 4PF F ∠=,则双曲线的离心率为( ) A .43B 2C 3D .28.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b−=>>的两条渐近线分别为12,l l ,点12,F F ,分别为双曲线的左、右焦点,以原点O 为圆心且过两焦点的圆与1l 交于点P (P 在第一象限),点Q 为线段1OF 的中点,且2QP l ⊥,则双曲线的离心率为( )A .3514− B .3314 C .1712D .17129.已知12,F F 是椭圆的两个焦点,过1F 且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于,A B 两点,若2ABF 是等腰直角三角形,则这个椭圆的离心率是( ) A 3B 2C 21D 210.已知椭圆Γ:22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点为1F ,2F ,过2F 的直线与Γ交于A ,B 两点.若223AF F B =,12AB AF =,则Γ的离心率为( )A .15B 5C 10D 1511.设椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点M ,N 在C 上(M 位于第一象限),且点M ,N 关于原点O 对称,若12MN F F =,2222NF =,则C 的离心率为( ) A 2B .12C .6237D .3237利用勾股定理构造等式12.(2024届河南省实验中学高三校考)设1F ,2F 分别是双曲线()222210,0x ya b a b−=>>的左、右焦点,O为坐标原点,过左焦点1F 作直线1F P 与圆222x y a +=切于点E ,与双曲线右支交于点P ,且满足()112OE OP OF =+,则双曲线的离心率为( ) A 2 B 3C .2 D 52024届·湖北省高中名校联盟高三上学期第一次联合测评13.已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1x y C a b+=(0a b >>)的左,右焦点,M ,N 是椭圆C 上两点,且112MF F N =,20MF MN ⋅=,则椭圆C 的离心率为( )A .34B .23C .53D .74利用2次余弦定理14.已知椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的两个焦点为12F F ,,过1F 作直线与椭圆相交于,A B 两点,若112AF BF =且2BF AB =,则椭圆C 上的离心率为( )A .13 B .14 C 3 D 615.设12F F ,分别为椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左、右焦点,点A B ,均在C 上,若122F A F B =,1125F B F A =,则椭圆C 的离心率为( )A .22B .53C .64D .10516.椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点1F 的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,若122||||F F AF =,112AF F B =,则椭圆C 的离心率为( )A .57B 2C 5D .1317.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 作直线l 交双曲线C 的右支于A ,B 两点,其中点A 在第一象限,且22||3||AF BF =.若1||||AB AF =,则双曲线C 的离心率为() A .32B .2C 15D .4与初中几何性质结合(相似,中位线等)2024届武汉九月调研T718.过双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b−=>>的左焦点F 作222x y a +=的一条切线,设切点为T ,该切线与双曲线E 在第一象限交于点A ,若3FA FT =,则双曲线E 的离心率为( ) A 3B 5C 13 D 1519.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的两个焦点为()1,0F c −和()2,0F c ,直线l 过点1F ,2F 点关于直线l 对称点A 在C 上,且()2112222F A F F AF c +⋅=,则椭圆C 的离心率为____________.20.已知椭圆1C 与双曲线2C 共焦点,双曲线2C 实轴的两顶点将椭圆1C 的长轴三等分,两曲线的交点与两焦点共圆,则椭圆的离心率为( ) A.3 B.3 C.5 D.521.已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0,0)x yC a b a b+=>>的左、右焦点,点P 在椭圆上,且在第一象限,过2F 作12F PF ∠的外角平分线的垂线,垂足为A ,O 为坐标原点,若||3OA b =,则该椭圆的离心率为______.2024届长郡中学月考(二)22.已知双曲线的左、右焦点分别为,过双曲线上一点向轴作垂线,垂足为,若且与垂直,则双曲线的离心率为 .23.(2024届·广州市一中校考)已知为坐标原点,是椭圆上位于轴上方的点,为右焦点.延长、交椭圆于、两点,,,则椭圆的离心率为 .24.已知1F ,2F 是双曲线22221x ya b−=(0a >,0b >)的左、右焦点,点1F 关于渐近线的对称点恰好落在以2F 为圆心,2OF 为半径的圆上,则该双曲线的离心率为( )A 2B 3C .2D 31题型二 求离心率范围范围问题25.已知F 是椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的右焦点,A 是C 的上顶点,直线l :340x y −=与C 交于M ,N 两点.若6MF NF +=,A 到l 的距离不小于85,则C 的离心率的取值范围是( )A .5⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭ B .5⎛ ⎝⎦ C .3⎛ ⎝⎦ D .3⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭26.已知12F F 、是双曲线22221(0)x ya b a b−=>>的左右焦点,以2F 为圆心,a 为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于A ,B 两点,若122F F AB >,则双曲线的离心率的取值范围是______.2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>12,F F C P y Q 12PQ F F =1PF 2QF C O P ()2222:10x y E a b a b+=>>x F PO PF E Q R QF FR ⊥4QF FR =E27.已知双曲线22:1x y C m m λ−=+(其中0,0m λ>≠),若0λ<,则双曲线C 离心率的取值范围为( ) A .()1,2 B .()2,+∞C .()1,2D .()2,+∞28.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的左右焦点为1F ,2F ,以12F F 为直径的圆与椭圆有四个交点,则椭圆离心率的范围为( ).A .2,12⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭B .2,12⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭C .1,12⎛⎫⎪⎝⎭D .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭29.已知1F ,2F 分别为双曲线C 的左、右焦点,点P 是右支上一点,且12π3F PF ∠=,设12PF F θ∠=,当θ的范围为ππ,126⎛⎫⎪⎝⎭时,双曲线C 离心率的范围为( )A .6,32⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭ B .61,2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭C .(1,3)D .6,22⎛⎫⎪⎝⎭30.已知双曲线2222:1x y C a b−=(0a >,0b >)的左右焦点分别为1F ,2F ,O 为坐标原点,点P 为双曲线C中第一象限上的一点,12F PF ∠的平分线与x 轴交于Q ,若214OQ OF =,则双曲线的离心率范围为( ) A .()1,2B .()1,4C .()2,2D .()2,431.(多选)双曲线2221y x a−=的离心率为e ,若过点(2,2)能作该双曲线的两条切线,则e 可能取值为( ).A .324B .2C .32D .232.已知双曲线2222:1,(0,0)x y a b C a b−=>>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21123PF F PF F ∠∠=,则双曲线离心率取值范围范围为 .33.设椭圆()222210x y a b a b +=>>与双曲线22221y x a b−=,若双曲线的一条渐近线的斜率大于52,则椭圆的离心率e 的范围是 .34.过双曲线的一焦点的直线垂直于一渐近线,且与双曲线的两支相交,则该双曲线离心率的范围为 . 35.已知点1F 、2F 分别为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点,过1F 的直线与双曲线右支交于点P ,过2F 作12F PF ∠的角平分线的垂线,垂足为A ,若1||3F A b =,则双曲线的离心率的取值范围是()A .2)B .3)C .(2,2)D .(3,2)36.已知12F F ,分别是椭圆()2222:10x yC a b a b+=>>的左、右焦点,椭圆C 上不存在点P 使12120F PF ∠≥︒,则椭圆C 的离心率的取值范围是A .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭C .3⎛ ⎝⎭D .3,12⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭37.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>,点P 是C 上任意一点,若圆222:O x y b +=上存在点M 、N ,使得120MPN ∠=︒,则C 的离心率的取值范围是( )A .3⎛ ⎝⎦B .3⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭C .10,2⎛⎤⎥⎝⎦D .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭38.已知点P 为椭圆C :()222101y x b b+=<<的上顶点,点A ,B 在椭圆上,满足PA PB ⊥且PA PB =,若满足条件的△PAB 有且只有一个,则C 的离心率的取值范围为( ) A .20,2⎛ ⎝⎭B .6⎛ ⎝⎦C .2⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭ D .6⎫⎪⎪⎝⎭题型三 椭圆和双曲线公共焦点问题39.设1F ,2F 为椭圆1C 与双曲线2C 的公共焦点,1F ,2F 分别为左、右焦点,1C 与2C 在第一象限的交点为M .若12MF F △是以线段1MF 为底边的等腰三角形,且双曲线2C 的离心率72,2e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则椭圆1C 离心率的取值范围是( )A .45,99⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .70,16⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .27,516⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .2,17⎡⎤⎢⎥⎣⎦40.已知有相同焦点1F 、2F 的椭圆()2211x y a a +=>和双曲线()2210x y m m−=>,则椭圆与双曲线的离心率之积的范围为( ) A .()1,+∞ B .()0,1C .10,2⎛⎫⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭41.设12,F F 是椭圆()221112211:10x y C a b a b +=>>与双曲线()222222222:10,0x y C a b a b −=>>的公共焦点,曲线12,C C 在第一象限内交于点12,90M F MF ∠=,若椭圆的离心率16,13e ⎡⎫∈⎪⎢⎪⎣⎭,则双曲线的离心率2e 的范围是( ) A .(1,2⎤⎦B .(1,3⎤⎦C .)3,⎡+∞⎣D .)2,⎡+∞⎣42.设12,F F 为双曲线22122:1x y C a b−=与椭圆2C 的公共的左右焦点,它们在第一象限内交于点12,P PF F 是以线段1PF 为底边的等腰三角形,若椭圆2C 的离心率范围为25,512⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则双曲线1C 的离心率取值范围是( )A .52,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .125,52⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .122,5⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[2,5]43.设1e ,2e 分别为具有公共焦点1F 与2F 的椭圆和双曲线的离心率,P 为两曲线的一个公共点,且满足120PF PF ⋅=,则22124e e +的最小值为( )A .3B .92C .4D .5344.已知1F ,2F 是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且123F PF π∠=,椭圆的离心率为1e ,双曲线的离心率2e ,则221213e e +=( ) A .1 B .2C .2D .445.已知1F 、2F 为椭圆与双曲线的公共焦点,P 是其一个公共点,1260F PF ∠=︒,则椭圆与双曲线离心率之积的最小值为( ) A .23B .1C .32D .246.已知12F F ,是椭圆与双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且12PF PF >,线段1PF 的垂直平分线过2F ,若椭圆的离心率为1e ,双曲线的离心率为2e ,则2122e e +的最小值为( ) A .8 B .6C .4D .247.已知1F ,2F 是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且123F PF π∠=,则椭圆和双曲线离心率倒数之和的最大值为( ) A .43B .433C .4 D .46348.如图,F 1,F 2是椭圆C 1与双曲线C 2的公共焦点,A ,B 分别是C 1与C 2在第二、四象限的公共点,若AF 1⊥BF 1,设C 1与C 2的离心率分别为e 1,e 2,则8e 1+e 2的最小值为( )A .32B .643C 510D 55专题2-4椭圆与双曲线离心率相关问题一、常见的离心率的求法:①定义法:根据椭圆或双曲线的定义,求出a,c或列出关于a,c的等式,得到关于e的方程.②几何法:涉及到焦点三角形的题目往往利用圆锥曲线的定义及三角形中的正弦定理、余弦定理、三角形面积公式等来求得ca的值.③构造齐次方程求离心率利用定义以及图形中的几何关系来建立关于参数a,b,c的关系式,结合c2=a2+b2(或a2=c2+b2),化简为参数a,c的关系式进行求解.二、求离心率范围建立不等式:1、利用焦半径的取值范围建立不等关系P 为椭圆上的任意一点,[]1,PF a c a c ∈−+;12,F F 为双曲线22221(0,0)x y a b a b −=>>的左、右焦点,P 为双曲线上的任一点,1PF c a ≥−.2、利用最大顶角θ建立不等关系.12,F F 为椭圆22221x y a b+=的左、右焦点,P 为椭圆上的动点,若12F PF θ∠=,则椭圆离心率e 的取值范围为sin12e θ≤<.3、利用题目不等关系建立不等关系.4、利用判别式建立不等关系.5、利用与双曲线渐近线的斜率比较建立不等关系.6、利用基本不等式,建立不等关系.2023新高考1卷T16——思路一:倒边得出直角三角形/思路二:爪型图2次余弦定理1.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点分别为12,F F .点A 在C 上,点B 在y 轴上,11222,3F A F B F A F B ⊥=−,则C 的离心率为 .35【分析】方法一:利用双曲线的定义与向量数积的几何意义得到2211,,,AF BF BF AF 关于,a m 的表达式,从而利用勾股定理求得a m =,进而利用余弦定理得到,a c 的齐次方程,从而得解.方法二:依题意设出各点坐标,从而由向量坐标运算求得00235,3x c y t ==−,224t c =,将点A 代入双曲线C得到关于,,a b c 的齐次方程,从而得解; 【详解】方法一:依题意,设22AF m =,则2113,22BF m BF AF a m ===+,在1Rt ABF 中,2229(22)25m a m m ++=,则(3)()0a m a m +−=,故a m =或3a m =−(舍去), 所以124,2AF a AF a ==,213BF BF a ==,则5AB a =, 故11244cos 55AF a F AF ABa ∠===, 所以在12AF F △中,2221216444cos 2425a a c F AF a a +−∠==⨯⨯,整理得2259c a =,故35c e a ==方法二:依题意,得12(,0),(,0)F c F c −,令()00),,(0,A x y B t ,因为2223F A F B =−,所以()()002,,3x c y c t −=−−,则00235,3x c y t ==−,又11F A F B ⊥,所以()1182,,33F A F B c t c t ⎛⎫⋅=−⋅ ⎪⎝⎭2282033c t =−=,则224t c =,又点A 在C 上,则2222254991c t a b−=,整理得2222254199c t a b −=,则22222516199c c a b −=, 所以22222225169c b c a a b −=,即()()2222222225169c c a a c a c a −−=−,整理得4224255090c a c a −+=,则()()22225950c a c a −−=,解得2259c a =或225c a =,又1e >,所以35e =5e =(舍去),故35e =2021年全国乙卷(理)T112.设B 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的上顶点,若C 上的任意一点P 都满足||2PB b ≤,则C 的离心率的取值范围是( ) A .2,12⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .20,2⎛⎤ ⎥⎝⎦D .10,2⎛⎤⎥⎝⎦【分析】设()00,P x y ,由()0,B b ,根据两点间的距离公式表示出PB ,分类讨论求出PB 的最大值,再构建齐次不等式,解出即可.【详解】设()00,P x y ,由()0,B b ,因为 2200221x y a b+=,222a b c =+,所以()()2223422222220000022221y c b b PB x y b a y b y a b b b c c ⎛⎫⎛⎫=+−=−+−=−++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,因为0b y b −≤≤,当32bb c−≤−,即 22b c ≥时,22max 4PB b =,即 max 2PB b =,符合题意,由22b c ≥可得222a c ≥,即 20e <≤; 当32b b c −>−,即22b c <时, 42222max b PB a b c=++,即422224b a b b c ++≤,化简得, ()2220c b −≤,显然该不等式不成立.2019年全国Ⅰ卷(理)T16——找出中位线3.已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b−=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB =,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为 . 【分析】通过向量关系得到1F A AB =和1OA F A ⊥,得到1AOB AOF ∠=∠,结合双曲线的渐近线可得21,BOF AOF ∠=∠02160,BOF AOF BOA ∠=∠=∠=从而由0tan 603ba==. 【详解】如图,由1,F A AB =得1.F A AB =又12,OF OF =得OA 是三角形12F F B 的中位线,即22//,2.BF OA BF OA =由120F B F B =,得121,,F B F B OA F A ⊥⊥则1OB OF =有1AOB AOF ∠=∠,又OA 与OB都是渐近线,得21,BOF AOF ∠=∠又21BOF AOB AOF π∠+∠+∠=,得02160,BOF AOF BOA ∠=∠=∠=.又渐近线OB 的斜率为0tan 603ba==,所以该双曲线的离心率为221()1(3)2c be a a==+=+=题型一 利用定义、几何性质求离心率的值 双焦点三角形倒边1.已知1F ,2F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点,斜率为34的直线l 过1F 分别交双曲线左、右支于A 、B 点,22||||F A F B =,则双曲线C 的离心率为______________. 【解答】解:设22||||F A F B m ==,由双曲线定义得:1||2F A m a =−,1||2F B m a =+, 所以11||||||(2)(2)4AB F B F A m a m a a =−=+−−=,作21F H F B ⊥,Rt △21F HF 中,213tan 4F H F H α==,可得234F H m =, Rt △2F HA 中,勾股定理得:222222222234||||||()(2)......4167m F H AH AF m a m a +=⇒+=⇒=①,Rt △21F HF 中,勾股定理得:22222221123||||||()(2)4F H F H F F m m c +=⇒+=,可得22254 (16)m c =②, 由①②可得2242547a c ⨯=,整理可得22257c a =,即577e =2.1F 、2F 分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b−=>>的左、右焦点,过点1F 的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于A 、B 两点,若2ABF ∆是等边三角形,则该双曲线的离心率为( )重点题型·归类精讲A 2B 3C 5D 7【解答】解:因为2ABF ∆为等边三角形,不妨设22||||||AB BF AF m ===,B 为双曲线上一点,1211||||||||||2F B F B F B BA F A a −=−==, A 为双曲线上一点,则21||||2AF AF a −=,2||4AF a =,12||2F F c =,由260ABF ∠=︒,则12120F AF ∠=︒,在△12F AF 中应用余弦定理得:2224416224cos120c a a a a =+−⋅⋅⋅︒, 得227c a =,则27e =,解得7e =D . 【法二】作垂直,勾股定理3.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b−=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过点1F 的直线l 与C 的左、右两支分别交于点,A B ,若2ABF 是边长为4的等边三角形,则C 的离心率为( ) A .3 B 7C 5D .2【答案】B 【解析】224AB BF AF ===,1212BF BF AF a ∴−==,又212AF AF a −=,244AF a ∴==,解得:1a =,16BF ∴=, 在12BF F △中,由余弦定理得:2221212122cos 283F F BF BF BF BF π=+−⋅=,解得:1227F F =227c =,7c ∴=∴双曲线C 的离心率7ce a=4.(2023秋·衡阳市八中高三校考)已知分别是双曲线的左、右焦点,点是双曲线的右顶点,点在过点的直线上,为等腰三角形,,则双曲线的离心率为 .【答案】【分析】作出辅助线,得到,求出. 【详解】由题知,过作轴于,则,,,利用正余弦定理2024届·厦门大学附属科技中学10月月考 5.已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b +=>>:的左,右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为36的直线上,12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为 A .23B .12C .13D .14【详解】分析:先根据条件得PF 2=2c,再利用正弦定理得a,c 关系,即得离心率. 详解:因为12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,所以PF 2=F 1F 2=2c, 由AP 3得,222312tan sin cos 61313PAF PAF PAF ∠=∴∠=∠=, 12,F F 2222:1(0,0)x y C a b a b −=>>A C P A 3312PF F △21120PF F ∠=323,2PM c AM c a ==−333PM c AM==1222F F PF c ==P PM x ⊥M 260PF M ∠=2223,,2PM c F M c AM AF F M c a c c a ∴==+=−+=−333PM c AM ==23c a =32e ∴=由正弦定理得2222sin sin PF PAF AF APF ∠=∠, 所以222113134,π5431211sin()3221313c a c e a c PAF =∴==+−∠⋅−⋅6.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 为C 上一点,且127cos 9F PF ∠=,若1F 关于12F PF ∠平分线的对称点Q 在C 上,则C 的离心率为________. 3【解析】设1F 关于12F PF ∠平分线的对称点为Q , 则2,,P F Q 三点共线, 设1PF m =,则PQ m =,又127cos 9F PF ∠=,所以在1PF Q 中,由余弦定理有: 22222174299FQ m m m m =+−⨯=,即123m FQ = 由椭圆定义可知11243m PF PQ QF m m a ++=++=,可得32m a = 所以1231,22PF a PF a ==在12PF F △中,由余弦定理可得:222121212122cos F F PF PF PF PF F PF =+−⋅⋅∠,即22222913744244493c a a a a =+−⨯⨯=,所以2213c a =, 所以3c e a ==构造齐次方程求离心率7.双曲线2222:1(0x y C a a b−=>,0b >的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 是双曲线C 上一点,2PF x ⊥轴,123tan 4PF F ∠=,则双曲线的离心率为( ) A .43B 2C 3D .2【解答】解:因为点P 在双曲线上,且2PF x ⊥轴,所以点P 的横坐标为c ,代入双曲线的方程可得2(,)b P c a ±,则22||b PF a=,12||2F F c =,所以2221212||3tan ||224b PF b a PF F F F c ac ∠====,所以223b ac =, 所以222()3c a ac −=,所以2232(1)c ca a −=,所以22320e e −−=,所以12e =−(舍去),或2e =8.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b−=>>的两条渐近线分别为12,l l ,点12,F F ,分别为双曲线的左、右焦点,以原点O 为圆心且过两焦点的圆与1l 交于点P (P 在第一象限),点Q 为线段1OF 的中点,且2QP l ⊥,则双曲线的离心率为( )A 351−B .331+ C 171− D 171+【答案】B法一:利用对称性和互余关系导角【简证】设2QP l ⊥于H ,作PH ⊥x 轴于H ,易知如右图,易知∠POH=∠GOQ ,则∠1=∠2 而5s 0.10.5in a a c c ∠==,sin 2OH OHOP c∠==,则OH a =,PH b =故 221tan 1122OG PH a b a ac b QG QH b a c ∠==⇒=⇒+=+,即22212a ac c a +=−同除a ²可得21112e e +=− 解得3314e =法二:设点由题可设,),(,0)2(cP a b Q −,2,2PQ bk PQ l G a =⊥+,则 223311()()124045Q bb k k e ec a a e +⋅=−⇒−=−⇒−−==⇒+9.已知12,F F 是椭圆的两个焦点,过1F 且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于,A B 两点,若2ABF 是等腰直角三角形,则这个椭圆的离心率是( )A 3B .22C 21D 2【答案】C【解析】不妨设椭圆方程为()222210x y a b a b+=>>,焦点()()12,0,,0F c F c −,离心率为e ,将x c =代入22221c y a b +=可得2b y a =±,所以22bAB a =, 又2ABF 是等腰直角三角形,所以212224bAB F F c a===,yxl 2l 1:y=b aGHQF 1O F 2P 12ba c0.5c0.5bG O所以22b c a=即2220c a ac −+=,所以2210e e +−=,解得21e =(负值舍去).10.已知椭圆Γ:22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点为1F ,2F ,过2F 的直线与Γ交于A ,B 两点.若223AF F B =,12AB AF =,则Γ的离心率为( )A .15B 5C 10D 15【答案】C【详解】设2F B m =,则23AF m =,124AB AF m ==. 由椭圆的定义可知1225BF BF a m +==,所以25m a =,所以265AF a =,145AF a =. 在△ABF 1中,22222211118481555cos 8424255a a a AB AF BF A a a AB AF ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+− ⎪ ⎪ ⎪+−⎝⎭⎝⎭⎝⎭===⨯⨯.所以在△AF 1F 2中,2221212122cos F F AF AF AF AF A =+−,即22224441425554a a a c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+−⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭整理可得:22225c e a ==,所以10e =11.设椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点M ,N 在C 上(M 位于第一象限),且点M ,N 关于原点O 对称,若12MN F F =,2222NF =,则C 的离心率为( ) A 2B .12C 623−D 323−【答案】C【详解】解:依题意作下图,由于12MN F F =,并且线段MN ,12F F 互相平分, ∴四边形12MF NF 是矩形,其中122F MF π∠=,12NF MF =,设2MF x =,则12MF a x =−,根据勾股定理,2221212MF MF F F +=,()22224a x x c −+=, 整理得22220x ax b −+=,由于点M 在第一象限,222x a a b =−,由2222NF =,得23MN MF =,即(22322a a b c −=,整理得227690c ac a +−=,即27690e e +−=,解得6237e =.利用勾股定理构造等式12.(2024届河南省实验中学高三校考)设1F ,2F 分别是双曲线()222210,0x ya b a b−=>>的左、右焦点,O为坐标原点,过左焦点1F 作直线1F P 与圆222x y a +=切于点E ,与双曲线右支交于点P ,且满足()112OE OP OF =+,则双曲线的离心率为( ) A 2 B 3C .2 D 5【答案】D【分析】由题意OE a =,再结合平面向量的性质与双曲线的定义可得22PF a =,14PF a =,再根据勾股定理列式求解决即可.【详解】∵E 为圆222x y a +=上的点,OE a ∴=,()112OE OP OF =+,∴E 是1PE 的中点, 又O 是12F F 的中点,222PF OE a ∴==,且2//PF OE , 又122PF PF a −=,14PF a ∴=,1PF 是圆的切线,1 OE PF ∴⊥,21PF PF ∴⊥又12||2F F c =,22222212416420c PF PF a a a =+=∴=+, 故225c a =,离心率5ca=2024届·湖北省高中名校联盟高三上学期第一次联合测评13.已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1x y C a b+=(0a b >>)的左,右焦点,M ,N 是椭圆C 上两点,且112MF F N =,20MF MN ⋅=,则椭圆C 的离心率为( )A .34B .23C .53D .74【分析】设1NF n =,结合椭圆的定义,在2Rt MNF △中利用勾股定理求得3an =,12Rt MF F △中利用勾股定理求得223620c a =,可求椭圆C 的离心率.【详解】连接2NF ,设1NF n =,则12MF n =,222MF a n =−,22NF a n =−,在2Rt MNF △中22222N M MF NF +=,即()()()2223222n a n a n +−=−, 22222948444n a an n a an n ∴+−+=−+,2124n an ∴=,3a n =, 123a MF ∴=,243a MF =, 在12Rt MF F △中,2221212MF MF F F +=,即222416499a a c =+, 223620c a ∴=,2205369e ==,又()0,1e ∈,5e ∴=利用2次余弦定理14.已知椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的两个焦点为12F F ,,过1F 作直线与椭圆相交于,A B 两点,若112AF BF =且2BF AB =,则椭圆C 上的离心率为( )A .13 B .14 C 3 D 6【答案】C解析:设1F B t =,则12AF t =,23F B t =, 由椭圆定义:1242F B F B t a +==,2at ∴=,1222F A F A a F A a +=+=,2F A a ∴=,1212cos cos AF F BF F ∠=−∠,22222294444122222a a c a c a a c a c +−+−∴=−⋅⋅⋅⋅,化简223c a =,3e ∴=,故选C15.设12F F ,分别为椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左、右焦点,点A B ,均在C 上,若122F A F B =,1125F B F A =,则椭圆C 的离心率为( )A 2B 5C 6D 10【答案】B解析:设1A F t =,则22t F B =,152BF t =, 由椭圆定义:125222t tF B F B a +=+=, 23a t ∴=,1222F A F A t F A a +=+=,243a F A ∴=, 12A 2F F B =,12F A F B ∴,1212cos cos AF F F F B ∴∠=−∠,2222224162544999921222233a a a a c c a c a c +−+−∴=−⋅⋅⋅⋅,化简2295c a =,5e ∴=,故选B16.椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点1F 的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,若122||||F F AF =,112AF F B =,则椭圆C 的离心率为( )A .57B 22C .53D .13【答案】D【解析】因为122||||2F F AF c ==,由椭圆定义知1||22AF a c =−,又112AF F B =,所以1||BF a c =−,再由椭圆定义2||2()BF a a c a c =−−=+, 因为1212πAF F BF F ∠+∠=,所以1212cos cos AF F BF F ∠=−∠,所以由余弦定理可得22222211221122112112||||||||||||2||||2||||AF F F AF BF F F BF AF F F BF F F +−+−=−⋅⋅,即222222(22)(2)(2)()(2)()2(22)22()2a c c c a c c a c a c c a c c −+−−+−+=−−⋅−⋅,化简可得22340a c ac +−=,即23410e e −+=, 解得13e =或1e =(舍去)17.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 作直线l 交双曲线C 的右支于A ,B 两点,其中点A 在第一象限,且22||3||AF BF =.若1||||AB AF =,则双曲线C 的离心率为( )A .32B .2C 15D .4【解答】解:设2||BF x =,因为22||3||AF BF =,则2||3AF x =, 由双曲线的定义可得1||23AF a x =+,1||2BF a x =+, 因为1||||4232AB AF x a x x a =⇒=+⇒=,所以2||2BF a =,2||6AF a =,1||8AF a =,1||4BF a =, 因为1212F F B F F A π∠+∠=,所以1212cos cos 0F F B F F A ∠+∠=,由余弦定理可得22222212211221122122||||||||||||02||||2||||F F F B BF F F F A AF F F F B F F F A +−+−+=⋅⋅, 即222222(2)(2)(4)(2)(6)(8)0222226c a a c a a c a c a +−+−+=⋅⋅⋅⋅,解得2c e a ==. 故选:B .与初中几何性质结合(相似,中位线等)2024届武汉九月调研T718.过双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b−=>>的左焦点F 作222x y a +=的一条切线,设切点为T ,该切线与双曲线E 在第一象限交于点A ,若3FA FT =,则双曲线E 的离心率为( )A 3B 5C .132 D.152【答案】C【分析】取线段AT 中点,根据给定条件,结合双曲线定义及直角三角形勾股定理求解作答.【详解】令双曲线E 的右焦点为F ',半焦距为c ,取线段AT 中点M ,连接,,OT AF F M '',因为FA 切圆222x y a +=于T ,则OT FA ⊥,有2222||||||FT OF OT c a b =−=−=, 因为3FA FT =,则有||||||AM MT FT b ===,||||232AF AF a b a '=−=−, 而O 为FF '的中点,于是//F M OT ',即F M AF '⊥,||2||2F M OT a '==, 在Rt AF M '中,222(2)(32)a b b a +=−,整理得32b a =, 所以双曲线E 的离心率22131c b e a a ==+=19.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的两个焦点为()1,0F c −和()2,0F c ,直线l 过点1F ,2F 点关于直线l 对称点A 在C 上,且()2112222F A F F AF c +⋅=,则椭圆C 的离心率为____________.【答案】12【分析】由向量线性运算化简已知等式得到21222F F AF c ⋅=,由向量数量积定义可求得22AF c =,121cos 2F F M ∠=,可知12AF F △为等边三角形;利用椭圆定义可得42c a =,进而可得椭圆离心率. 【详解】设2AF 与直线l 交点为M ,则M 为2AF 中点,21AF F M ⊥;()()()1122112122112222F A F F AF F A F F F F AF F M F F AF +⋅=++⋅=+⋅21212212222F M AF F F AF F F AF c =⋅+⋅=⋅=,2221221212222212cos 22F M F F AF F F A F F AF AF F M F M c F F ∴⋅∠=⋅⋅=⋅==,2F M c ∴=,22AF c =,121cos 22c F F M c ∴∠==,则123F F M π∠=,又2122AF F F c ==, 12AF F ∴为等边三角形,则12AF c =,由椭圆定义知:1242AF AF c a +==,∴椭圆离心率12c e a ==.20.已知椭圆1C 与双曲线2C 共焦点,双曲线2C 实轴的两顶点将椭圆1C 的长轴三等分,两曲线的交点与两焦点共圆,则椭圆的离心率为( ) A.33B.32C.53D.54【答案】C【分析】设椭圆1C 的标准方程为()2211221110x y a b a b +=>>,双曲线2C 的标准方程为()2222222210,0x y a b a b −=>>,设椭圆1C 与双曲线2C 的公共焦点为1F 、2F ,且1F 、2F 为两曲线的左、右焦点,设椭圆1C 与双曲线2C 在第一象限的交点为P ,在第三象限的交点为Q ,由已知条件可得出2113=a a ,利用椭圆和双曲线的定义可求得1PF 、2PF ,分析出12F PF ∠为直角,利用勾股定理可求得椭圆1C 的离心率.【详解】设椭圆1C 的标准方程为()2211221110x y a b a b +=>>,双曲线2C 的标准方程为()2222222210,0x y a b a b −=>>,设()2120F F c c =>,因为双曲线2C 实轴的两顶点将椭圆1C 的长轴三等分,则21223a a =, 设椭圆1C 与双曲线2C 的公共焦点为1F 、2F ,且1F 、2F 为两曲线的左、右焦点, 设椭圆1C 与双曲线2C 在第一象限的交点为P ,在第三象限的交点为Q ,则12112222PF PF a PF PF a ⎧+=⎪⎨−=⎪⎩,解得112121214323PF a a a PF a a a⎧=+=⎪⎪⎨⎪=−=⎪⎩,由对称性可知PQ 、12F F 的中点均为原点O ,所以,四边形12PF QF 为平行四边形, 因为P 、1F 、Q 、2F 四点共圆,则有12121212πF PF FQF F PF FQF∠+∠=⎧⎨∠=∠⎩,故12π2F PF ∠=,由勾股定理可得2221212PF PF F F +=,即()2221142233a a c ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即2212049a c =, 即12523a c =,故椭圆1C 的离心率为112515323c e a ===.21.已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0,0)x yC a b a b+=>>的左、右焦点,点P 在椭圆上,且在第一象限,过2F 作12F PF ∠的外角平分线的垂线,垂足为A ,O 为坐标原点,若||3OA b =,则该椭圆的离心率为______. 6【分析】延长2F A ,交1PF 于点Q ,根据P A 是12F PF ∠的外角平分线,得到2||=AQ AF ,2||PQ PF =,再利用椭圆的定义求解. 【详解】解:如图所示:延长2F A ,交1PF 于点Q , ∵P A 是12F PF ∠的外角平分线,2||AQ AF ∴=,2||PQ PF =,又O 是12F F 的中点,1QF AO ∴∥,且12||3QF OA b ==. 又1112||2QF PF PQ PF PF a =+=+=, 223a b ∴=,222233()a b a c ∴==−,∴离心率为6c a=2024届长郡中学月考(二) 22.已知双曲线的左、右焦点分别为,过双曲线上一点向轴作垂线,垂足为,若且与垂直,则双曲线的离心率为 . 【答案】【分析】由题意知四边形为菱形,再结合图形得出,最后根据定义即可得出离心率.【详解】设双曲线焦距为,不妨设点在第一象限,由题意知,由且与垂直可知,四边形为菱形,且边长为,而为直角三角形,, 2222:1(0,0)x y C a b a b −=>>12,F F C P y Q 12PQ F F =1PF 2QF C 31212PQF F 1223,2PF c PF c ==22221(0,0)x y a b a b−=>>2c P 12PQ F F ∥12PQ F F =1PF 2QF 12PQF F 2c 1QF O112,QF c FO c ==故,则, 则, 故, 即离心率故答案为:23.(2024届·广州市一中校考)已知为坐标原点,是椭圆上位于轴上方的点,为右焦点.延长、交椭圆于、两点,,,则椭圆的离心率为 . 【答案】【分析】设椭圆的左焦点为,证明四边形为矩形,设,结合椭圆定义可得,结合可得的关系,由此可求离心率.【详解】如图,设椭圆的左焦点为,连接、、, 由题意可知,、关于原点对称,且为的中点, 所以四边形为平行四边形,又因为,所以四边形为矩形. 因为,设,, 则,,1130,60F QO QF O ∠=∴∠=1120F QP ∠=1232223,2PF c c PF c ===122322PF PF c c a −=−=3131e +==−31+O P ()2222:10x y E a b a b+=>>x F PO PF E Q R QF FR ⊥4QF FR =E 53E F 'PFQF 'FR m =3am =222PF PF FF ''+=,a c E F 'PF 'QF 'RF 'P Q O O FF 'PFQF 'QF FR ⊥PFQF '4QF FR =FR m =4QF PF m '==224PF a PF a m '=−=−22F R a FR a m '=−=−所以,,在中,,即, 解得,所以,,,在中,由勾股定理可得,即,整理可得,解得24.已知1F ,2F 是双曲线22221x ya b−=(0a >,0b >)的左、右焦点,点1F 关于渐近线的对称点恰好落在以2F 为圆心,2OF 为半径的圆上,则该双曲线的离心率为( )A 2B 3C .2D 31【答案】C【分析】先求解F 1到渐近线的距离,结合OA ∥F 2M ,可得∠F 1MF 2为直角,结合勾股定理可得解 【详解】由题意,F 1(−c ,0),F 2(c ,0), 设一条渐近线方程为y =b a x ,则F 122b a b=+. 设F 1关于渐近线的对称点为M ,F 1M 与渐近线交于A ,∴|MF 1|=2b , A 为F 1M 的中点,又O 是F 1F 2的中点, ∴OA ∥F 2M ,∴∠F 1MF 2为直角, ∴△MF 1F 2为直角三角形, ∴由勾股定理得4c 2=c 2+4b 2 ∴3c 2=4(c 2−a 2),∴c 2=4a 2, ∴c =2a ,∴e =2.题型二 求离心率范围范围问题25.已知F 是椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的右焦点,A 是C 的上顶点,直线l :340x y −=与C 交于M ,N 两点.若6MF NF +=,A 到l 的距离不小于85,则C 的离心率的取值范围是( )A .5⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭ B .5⎛ ⎝⎦ C .3⎛ ⎝⎦ D .3⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭【答案】B【分析】据162MF NF NF a NF +=+==,得到3a =,根据点A 到直线l 距离d ,求出2b ≥,从而求出c2423PR PF FR a m m a m =+=−+=−Rt F PR '222PF PR F R ''+=()()22216232m a m a m +−=−3a m =443a PF m '==4224233a aPF a m a =−=−=Rt PFF '222PF PF FF ''+=22242433a a c ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2259a c =5c e a ==得范围,从而求出答案.【详解】设椭圆的左焦点为1F ,A 是C 的上顶点,连接11,MF NF ,如下图所示:由椭圆的对称性可知,,M N 关于原点对称,则OM ON = 又1OF OF = ,∴四边形1MFNF 为平行四边形1MF NF ∴= ,又162MF NF NF a NF +=+==,解得:3a = A 到l 的距离为:4855b d −=≥, 解得:2b ≥22292a c c −−05c ∴<≤5c e a ⎛∴=∈ ⎝⎦.26.已知12F F 、是双曲线22221(0)x ya b a b−=>>的左右焦点,以2F 为圆心,a 为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于A ,B 两点,若122F F AB >,则双曲线的离心率的取值范围是______.【答案】2101⎛ ⎝⎭,【分析】表示出222AB a b =−a b c 、、的齐次式,即可求出离心率的范围.【详解】1F ,2F 是双曲线22221(0)x ya b a b−=>>的左右焦点,以()20F c ,圆心,a 为半径的圆与双曲线的一条渐近线0ax by =-交于A ,B 两点,则焦点到渐近线的距离:22bc d b a b==+,所以222AB a b =−, 122F F AB >, 22222c a b ∴−>, 可得2222244a b c a b >=+-,即:22223555a b c a >=-,可得2258c a <,所以2285c a <,所以210e <,又1e >,所以双曲线的离心率的取值范围是:2101⎛ ⎝⎭,27.已知双曲线22:1x y C m m λ−=+(其中0,0m λ>≠),若0λ<,则双曲线C 离心率的取值范围为( ) A .()1,2 B .()2,+∞C .()1,2D .()2,+∞【分析】先将双曲线方程化为标准方程,再根据离心率的定义,用m 表示出离心率,进而可得其取值范围. 【详解】由双曲线22:1x y C m m λ−=+(其中,00m λ><), 得()2211y x m mλλ−=−+−, 则双曲线C 离心率()()()121121121111m m m m e m m m m λλλ−+−+−+====−−++++ 因为0m >,所以11m +>,则1011m <<+, 所以11221m <−<+, 所以12e <<C 离心率的取值范围为(2.28.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的左右焦点为1F ,2F ,以12F F 为直径的圆与椭圆有四个交点,则椭圆离心率的范围为( ).A .2,12⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭B .2,12⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭C .1,12⎛⎫⎪⎝⎭D .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】根据圆的直径及圆与椭圆交点的个数可得c b >,据此可求出椭圆的离心率. 【详解】因为以12F F 为直径的圆与椭圆有四个交点,所以b c <,即22b c <,222a c c −<,222a c <,所以212e >,即22e >, 又因为01e <<,所以椭圆离心率的取值范围为2⎫⎪⎪⎝⎭.29.已知1F ,2F 分别为双曲线C 的左、右焦点,点P 是右支上一点,且12π3F PF ∠=,设12PF F θ∠=,当θ的。
ʏ河南省郑州市第二高级中学 韦道田椭圆的离心率是椭圆的重要几何性质之一,下面就求解椭圆的离心率(或取值范围)给出几种重要方法,供同学们参考㊂一㊁利用椭圆离心率的定义求解例1 (1)在平面直角坐标系中,椭圆x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的焦距为2,以O 为圆心,a 为半径的圆,过点P a2c ,0作圆的两条切线且互相垂直,则离心率e =㊂(2)设M 为椭圆x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)上一点,F 1,F 2为两个焦点,过M 作M F 1ʅx 轴,且øF 1M F 2=60ʎ,则椭圆的离心率为( )㊂A.12 B .22 C .33 D .32图1解析:(1)如图1,切线互相垂直,又半径O A ʅP A ,所以әO A P 是等腰直角三角形㊂因为2c=2,即c =1,所以a 2c=a 2,|O P |=2|O A |,a 2=2a ,则a =2㊂所以e =c a =22㊂(2)设|M F 1|=d ,因为øF 1M F 2=60ʎ,所以|M F 2|=2d ,|F 1F 2|=3d ㊂因此e =2c 2a =|F 1F 2||M F 1|+|M F 2|=3d d +2d =33,选C ㊂点评:e =2c2a =|F 1F 2||P F 1|+|P F 2|,其中F 1,F 2为椭圆的焦点,P 为椭圆上任意一点㊂二㊁利用圆锥曲线的统一定义求解依据e =|M F |d ,其中|M F |表示椭圆上的点M 到焦点F 的距离,d 表示椭圆上的点M 到焦点F 相应准线l 的距离㊂例2 在给定椭圆中,过焦点且垂直于长轴的弦长为2,焦点到相应准线的距离为1,则该椭圆的离心率为( )㊂A.2 B .22 C .12 D .24解析:设过焦点F 1且垂直于长轴的弦为A B ,则|A B |=2㊂焦点F 1到准线l 的距离为1,则点A 到l 的距离也为1㊂由圆锥曲线的统一定义得离心率e =|A F 1|1=22,选B ㊂点评:利用圆锥曲线的统一定义,可以较快地求出圆锥曲线的离心率㊂三㊁构造离心率的方程(不等式)求解例3 (1)已知A ,B 为椭圆x 2a2+y 2b2=1(a >b >0)的长轴与短轴端点,F 为一个焦点,若A B ʅB F ,则该椭圆的离心率为( )㊂A.-1+52 B .1-22C .2-1D .22(2)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的42 解题篇 经典题突破方法 高二数学 2023年10月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.左㊁右焦点分别为F 1(-c ,0)㊁F 2(c ,0),若椭圆上存在点P ,使a s i n øP F 1F 2=cs i n øP F 2F 1,则该椭圆离心率的取值范围为㊂解析:(1)在R tәA B F 中,|A F |2=|A B |2+|B F |2,即(a +c )2=(a 2+b 2)+(b 2+c 2)㊂因为e =c a,所以整理得e 2+e -1=0,e =-1+52,选A ㊂(2)由已知条件及正弦定理求得|P F 1|=ca|P F 2|㊂又|P F 1|+|P F 2|=2a ,则|P F 2|=2a 2c +a ㊂由|P F 2|<a +c ,得2a2c +a<a +c ,即e 2+2e -1>0㊂结合0<e <1,解得2-1<e <1㊂点评:如果直接求解椭圆离心率的值(或取值范围)有困难,那么可以通过构造离心率的方程(或不等式)求解㊂四㊁利用数形结合思想求解例4 ʌ第12届希望杯 试题ɔ设F 1㊁F 2是椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点P ,使øF 1P F 2=120ʎ,则椭圆离心率e 的取值范围是㊂图2解析:如图2,当点P 与短轴端点B 重合时,øF 1P F 2最大㊂于是得øF 1P F 2ȡ120ʎ,故t a n øF 1P O ȡt a n 60ʎ=3,即cbȡ3㊂所以e =c a =cb 2+c 2=1bc2+1ȡ113+1=32㊂又0<e <1,所以32ɤe <1㊂点评:利用数形结合思想求椭圆的离心率e ,可回避繁杂的推理与计算过程㊂五㊁利用椭圆的光学性质求解例5 ʌ第一届 希望杯 高二试题ɔ椭圆的两个焦点是F 1(3,-6),F 2(6,3),一条切线方程为4x =3y ,这个椭圆的离心率是㊂解析:设切点为P ,切线为l ,作F 1㊁F 2关于l 的对称点F 1'㊁F 2',则由椭圆的光学性质知点P 是等腰梯形F 1F 2F 2'F 1'对角线的交点,对角线的长应等于椭圆长轴的长㊂由点到直线的距离公式,得F 1㊁F 2到直线l 的距离分别为6㊁3,可见梯形上㊁下底长分别为6㊁12㊂该等腰梯形的腰长即椭圆的焦距310㊂利用6,12,310,求出梯形的对角线长为92,从而得到椭圆的离心率e =31092=53㊂练一练:1.若椭圆的两个焦点与短轴的一个顶点构成一个等边三角形,则椭圆的离心率是( )㊂A.12 B .32 C .34 D .642.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且B F ʅx 轴,直线A B 交y 轴于点P ㊂若A Pң=2P B ң,则椭圆的离心率是( )㊂A.32 B .22 C .13 D .123.已知F 1㊁F 2是椭圆的两个焦点,满足M F 1ң㊃M F 2ң=0的点M 总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( )㊂A.(0,1) B .0,12C .0,22D .22,14.过椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点F 且倾斜角为60ʎ的直线交椭圆于A ,B 两点,若|F A |=2|F B |,则椭圆的离心率等于( )㊂A.33 B .22 C .12 D .23参考答案:1.A2.D3.C4.D(责任编辑 徐利杰)52解题篇 经典题突破方法 高二数学 2023年10月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。
先看例题:例:已知12F F 、是椭圆的两个焦点,P 为椭圆上一点,1260F PF ∠︒=求椭圆离心率的范围. 解:设椭圆的焦距为2c ,由椭圆的定义知a PF PF 221=+.在21PF F ∆中,由余弦定理得=221F F 21212221cos 2PF F PF PF PF PF ∠-+ =212221-PF PF PF PF +=(212213)PF PF PF PF -+ 所以22212122323344a PF PF PF PF c a =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤=- 所以21,422≥≤a c c a 得. 又10<<e ,故e 的取值范围是⎪⎭⎫⎢⎣⎡1,21归纳整理:离心率——刻画椭圆的扁平程度。
把椭圆的焦距与长轴长的比称为离心率。
先借助a 、b 、c 之间的关系,找到a 、c 的不等式,再得到关于e 的不等式,解得离心率e 的范围。
再看一个例题,加深印象 例:已知椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0).若椭圆上存在点P 使1221sin sin a c PF F PF F =∠∠,则该椭圆的离心率的取值范围为________. 解:依题意及正弦定理得212121||sin ||sin PF PF F a PF PF F c ∠==∠(注意到P 不与F 1F 2共线), 22||2||PF a a PF c =-,则有221||a c PF a-=, 又因为2||a c PF a c -<<+,则2221||a c a PF a a c=+>+, 所以整理为:211e e+>+,(e +1)2>2,又因为椭圆离心率范围在0<e <1,11e <<.总结:1.根据题设条件,借助a 、b 、c 之间的关系,构造a 、c 的不等关系,有时需要挖掘隐含条件,如最值等。
今天我们研究构造齐次方程求椭圆的离心率。
椭圆的几何性质中,离心率问题是重点。
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 。
先看例题:例:椭圆22221x y a b+=(a>b>0)的左、右顶点分别是A ,B ,左、右焦点分别是F 1,F 2.若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,则此椭圆的离心率为________.222155c e e a ==⇒= 规律整理:构造齐次方程求离心率的一般方法先列出关于a ,b ,c 的齐次方程,然后根据222b ac =-消去b ,进而,方程两边同时除以a 2(a 4等,由方程的次数决定)转化成关于e 的方程求解。
再看一个例题,加深印象 例:如图,在平面直角坐标系xOy 中,A 1,A 2,B 1,B 2为椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的四个顶点,F 为其右焦点,直线A 1B 2与直线B 1F 相交于点T ,线段OT 与椭圆的交点M 恰为线段OT 的中点,则该椭圆的离心率为________.联立①②可得两直线交点T 的坐标为2()(,)ac b a c a c a c+--, 则线段OT 的中点M 的坐标为()(,)2()ac b a c a c a c +--, 代入椭圆22221x y a b+=,可得4c 2+(a +c )2=4(a -c )2,两边同时除以a 2 即得关于离心率的方程:e 2+10e -3=0,解之得5e =-±e ∈(0,1),∴5e =.总结:1.根据题设条件,借助a 、b 、c 之间的关系,构造a 、c 的关系.2.在a 、c 的关系式中除以a 的合适次数,得到关于e 的齐次方程,解得离心率e . 练习: 1.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的半焦距为c ,若直线y =2x 与椭圆的一个交点P 的横坐标恰为c , 则椭圆的离心率为( ) A.2-22 B.22-12 C.3-1 D.2-12. 已知椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的两个焦点分别为F 1(-c ,0)和 F 2(c ,0)(c >0),过点2(,0)a E c的直线与椭圆相交于A ,B 两点,且 F 1A ∥F 2B ,|F 1A |=2|F 2B |.(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)求直线AB 的斜率;(Ⅲ)设点C与点A关于坐标原点对称,直线F2B上有一点H(m,n)(m≠0)在1AFC的外接圆上,求nm的值.答案:从而e=2-1. 答案 D2.。
关于高中数学离心率题型解法的有效解决技巧【摘要】高中数学中,离心率题型是一个常见但也容易出错的题目。
本文将介绍关于高中数学离心率题型的解法技巧。
在我们将介绍离心率的定义和背景知识。
在我们将详细讲解离心率的性质、解题步骤,并举例说明常见的题型。
我们会提醒大家在解题时需要注意的事项,并进行实战演练。
在我们将总结本文的内容,并探讨离心率在实际生活中的拓展应用,以及如何进一步提升解题能力。
通过本文的学习,读者将能够更加熟练地解决高中数学中关于离心率的题目。
【关键词】高中数学、离心率、题型、解法、有效技巧、引言、定义与性质、解题步骤、常见题型举例、注意事项、实战演练、结论、总结、拓展应用、思考提升。
1. 引言1.1 介绍高中数学中的离心率题型是一种常见而重要的题型,涉及到椭圆、双曲线和抛物线等几何图形的特性和性质。
理解和掌握离心率的计算方法对于解题十分重要,而有效的解决技巧可以帮助学生提高解题效率,提升数学成绩。
在本文中,我们将介绍关于高中数学离心率题型的解题技巧,希望能够为学生们在学习和应试过程中提供指导和帮助。
在接下来的我们将详细介绍离心率的定义和性质,解题步骤以及常见题型举例,同时给出一些注意事项和实战演练,希望能够帮助学生们全面深入地理解和掌握离心率这一重要的数学知识。
通过不断的学习和练习,我们相信每位学生都能够在离心率题型上取得更好的成绩。
1.2 背景知识高中数学中,离心率是一个重要且常见的概念。
在几何学和代数学中,离心率通常用来描述椭圆、双曲线和抛物线等二次曲线的形状。
理解离心率的概念对于解决与二次曲线相关的数学问题非常重要。
离心率的定义是一个数值,用来衡量一个二次曲线的“扁平”程度。
在椭圆和双曲线中,离心率的取值范围是0到1,越接近1表示曲线越扁平;在抛物线中,离心率为1,表示曲线为对称。
在解决与离心率相关的数学题目时,首先要掌握离心率的定义及其性质。
需要了解解题的基本步骤,包括求解离心率、判断曲线类型、求解焦点、导线等。
关于高中数学离心率题型解法的有效解决技巧高中数学中,离心率是一个重要的概念,涉及到椭圆、双曲线等几何图形的性质和参数。
掌握离心率的相关知识和解题技巧,能够有效地解决与离心率有关的各类题型。
以下是关于高中数学离心率题型解法的有效解决技巧。
一、椭圆离心率题型解法技巧1. 椭圆的离心率定义为焦距之差与主轴长度的比值。
在解题过程中,可以利用该定义进行计算。
2. 根据椭圆的性质,离心率的取值范围为0到1之间。
当离心率等于0时,椭圆退化为一个圆;当离心率等于1时,椭圆退化为一个抛物线。
3. 在解题过程中,常常需要利用椭圆的焦点坐标和长轴、短轴长度等已知条件,结合离心率的定义进行求解。
4. 对于已知椭圆方程的离心率题型,可以根据方程中离心率的特点进行推导和变形,从而得到所求的答案。
5. 利用椭圆的离心率特点,可以解决与焦点、直径、坐标轴的关系有关的题目。
比如利用离心率的定义,可以求解椭圆上的点到焦点的距离。
1. 对于已知双曲线方程的离心率题型,可以利用离心率的定义,结合方程中的已知条件进行推导和变形。
常见的已知条件有焦点坐标、直角双曲线的方程等。
2. 双曲线的离心率大于1,可以利用该特点解决相关题目。
4. 在解题过程中,可以利用双曲线的渐近线特点和离心率的性质,解决与渐近线、离心率和焦点坐标有关的问题。
五、需要注意的问题1. 离心率的定义是椭圆、双曲线等几何图形的重要参数,在解题过程中要对其有清晰的概念。
3. 充分利用已知信息,对问题进行分析和推导,可以采取代数方法或几何方法进行求解。
4. 对于复杂或较难的题目,可以根据已知条件进行建立方程,并进行逐步推导和化简,在最后得到所求的答案。
关于高中数学离心率题型解法的有效解决技巧离心率是描述椭圆或者双曲线形状的一个重要参数,在高中数学中是一个常见的题型。
解决离心率题型需要掌握一些有效的解决技巧,以下是一些常用的解题方法:1. 确定椭圆或双曲线的方程类型:首先要根据题目中的给定信息确定椭圆或双曲线的方程类型,例如椭圆的方程一般形式为\dfrac{x^2}{a^2}+ \dfrac{y^2}{b^2} = 1,双曲线的方程一般形式为\dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2} = 1。
2. 求取离心率:当已知椭圆或双曲线的方程时,可以利用离心率的定义求取离心率。
椭圆的离心率为e = \sqrt{1 - \dfrac{b^2}{a^2}},双曲线的离心率为e =\sqrt{\dfrac{b^2}{a^2} + 1}。
3. 利用离心率性质解题:离心率有许多有用的性质可以用来解决题目。
椭圆的离心率e满足0 < e < 1,即离心率是大于0小于1的实数。
双曲线的离心率e满足e > 1,即离心率是大于1的实数。
4. 求取椭圆或双曲线的焦点:椭圆的焦点可以通过离心率来求取,焦点的坐标为(\pm ae, 0)。
双曲线的焦点的坐标为(\pm ae, 0)和(0, \pm b)。
5. 利用焦点和离心率的性质求取题目所需要的信息:有时候题目会给出椭圆或双曲线的焦点和离心率,需要求取其他相关信息。
可以根据离心率和焦点的坐标来求取椭圆的长轴、短轴长度,以及双曲线的极限。
6. 综合运用多种方法解题:有些题目可能需要综合运用离心率的性质、椭圆、双曲线的方程以及焦点、长轴、短轴等信息来解决。
在解决离心率题型时,需要熟练掌握椭圆和双曲线的基本概念和公式,同时运用离心率的性质来推导和求解。
多做一些题目,加深对离心率和椭圆、双曲线的理解,掌握常见的解决技巧,就能够更有效地解决高中数学离心率题型。
关于高中数学离心率题型解法的有效解决技巧数学中,离心率是椭圆、双曲线和抛物线的一个重要参数,它决定了曲线的形状。
在高中数学中,离心率题型是一个经典的题型之一,掌握了离心率题型的解法技巧,对于高中数学的学习和考试都是非常有帮助的。
下面我们就来讨论一下关于高中数学离心率题型的有效解决技巧。
我们需要了解什么是离心率。
离心率是一个无量纲的数,它是椭圆、双曲线和抛物线的一个重要参数,用e表示。
对于椭圆和双曲线,离心率的取值范围是0<e<1,对于抛物线,离心率的取值范围是e=1。
离心率反映了轨道形状的“圆形程度”,离心率越接近于0,轨道越圆形;离心率越接近于1,轨道越扁平。
在考试中,离心率题型通常涉及到求解椭圆、双曲线和抛物线的离心率,或者根据已知的离心率求解曲线的性质或参数。
下面我们讨论一下这些题型的解法技巧。
首先是求解椭圆、双曲线和抛物线的离心率。
在求解离心率的过程中,一般需要已知曲线的方程式或参数方程式。
对于椭圆的标准方程x^2/a^2+y^2/b^2=1,离心率的计算公式是e=sqrt(1-b^2/a^2);对于双曲线的标准方程x^2/a^2-y^2/b^2=1,离心率的计算公式是e=sqrt(1+a^2/b^2);对于抛物线的标准方程y^2=4ax,离心率的计算公式是e=1。
其次是根据已知的离心率求解曲线的性质或参数。
在这种题型中,一般需要利用离心率的定义和离心率与曲线性质之间的关系进行推导和证明。
根据椭圆的离心率e,可以推导出椭圆的长轴、短轴、焦点等参数;根据双曲线的离心率e,可以推导出双曲线的渐近线、离心角、离心率等参数;根据抛物线的离心率e,可以推导出抛物线的焦点、准线、对称轴等参数。
对于这些题型,解题的关键在于掌握离心率的定义和离心率与曲线性质之间的关系,灵活运用相关知识进行推导和证明。
在做题时,可以根据已知条件列出方程,然后利用离心率的计算公式或离心率与曲线性质之间的关系进行推导和求解,最终得出结论。
椭圆的离心率是椭圆的一个重要性质,它是反映椭圆的扁平程度的量.求椭圆的离心率问题比较常见.这类问题常与平面几何、三角函数、平面向量等知识相结合,侧重于考查同学们的逻辑推理和数学运算能力.那么,求椭圆的离心率有哪些方法呢?下面结合实例进行探讨.一、公式法我们知道,圆锥曲线的离心率公式为e=ca.因此要求椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率,只需求出椭圆方程中的参数a、c的值或c与a的比值即可.例1.已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的长轴长是短轴长的2倍,则E的离心率为_______.解:因为椭圆的长轴长是短轴长的2倍,所以2a=4b,所以ba=12,可得e=ca本题较为简单,由题意可以很容易确定椭圆中参数a、b之间的关系,直接根据椭圆方程中参数a、b、c之间的关系a2=b2+c2,即可求得c与a的比值,从而求得椭圆的离心率.例2.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1()a>b>0的右焦点为F()2,0,P为椭圆的左顶点,且||PF=5,则椭圆C的离心率为().A.23B.12C.25D.13解:因为椭圆的右焦点为F()2,0,所以c=2,因为P为椭圆的左顶点,所以||PF=a+c=a+2=5,解得a=3,所以椭圆C的离心率为e=ca=23.故选A.我们首先根据题意可以确定c的值;然后根据P点的位置,确定a的值,即可根据椭圆离心率的公式求得问题的答案.二、几何性质法几何性质法是指利用平面几何图形的性质解题.在求椭圆的离心率时,我们可以根据题意画出几何图形,将椭圆参数方程中的a视为长半轴长、b视为短半轴长、c视为焦半径,根据椭圆、三角形、平行四边形、梯形的性质来求得椭圆的长半轴长、短半轴长、焦半径,或建立三者之间的关系式.例3.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1()a>b>0的左右焦点分别为F1,F2,点M是椭圆C上第一象限的点,若||MF1=||F1F2,直线F1M与y轴交于点A,且F2A是∠MF2F1的角平分线,则椭圆C的离心率为_______.解:由题意得||MF1=||F1F2=2c,由椭圆的定义得||MF2=2a-2c,记∠MF1F2=θ,则∠AF2F1=∠MF2A=θ,∠F1F2M=∠F1MF2=∠MAF2=2θ,则||AF2=||AF1=2a-2c,所以||AM=4c-2a,故ΔMF1F2∽ΔMF2A,则||MF2||F1F2=||AM||MF2,则2a-2c2c=4c-2a2a-2c,可得e2+e-1=0,解得e=5-12或e=-5-12(舍).解答本题,需运用相似三角形的性质建立关于||MF1、||F1F2||AM、||MF2的关系式,并根据椭圆的定义,即在平面内到两个定点的距离之和为定值的点的轨迹,确定||MF1、||F1F2||AM、||MF2与a、c之间的关系,从而使问题获解.例4.如图1,已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),点M()x0,y0()x0>c是C上的一点,点A是直线MF2与y轴的交点,ΔAMF1的内切圆与MF1相切于点N,若|MN|=2||F1F2,则椭圆C的离心率e=______.解:设内切圆与AM切于Q,与AF1切于P,所以||MN=||MQ=2||F1F2=22c,||F1N=||F1P,||AP=||AQ,图141由圆的对称性知||AF 1=||AF 2,所以||PF 1=||QF 2,即||NF 1=||QF 2,所以2a=||MF 2+||MF 1=()||MQ -||QF 2+()||MN +||NF 1=||MQ +||MN =42所以e =c a =242我们先结合图形明确点、圆、椭圆之间的位置关系;然后根据椭圆的定义将问题转化为线段问题,即可根据圆的对称性、圆与切线的位置关系建立线段||MF 2、||MF 1、||MQ 、||QF 2、||MN 、||NF 1之间的关系,得到关于a 、c 的关系式,进而求出椭圆的离心率.用几何性质法解题的计算量较小,有利于提升解题的效率.三、构造齐次式在求椭圆的离心率时,若不易求出a 、c 的值或比值,则可考虑根据题目中的条件与椭圆的方程,建立关于a 、b 、c 的二次齐次式,即可根据离心率公式e =ca,得到关于e 的二次方程,进而通过解方程求得离心率e 的值.例5.如图2,已知椭圆的方程为:x 2a 2+y 2b2=1()a >b >0,过原点的直线交椭圆于M ,N 两点,点P 在x 轴上,其横坐标是点M 横坐标的3倍,直线NP 交椭圆于点Q .若直线QM 恰好是以MN 为直径的圆的切线,求椭圆的离心率.解:设M ()x 1,y 1,Q ()x 2,y 2,则N ()-x 1,-y 1,P ()3x 1,0,设直线MN 、QM 、NP 的斜率分别为k 1、k 2、k 3,则k 1=y 1x 1,k 2=y 2-y 1x 2-x 1,k 3=0+y 13x 1-()-x 1=y 14x 1=14k 1,因为直线QM 是圆的切线,所以QM ⊥MN ,k 1k 2=-1,所以k 2k 3=-14,又Q 在直线NP 上,所以k 3=y 2+y 1x 2+x 1,因为M 、Q 在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1()a >b >0上,所以x 21a 2+y 21b 2=1,x 22a 2+y 22b2=1,将上述两式相减得x 21-x 22a 2+y 21-y 22b 2=0,整理得y 2+y 1x 2+x 1⋅y 2-y 1x 2-x 1=-b 2a 2,故k 2k 3=-b 2a 2=-14,即b 2a 2=14,可得a 2-c 2a 2=34,即a2-c 2a 2=1-e 2=14,解得e 我们先根据三条直线与圆、椭圆的位置关系建立关于a 、c 的二次齐次式a 2-c 2a 2=34;再根据离心率公式e=c a ,建立关于e 的方程,即可求得e 的值.在求得e 的值后,一定要注意检验所得的值是否在(0,1)内,以确保得到的答案是正确的.图2图3例6.如图3,已知AB 直线过椭圆x 2a 2+y 2b2=1()a >b >0的左焦点F ()-2,0,且与椭圆交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,若点C ,F 分别是线段AB 的三等分点,则该椭圆的离心率为_______.解:因为点C 、F 是线段AB 的三等分点,由图3可知C 为AF 的中点,右焦点为F 2,所以AF 2//OC ,所以AF 2⊥x 轴,由椭圆的方程得A 点的坐标为()c ,b 2a ,C ()0,b 22a,因为C ,B 关于F 对称,所以B 点的坐标为()-2c ,-b 22a ,将其代入椭圆的方程x 2a 2+y 2b2=1()a >b >0中得:4c 2a 2+b 24a2=1,即16c 2+b 2=4a 2,得a 2=5c 2,所以离心率为e =c a 先由点C 、F 是线段AB 的三等分点可得AF 2//OC ;再根据线段的对称性可求得B 点的坐标;最后将其代入椭圆中,即可建立关于a 、b 、c 的二次齐次式,进而得到关于椭圆离心率e 的方程.无论采用哪种方法求椭圆的离心率,我们需明确解题的目的有两个:一是通过计算求得c 与a 的值;二是利用已知条件建立关于c 与a 的齐次式,进一步将其转化为关于ca的方程.(作者单位:四川省内江市威远中学校)42。
关于高中数学离心率题型解法的有效解决技巧高中数学中,离心率是一个常见的题型,解题时需要掌握一些有效的解决技巧。
下面将介绍几种常见的离心率题型及解法。
一、求离心率的大小对于给定的椭圆方程或双曲线方程,要求其离心率的大小,可以通过以下步骤进行解题:1.找到椭圆(或双曲线)的焦点坐标(a,0)和(-a,0),及顶点的坐标(c,0)和(-c,0)。
2.根据离心率的定义,离心率e等于焦点到顶点的距离与长轴的一半的比值,即e=c/a。
3.计算离心率的大小。
二、已知离心率和焦点坐标求椭圆(或双曲线)方程对于给定的离心率e和焦点坐标(a,0)和(-a,0),要求方程的解,可以按照以下步骤进行:2.由于离心率与顶点的坐标有关,可以令顶点的坐标为(c,0)和(-c,0)。
3.根据顶点坐标和离心率的定义,可以得到方程的表达式。
4.化简方程,得到标准形式的方程。
2.根据标准形式可以得到椭圆(或双曲线)的中心坐标(h,k),椭圆(或双曲线)的焦点公式为(h ± ae,k),离心率为e。
四、已知椭圆(或双曲线)方程及一点求与该点相切的切线方程3.通过求导可得到椭圆(或双曲线)的斜率k1。
4.由于切线与椭圆(或双曲线)相切,切线的斜率与椭圆(或双曲线)的斜率k1相等。
5.利用点斜式得到切线方程。
五、已知圆心和两个点的坐标求圆方程1.根据圆的定义,圆的半径r等于圆心到任意一点的距离,即r=sqrt((x1-h)^2+(y1-k)^2)。
六、已知圆的方程求切线方程总结:在解决高中数学离心率题型时,需要熟悉椭圆和双曲线的基本概念和性质,掌握离心率的定义和求解方法。
通过对给定的条件进行分析和计算,可以得到离心率的大小、椭圆(或双曲线)的方程、焦点的坐标及离心率的大小、与给定点相切的切线方程等信息。
掌握了这些解题技巧,就能够快速、准确地解决高中数学离心率题型。
椭圆离心率的解法一、 运用几何图形中线段的几何意义。
基础题目:如图,O 为椭圆的中心,F 为焦点,A 为顶点,准线L 交OA 于B ,P 、Q 在椭圆上,PD ⊥L 于D ,QF ⊥AD 于F,设椭圆的离心率为e ,则①e=|PF ||PD |②e=|QF ||BF |③e=|AO ||BO |④e=|AF ||BA |⑤e=|FO ||AO |评:AQP 为椭圆上的点,根据椭圆的第二定义得,①②④。
∵|AO |=a,|OF |=c,∴有⑤;∵|AO |=a,|BO |= a2c∴有③。
题目1:椭圆x2 a2 +y2b2 =1(a>b >0)的两焦点为F1 、F2 ,以F1F2为边作正三角形,若椭圆恰好平分正三角形的两边,则椭圆的离心率e ?思路:A 点在椭圆外,找a 、b 、c 的关系应借助椭圆,所以取AF2 的中点B ,连接BF1 ,把已知条件放在椭圆内,构造△F1BF2分析三角形的各边长及关系。
解:∵|F1F2|=2c |BF1|=c |BF2|=3c c+3c=2a ∴e=c a= 3-1变形1:椭圆x2 a2 +y2b2=1(a>b >0)的两焦点为F1 、F2 ,点P 在椭圆上,使△OPF1 为正三角形,求椭圆离心率?解:连接PF2 ,则|OF2|=|OF1|=|OP |,∠F1PF2 =90°图形如上图,e=3-1变形2: 椭圆x2 a2 +y2b2 =1(a>b >0)的两焦点为F1 、F2 ,AB 为椭圆的顶点,P 是椭圆上一点,且PF1 ⊥X 轴,PF2 ∥AB,求椭圆离心率?解:∵|PF1|=b2a|F2 F1|=2c |OB |=b |OA |=a PF2 ∥AB ∴|PF1| |F2 F1|= ba 又 ∵b=a2-c2∴a2=5c2 e=55点评:以上题目,构造焦点三角形,通过各边的几何意义及关系,推导有关a 与c 的 方程式,推导离心率。
关于高中数学离心率题型解法的有效解决技巧高中数学中,离心率是一个重要概念,在解题过程中经常会遇到相关的题型。
下面给出一些有效的解决技巧,帮助学生在做离心率题目时更快、更准确地解答。
1. 理解离心率的含义离心率是描述椭圆形状的一个参数,它是由长轴和短轴之间的差异程度决定的。
当离心率为0时,椭圆变成了一个圆;当离心率为1时,椭圆变成了一个抛物线;当离心率大于1时,椭圆变成了一个双曲线。
离心率越接近于0,椭圆越接近于圆形;离心率越接近于1,椭圆越扁平;离心率越大于1,椭圆越细长。
2. 利用长轴和短轴求解离心率离心率可以通过长轴和短轴的长度求解。
对于一个椭圆来说,设长轴的长度为2a,短轴的长度为2b,则离心率的公式可以表示为e = √(a^2 - b^2) / a。
通过这个公式,可以根据已知的长轴和短轴的长度求解离心率。
3. 确定椭圆的方程在解题过程中,通常会给出椭圆的焦点坐标、顶点坐标等条件,要求求解椭圆的离心率。
这时,可以利用已知的信息构建椭圆的方程,再通过方程求解离心率。
一般来说,椭圆的方程可以表示为(x - h)^2 / a^2 + (y - k)^2 / b^2 = 1,其中(h, k)为椭圆的中心坐标,a和b分别为长轴和短轴的长度。
4. 利用角平分线公式有时,离心率的题目会给出椭圆的两个顶点和一个焦点的坐标,要求求解椭圆的离心率。
这时,可以利用角平分线的性质来求解。
根据已知的顶点和焦点的坐标,可以求出来心的坐标。
然后,利用心和顶点的连线来求出两条角平分线的斜率,再利用角平分线的性质,可以得到长轴和短轴的长度,从而求解离心率。
5. 利用离心率的几何特性离心率具有一些几何特性,利用这些特性可以推导出一些有用的定理,进而用于解题。
离心率e等于焦点到准线和焦点到椭圆上一点的距离之比;离心率e等于焦点到顶点的距离和焦点到椭圆上一点的距离之比;离心率e等于焦点到每一条法线的交点与准线之间的距离之比等等。
今天我们研究定义法求双曲线椭圆的离心率。
椭圆的几何性质中,离心率问题是重点。
可以整理出椭圆的标准方程后得基本量代入离心率公式=c e a求解,也可以在焦点三角形中利用椭圆第一定义得 12222c c c e a a PF PF ===+,或者根据题设条件,借助a 、b 、c 之间的关系,构造a 、c 的关系,进而得到关于e 的简单方程,从而解得离心率e .先看例题:例:椭圆2214x y +=的离心率为( ) 注意:有时我们求离心率并不需要求出a ,c ,只要计算其比值即可。
归纳整理:求椭圆离心率的常见方法1.求得a ,c 的值,直接代入公式c e a= 2.利用椭圆的性质,12222c c c e a a PF PF ===+ 3.得出a ,c 的方程,直接计算比值c e a=再看两个例题,加深印象 例:已知椭圆22221x y a b+=(a>b>0)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 =u u u r u u u r ,则椭圆的离心率是( )A.3 2B.22C.13D.12例:过椭圆22221x ya b+=(a>b>0)的左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于点P,F2为右焦点,若∠F1PF2=60°,则椭圆的离心率为( )A.22B.33C.12D.13解:根据∠F1PF2=60°,可知:11223tan30PF F F c=⋅︒=,21432PF PF c==,总结:1.整理出椭圆的标准方程后可直接求出a,c,再利用离心率公式=cea来求解.2.在焦点三角形中利用椭圆第一定义得12222c c cea a PF PF===+求解.3.根据题设条件,借助a、b、c之间的关系,构造a、c的关系,进而得到关于e的一元方程,从而解得离心率e.练习:1.已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率等于()(A )31(B )33(C )21(D )23 2.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________。
今天我们研究定义法求双曲线椭圆的离心率。
椭圆的几何性质中,离心率问题是重点。
可以整理出椭圆的标准方程后得基本量代入离心率公式=c e a求解,也可以在焦点三角形中利用椭圆第一定义得 12222c c c e a a PF PF ===+,或者根据题设条件,借助a 、b 、c 之间的关系,构造a 、c 的关系,进而得到关于e 的简单方程,从而解得离心率e .先看例题: 例:椭圆2214x y +=的离心率为( )注意:有时我们求离心率并不需要求出a ,c ,只要计算其比值即可。
归纳整理:求椭圆离心率的常见方法1.求得a ,c 的值,直接代入公式c e a= 2.利用椭圆的性质,12222c c c e a a PF PF ===+ 3.得出a ,c 的方程,直接计算比值c e a =再看两个例题,加深印象 例:已知椭圆22221x y a b+=(a>b>0)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.2B.2C.13D.12例:过椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的左焦点F 1作x 轴的垂线交椭圆于点P ,F 2为右焦点,若∠F 1PF 2=60°,则椭圆的离心率为( )A.2C.12D.13解:根据∠F 1PF 2=60°,可知:112tan 30PF F F =⋅︒=,212PF PF ==,总结:1.整理出椭圆的标准方程后可直接求出a ,c ,再利用离心率公式=c e a来求解. 2.在焦点三角形中利用椭圆第一定义得12222c c c e a a PF PF ===+求解. 3.根据题设条件,借助a 、b 、c 之间的关系,构造a 、c 的关系,进而得到关于e 的一元方程,从而解得离心率e .练习:1.已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率等于( )(A )31(B )33(C )21(D )23 2.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________。