高考数学必考点解题方法秘籍 离心率 理(1)
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离心率问题的7种题型15种方法求离心率常用公式题型一椭圆离心率的求值方法一定义法求离心率1.已知椭圆C 14222=+y a x 的一个焦点为(2,0),则C 的离心率为()A .31B .21C .22D .322【解析】14222=+y a x ,∵,则,选C 2.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】由直角三角形的面积关系得bc =124⨯12c e a ==,选B 3.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 .45B .35C .25D .15【解析】设长轴为2a ,短轴为2b ,焦距为2c ,则2222.a c b +=⨯即22222()44()a c b a c b a c +=⇒+==-.整理得:2225230,5230c ac a e e +-=+-=,选B4.椭圆12222=+by a x (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【解析】椭圆12222=+by a x (a >b >0)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,所以(a ﹣c )(a +c )=4c 2,即a 2=5c 2,所以e =55方法二运用通径求离心率5.设椭圆C 2222x y a b+=1(a >b >0)的左右焦点为F 1,F 2,过F 2作x 轴的垂线与C 相交于A ,B 两点,F 1B 与y 轴相交于点D ,若AD ⊥F 1B ,则椭圆C的离心率等于【解析】不妨假设椭圆中的a =1,则F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0),当x =c 时,由2222x y a b +=1得y =ab 2=b 2,即A (c ,b 2),B (c ,﹣b 2),设D (0,m ),∵F 1,D ,B三点共线,∴,得m =﹣2b 2,即D (0,﹣2b 2),∴若AD ⊥F 1B ,在,即=﹣1,即3b 4=4c 2,则3b 2=2c =3(1﹣c 2)=2c ,即3c 2+2c ﹣3=0,解得c==,则c =,∵a =1,∴离心率e =a c =336.从椭圆22221x y a b+=(a >b >0)上一点P 向x 轴作垂线,垂足恰为左焦点F 1,A 是椭圆与x 轴正半轴的交点,B 是椭圆与y 轴正半轴的交点,且AB ∥O P (O 是坐标原点),则该椭圆的离心率是【解析】由题意知A (a ,0),B (0,b ),P 2,b c a ⎛⎫- ⎪⎝⎭∵AB ∥O P ,∴2b b ac a -=-.∴b =c ;又∵a 2=b 2+c 2,∴22212c e a ==.∴2e =7.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△F 1PF 2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是【解法一】设1(,0)F c -,2(,0)F c ,由题意易知,21212,PF F F c PF ===,1212212F F c e a PF PF ∴====+【解法二】由题意易知,2122,PF F F c ==由通径得22=a b PF ,故22c=ab ,解得e 1方法三运用e =e =求离心率8.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【解】如图,,作DD 1⊥y 轴于点D 1,则由,得,所以,,即,由椭圆的第二定义得又由|BF |=2|FD |,得,a 2=3c 2,解得e ==33,9.经过椭圆2222=1x y a b+(a >b >0)的左焦点F 1作倾斜角为60°的直线和椭圆相交于A ,B两点,若||||AF BF 112=,求椭圆的离心率。
离心率问题的7种题型和15种方法离心率(eccentricity)是描述椭圆轨道形状的一个重要参数,它的大小决定了行星或卫星轨道的偏心程度。
在天文学、航天学等相关领域,经常需要解决各种与离心率相关的问题,下面我们将介绍离心率问题的7种常见题型和15种解题方法。
一、离心率的定义及性质离心率是描述椭圆轨道形状的一个参数,它等于椭圆长半轴和短半轴之差的一半与长半轴的比值。
离心率的取值范围为0到1之间,当离心率为0时,椭圆变成了一个圆,当离心率为1时,椭圆变成了一条直线。
离心率越大,椭圆的形状越扁平,轨道越偏心。
二、离心率问题的7种题型1. 求给定离心率的椭圆的半长轴和半短轴长度;2. 已知椭圆的长半轴和离心率,求短半轴长度;3. 已知椭圆的长半轴和短半轴长度,求离心率;4. 求给定行星或卫星的轨道离心率;5. 已知行星或卫星轨道的离心率和半长轴长度,求轨道的半短轴长度;6. 已知行星或卫星的轨道离心率和半短轴长度,求轨道的半长轴长度;7. 求给定行星或卫星的轨道周期。
三、离心率问题的15种解题方法1. 利用椭圆轨道的定义和性质,直接计算出椭圆的长短半轴;2. 利用椭圆的面积和周长公式计算出椭圆的长短半轴;3. 利用行星或卫星的轨道速度和距离公式计算出轨道离心率;4. 利用行星或卫星的轨道周期和距离公式计算出轨道离心率;5. 利用行星或卫星的轨道半径和速度公式计算出轨道离心率;6. 利用行星或卫星在轨道上的最高点和最低点的距离差和总距离计算出轨道离心率;7. 利用行星或卫星的轨道焦点距离和长轴长度计算出轨道离心率;8. 利用行星或卫星的轨道高度、速度和引力公式计算出轨道离心率;9. 利用行星或卫星的轨道高度、周期和引力公式计算出轨道离心率;10. 利用行星或卫星的轨道高度、半径和引力公式计算出轨道离心率;11. 利用行星或卫星的轨道平均速度和最高、最低速度之比计算出轨道离心率;12. 利用行星或卫星在轨道上的最高点和最低点速度之比计算出轨道离心率;13. 利用行星或卫星在轨道上的最高点和最低点的动能之比计算出轨道离心率;14. 利用行星或卫星在轨道上的最高点和最低点的势能之比计算出轨道离心率;15. 利用行星或卫星的轨道半径、质量和速度计算出轨道离心率。
离心率求解题技巧离心率是描述一个椭圆形状的参数,用于描述椭圆形状的偏离程度,计算方法是椭圆长轴与短轴之间的差异与长轴的比值。
离心率(E)的计算公式如下:E = c / a其中,c为焦点距离,a为长轴的一半,也就是半长轴。
为了求解题目中的离心率,我们可以使用以下的技巧:1. 获取椭圆的焦点坐标。
根据椭圆的定义,我们可以知道椭圆的焦点坐标位于椭圆的主轴上。
主轴是一条椭圆的对称轴,垂直于副轴。
焦点的位置取决于椭圆的离心率和主轴的长度。
2. 确定椭圆的长轴和短轴。
椭圆的长轴是横向的轴,短轴是纵向的轴。
一般来说,长轴长度大于短轴长度,因此可以通过观察椭圆的形状来确定长轴和短轴的长度。
3. 确定椭圆的焦距。
焦距是指从椭圆的中心点到任意一点的距离与椭圆的半长轴之间的关系。
具体计算焦距需要使用直线段的长度公式。
4. 计算离心率。
根据椭圆的焦距和半长轴的定义,我们可以使用离心率公式直接计算。
下面是一个例题的求解过程:已知一个椭圆的焦点坐标为(-6,0)和(6,0),离心率为4/5。
求椭圆的长轴和短轴长度。
步骤1:获取椭圆的焦点坐标。
已知椭圆的焦点坐标为(-6,0)和(6,0)。
步骤2:确定椭圆的长轴和短轴。
应该注意到在这个例题中,我们并没有提供任何关于长轴和短轴的具体信息,因此无法确定长轴和短轴的长度。
需要通过其他方式获得这些信息。
步骤3:确定椭圆的焦距。
由于焦点在椭圆上,我们可以使用两个焦点之间的距离来计算焦距。
根据距离公式,我们可以计算出两个焦点之间的距离为12。
焦距是指从椭圆的中心点到任意一点的距离与椭圆的半长轴之间的关系,因此焦距的值等于半长轴的长度。
步骤4:计算离心率。
根据离心率的定义,我们可以使用公式 E = c / a 来计算离心率。
已知焦距的值是12,我们可以将其代入公式中:4/5 = 12 / a接下来我们可以通过求解这个方程来计算出半长轴的值。
通过求解这个方程,我们可以得到半长轴的值为15。
由于离心率的定义是长轴与短轴之间的差异与长轴的比值,我们可以使用长轴和半长轴的值来计算短轴的值:短轴= sqrt(半长轴^2 - 长轴^2) = sqrt(15^2 - 12^2) = sqrt(225 - 144) = sqrt(81) = 9因此,这个椭圆的长轴长度为30,短轴长度为18。
2023年高考数学---《离心率问题》解题方法讲解1.(2022·全国·统考高考真题)椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左顶点为A ,点P ,Q 均在C上,且关于y 轴对称.若直线,AP AQ 的斜率之积为14,则C 的离心率为( )ABC .12D .13【答案】A【解析】[方法一]:设而不求 设()11,P x y ,则()11,Q x y − 则由14AP AQk k ⋅=得:21112211114AP AQ y y y k k x a x a x a ⋅=⋅==+−+−+, 由2211221x y a b +=,得()2221212b a x y a −=, 所以()2221222114b a x ax a −=−+,即2214b a =, 所以椭圆C的离心率c e a = A.[方法二]:第三定义设右端点为B ,连接PB ,由椭圆的对称性知:PB AQ k k =−故14AP AQ PA AQ k k k k ⋅=⋅−=−,由椭圆第三定义得:22PA AQb k k a⋅=−,故2214b a = 所以椭圆C的离心率ce a= A. 2.(2021·天津·统考高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b−=>>的右焦点与抛物线22(0)y px p =>的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A ,B 两点,交双曲线的渐近线于C 、D两点,若|CD AB .则双曲线的离心率为( )A BC .2D .3【答案】A【解析】设双曲线22221(0,0)x y a b a b−=>>与抛物线22(0)y px p =>的公共焦点为(),0c ,则抛物线22(0)y px p =>的准线为x c =−,令x c =−,则22221c y a b−=,解得2b y a =±,所以22bAB a =,又因为双曲线的渐近线方程为b y x a =±,所以2bcCD a=,所以2bca =c =,所以222212a c b c =−=,所以双曲线的离心率ce a==故选:A.3.(2021·全国·统考高考真题)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 .⎫⎪⎪⎣⎭B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .2⎛ ⎝⎦D .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦【答案】C【解析】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32b b c−≤−,即 22b c ≥时,22max 4PB b =,即 max 2PB b =,符合题意,由22b c ≥可得222a c ≥,即 0e <≤当32b b c −>−,即22b c <时, 42222maxb PB a bc =++,即422224b a b b c ++≤,化简得, ()2220c b −≤,显然该不等式不成立. 故选:C .4.(多选题)(2022·全国·统考高考真题)双曲线C 的两个焦点为12,F F ,以C 的实轴为直径的圆记为D ,过1F 作D 的切线与C 交于M ,N 两点,且123cos 5F NF ∠=,则C 的离心率为( )A B .32C D 【答案】AC【解析】[方法一]:几何法,双曲线定义的应用 情况一M 、N 在双曲线的同一支,依题意不妨设双曲线焦点在x 轴,设过1F 作圆D 的切线切点为B , 所以1OB F N ⊥,因为123cos 05F NF ∠=>,所以N 在双曲线的左支, OB a =,1OF c =, 1FB b =,设12F NF α∠=,由即3cos 5α=,则4sin 5α=, 235NA NF 22a a ==, 21NF NF 2a −=532222a a b a ⎛⎫−−= ⎪⎝⎭,2b e a =∴=, 选A 情况二若M 、N 在双曲线的两支,因为123cos 05F NF ∠=>,所以N 在双曲线的右支, 所以OB a =,1OF c =, 1FB b =,设12F NF α∠=, 由123cos 5F NF ∠=,即3cos 5α=,则4sin 5α=,235NA NF 22a a ==, 12NF NF 2a −=352222a b a a +−=, 所以23b a =,即32b a =,所以双曲线的离心率c e a =选C[方法二]:答案回代法A e =选项特值双曲线())22121,F ,F 4x y −=∴,过1F 且与圆相切的一条直线为(y 2x =,两交点都在左支,N ⎛∴ ⎝,2112NF 5,NF 1,FF ∴===则123cos 5F NF ∠=,C e =选项特值双曲线())2212x y 1,F ,F 49−=∴,过1F 且与圆相切的一条直线为(2y x 3=,两交点在左右两支,N 在右支,N ∴,2112NF 5,NF 9,FF ∴===则123cos 5F NF ∠=,[方法三]:依题意不妨设双曲线焦点在x 轴,设过1F 作圆D 的切线切点为G , 若,M N 分别在左右支, 因为1OG NF ⊥,且123cos 05F NF ∠=>,所以N 在双曲线的右支, 又OG a =,1OF c =,1GF b =, 设12F NF α∠=,21F F N β∠=, 在12F NF △中,有()212sin sin sin NF NF cβαβα==+, 故()122sin sin sin NF NF cαββα−=+−即()sin sin sin a c αββα=+−,所以sin cos cos sin sin sin a cαβαββα=+−,而3cos 5α=,sin a c β=,cos b c β=,故4sin 5α=, 代入整理得到23b a =,即32b a =,所以双曲线的离心率c e a =若,M N 均在左支上,同理有()212sin sin sin NF NF c βαβα==+,其中β为钝角,故cos bcβ=−, 故()212sin sin sin NF NF cβαβα−=−+即sin sin cos cos sin sin a c βαβαβα=−−,代入3cos 5α=,sin a c β=,4sin 5α=,整理得到:1424a b a =+,故2a b =,故e =故选:AC.5.(2022·全国·统考高考真题)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>,C 的上顶点为A ,两个焦点为1F ,2F ,离心率为12.过1F 且垂直于2AF 的直线与C 交于D ,E 两点,||6DE =,则ADE V 的周长是________________.【答案】13【解析】∵椭圆的离心率为12c e a ==,∴2a c =,∴22223b a c c =−=,∴椭圆的方程为222222213412043x y x y c c c+=+−=,即,不妨设左焦点为1F ,右焦点为2F ,如图所示,∵222AF a OF c a c ===,,,∴23AF O π∠=,∴12AF F △为正三角形,∵过1F 且垂直于2AF 的直线与C 交于D ,E 两点,DE 为线段2AF 的垂直平分线,∴直线DE直线DE 的方程:x c =−,代入椭圆方程22234120x y c +−=,整理化简得到:221390y c −−=,判别式()22224139616c c ∆=+⨯⨯=⨯⨯,∴122264613cDE y =−==⨯⨯⨯=, ∴ 138c =, 得1324a c ==, ∵DE 为线段2AF 的垂直平分线,根据对称性,22AD DF AE EF ==,,∴ADE V 的周长等于2F DE △的周长,利用椭圆的定义得到2F DE △周长为222211*********DF EF DE DF EF DF EF DF DF EF EF a a a ++=+++=+++=+==.故答案为:13.6.(2022·浙江·统考高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b−=>>的左焦点为F ,过F 且斜率为4ba的直线交双曲线于点()11,A x y ,交双曲线的渐近线于点()22,B x y 且120x x <<.若||3||FB FA =,则双曲线的离心率是_________.【解析】过F 且斜率为4ba 的直线:()4b AB y xc a =+,渐近线2:b l y x a=, 联立()4b y x c a b y xa ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,得,33c bc B a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由||3||FB FA =,得5,,99c bc A a ⎛⎫− ⎪⎝⎭而点A 在双曲线上,于是2222222518181c b c a a b −=,解得:228124c a =,所以离心率e =7.(2022·全国·统考高考真题)记双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的离心率为e ,写出满足条件“直线2y x =与C 无公共点”的e 的一个值______________. 【答案】2(满足1e <≤【解析】2222:1(0,0)x y C a b a b −=>>,所以C 的渐近线方程为b y x a =±,结合渐近线的特点,只需02b a <≤,即224b a≤,可满足条件“直线2y x =与C 无公共点”所以=c e a又因为1e >,所以1e <故答案为:2(满足1e <≤。
妙解离心率问题【目录】考点一:顶角为直角的焦点三角形求解离心率的取值范围问题考点二:焦点三角形顶角范围与离心率考点三:共焦点的椭圆与双曲线问题考点四:椭圆与双曲线的4a 通径体考点五:椭圆与双曲线的4a 直角体考点六:椭圆与双曲线的等腰三角形问题考点七:双曲线的4a 底边等腰三角形考点八:焦点到渐近线距离为b考点九:焦点到渐近线垂线构造的直角三角形考点十:以两焦点为直径的圆与渐近线相交问题考点十一:渐近线平行线与面积问题考点十二:数形结合转化长度角度求椭圆或双曲线的离心率、与双曲线的渐近线有关的问题,多以选择、填空题的形式考查,难度中等.考点要求考题统计考情分析离心率2023年新高考I 卷第5、16题,10分2023年甲卷第9题,5分2022年甲卷第10题,5分2022年浙江卷第16题,4分2021年甲卷第5题,5分2021年天津卷第8题,5分离心率问题一直是高考每年必考,对圆锥曲线概念和几何性质的考查为主,一般不会出太难,二轮复习我们需要掌握一些基本的性质和常规的处理方法,挖掘椭圆双曲线的几何性质下手.求离心率范围的方法一、建立不等式法:1.利用曲线的范围建立不等关系.2.利用线段长度的大小建立不等关系.F 1,F 2为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 为椭圆上的任意一点,PF 1 ∈a -c ,a +c ;F 1,F 2为双曲线x2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,P 为双曲线上的任一点,PF 1 ≥c -a .3.利用角度长度的大小建立不等关系.F 1,F 2为椭圆x 2a 2+y 2b2=1的左、右焦点,P 为椭圆上的动点,若∠F 1PF 2=θ,则椭圆离心率e 的取值范围为sin θ2≤e <1.4.利用题目不等关系建立不等关系.5.利用判别式建立不等关系.6.利用与双曲线渐近线的斜率比较建立不等关系.7.利用基本不等式,建立不等关系.1(2023•新高考Ⅰ)设椭圆C 1:x 2a2+y 2=1(a >1),C 2:x 24+y 2=1的离心率分别为e 1,e 2.若e 2=3e 1,则a =()A.233B.2C.3D.6【答案】A【解析】由椭圆C 2:x 24+y 2=1可得a 2=2,b 2=1,∴c 2=4-1=3,∴椭圆C 2的离心率为e 2=32,∵e 2=3e 1,∴e 1=12,∴c 1a 1=12,∴a 21=4c 21=4(a 21-b 21)=4(a 21-1),∴a =233或a =-233(舍去).故选:A .2(2023•甲卷)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为5,C 的一条渐近线与圆(x -2)2+(y -3)2=1交于A ,B 两点,则|AB |=()A.55B.255C.355D.455【答案】D【解析】双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为5,可得c =5a ,所以b =2a ,所以双曲线的渐近线方程为:y =±2x ,一条渐近线与圆(x -2)2+(y -3)2=1交于A ,B 两点,圆的圆心(2,3),半径为1,圆的圆心到直线y =2x 的距离为:|4-3|1+4=15,所以|AB |=21-15=455.故选:D .3(2022•甲卷)椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左顶点为A ,点P ,Q 均在C 上,且关于y 轴对称.若直线AP ,AQ 的斜率之积为14,则C 的离心率为()A.32B.22C.12D.13【答案】A【解析】已知A (-a ,0),设P (x 0,y 0),则Q (-x 0,y 0),k AP =y 0x 0+a ,k AQ =y 0a -x 0,故k AP ⋅k AQ =y 0x 0+a ⋅y 0a -x 0=y 20a 2-x 20=14①,∵x 20a 2+y 20b 2=1,即y 20=b 2(a 2-x 20)a 2②,②代入①整理得:b 2a2=14,e =c a =1-b 2a 2=32.故选:A .4(2021•甲卷)已知F 1,F 2是双曲线C 的两个焦点,P 为C 上一点,且∠F 1PF 2=60°,|PF 1|=3|PF 2|,则C 的离心率为()A.7B.13C.72D.132【答案】C【解析】设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则根据题意及余弦定理可得:m =3n12=m 2+n 2-4c22mn,解得m =67cn =27c ,∴所求离心率为2c 2a =2c m -n =2c 47c=72.故选:C .5(2021•天津)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A ,B 两点,交双曲线的渐近线于C ,D 两点,若|CD |=2|AB |,则双曲线的离心率为()A.2B.3C.2D.3【答案】A【解析】解由题意可得抛物线的准线方程为x =-p2,由题意可得:p 2=c ,渐近线的方程为:y =±ba x ,可得A -c ,b 2a ,B -c ,-b2a ,C -c ,bc a ,D -c ,-bca,所以|AB |=2b 2a ,|CD |=2bca,由|CD |=2|AB |,解得:c =2b ,即a =b ,所以双曲线的离心率e =ca=2.故选:A .6(2022•甲卷)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为13,A 1,A 2分别为C 的左、右顶点,B 为C 的上顶点.若BA 1 ⋅BA 2=-1,则C 的方程为()A.x 218+y 216=1B.x 29+y 28=1C.x 23+y 22=1D.x 22+y 2=1【答案】B【解析】由椭圆的离心率可设椭圆方程为x 29m 2+y 28m 2=1(m >0),则A 1(-3m ,0),A 2(3m ,0),B (0,22m ),由平面向量数量积的运算法则可得:BA 1 ⋅BA 2=(-3m ,-22m )⋅(3m ,-22m )=-9m 2+8m 2=-1,∴m 2=1,则椭圆方程为x 29+y 28=1.故选:B .7(2022•全国)若双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线与直线y =2x +1垂直,则C 的离心率为()A.5 B.5C.54D.52【答案】D【解析】由双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的方程可得渐近线方程为y =±b a x ,由题意可得b a =12,所以双曲线的离心率e =c a =1+b 2a 2=1+14=52,故选:D .8(多选题)(2022•乙卷)双曲线C 的两个焦点为F 1,F 2,以C 的实轴为直径的圆记为D ,过F 1作D 的切线与C 交于M ,N 两点,且cos ∠F 1NF 2=35,则C 的离心率为()A.52B.32C.132D.172【答案】AC【解析】当直线与双曲线交于两支时,设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),设过F 1的切线与圆D :x 2+y 2=a 2相切于点P ,则|OP |=a ,OP ⊥PF 1,又|OF 1|=c ,所以PF 1=OF 12-OP 2=c 2-a 2=b ,过点F 2作F 2Q ⊥MN 于点Q ,所以OP ⎳F 2Q ,又O 为F 1F 2的中点,所以|F 1Q |=2|PF 1|=2b ,|QF 2|=2|OP |=2a ,因为cos ∠F 1NF 2=35,∠F 1NF 2<π2,所以sin ∠F 1NF 2=45,所以|NF 2|=QF 2sin ∠F 1NF 2=5a 2,则|NQ |=|NF 2|⋅cos ∠F 1NF 2=3a2,所以|NF 1|=|NQ |+|F 1Q |=3a2+2b ,由双曲线的定义可知|NF 1|-|NF 2|=2a ,所以3a 2+2b -5a 2=2a ,可得2b =3a ,即b a =32,所以C 的离心率e =c a =1+b 2a 2=1+94=132.情况二:当直线与双曲线交于一支时,如图,记切点为A ,连接OA ,则|OA |=a ,|F 1A |=b ,过F 2作F 2B ⊥MN 于B ,则|F 2B |=2a ,因为cos ∠F 1NF 2=35,所以|NF 2|=5a 2,|NB |=3a2,|NF 2|-|NF 1|=5a 2-3a2-2b =a +2b =2a ,即a =2b ,所以e =c a =1+b 2a2=1+14=52,A 正确.故选:AC .9(2023•新高考Ⅰ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2.点A 在C 上,点B 在y 轴上,F 1A ⊥F 1B ,F 2A =-23F 2B,则C 的离心率为.【答案】355【解析】(法一)如图,设F 1(-c ,0),F 2(c ,0),B (0,n ),设A (x ,y ),则F 2A =(x -c ,y ),F 2B=(-c ,n ),又F 2A =-23F 2B ,则x -c =23c y =-23n,可得A 53c ,-23n ,又F 1A ⊥F 1B ,且F 1A =83c ,-23n ,F 1B =(c ,n ),则F 1A ⋅F 1B =83c 2-23n 2=0,化简得n 2=4c 2.又点A 在C 上,则259c 2a 2-49n 2b 2=1,整理可得25c 29a 2-4n 29b2=1,代n 2=4c 2,可得25c 2a 2-16c 2b 2=9,即25e 2-16e 2e 2-1=9,解得e 2=95或15(舍去),故e =355.(法二)由F 2A =-23F 2B ,得|F 2A||F 2B |=23,设|F 2A |=2t ,|F 2B |=3t ,由对称性可得|F 1B |=3t ,则|AF 1 |=2t +2a ,|AB|=5t ,设∠F 1AF 2=θ,则sin θ=3t 5t =35,所以cos θ=45=2t +2a5t,解得t =a ,所以|AF 1 |=2t +2a =4a ,|AF 2|=2a ,在△AF 1F 2中,由余弦定理可得cos θ=16a 2+4a 2-4c 216a2=45,即5c 2=9a 2,则e =355.故答案为:355.10(2022•浙江)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点为F ,过F 且斜率为b4a 的直线交双曲线于点A (x 1,y 1),交双曲线的渐近线于点B (x 2,y 2)且x 1<0<x 2.若|FB |=3|FA |,则双曲线的离心率是.【答案】364.【解析】(法一)如图,过点A 作AA ′⊥x 轴于点A ′,过点B 作BB ′⊥x 轴于点B ′,由于B (x 2,y 2)且x 2>0,则点B 在渐近线y =b a x 上,不妨设B m ,bam ,m >0,设直线AB 的倾斜角为θ,则tan θ=b 4a ,则|BB ||FB |=b 4a ,即b am |FB|=b 4a ,则|FB ′|=4m ,∴|OF |=c =4m -m =3m ,又|AA ||BB |=|AF ||BF |=13,则|AA |=13|BB |=bm 3a =bc 9a ,又|FA ||FB|=|AF ||BF |=13,则|FA |=13|FB |=4m 3,则|x 1|=3m -4m 3=5m 3=5c 9,∴点A 的坐标为-5c 9,bc9a ,∴25c 281a 2-b 2c 281a 2b 2=1,即c 2a2=8124=278,∴e =c a =364.(法二)由y =b 4a (x +c )y =b a x,解得B c 3,bc 3a,又|FB |=3|FA |,所以点A 的纵坐标为y 1=bc9a,代入方程y =b 4a (x +c )中,解得x 1=-5c 9,所以A -5c 9,bc 9a ,代入双曲线方程中,可得c 2a 2=278,所以e =c a =364.故答案为:364.考点一:顶角为直角的焦点三角形求解离心率的取值范围问题顶角为直角的焦点三角形求解离心率的取值范围问题,如图所示:椭圆:e =1sin α+cos α=12sin α+π4,根据α范围求解值域.双曲线:e =1cos α−sin α=12cos α+π4,根据α范围求解值域.1(2024·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 上一点A ,它关于原点的对称点为B ,点F 为椭圆右焦点,且满足AF ⊥BF ,设∠ABF =α,且α∈π12,π3,则该椭圆的离心率e 的取值范围是()A.22,3-1B.22,63C.3-1,63D.63,62【答案】B【解析】如图所示,设椭圆得左焦点为F ,连接AF ,BF ,则四边形AFBF 为矩形,则AB =FF =2c ,AF =BF ,所以BF +BF =BF +AF =2a ,在Rt △ABF 中,由∠ABF =α,得AF =AB sin α=2c sin α,BF =AB cos α=2c cos α,所以2c sin α+2c cos α=2a ,所以c a =1sin α+cos α=12sin α+π4,因为α∈π12,π3,所以α+π4∈π3,7π12,所以2sin α+π4∈62,2 ,所以e =c a ∈22,63.故选:B .1(2024·高三单元测试)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上有一点A ,它关于原点的对称点为B ,点F 为椭圆的右焦点,且AF ⊥BF ,设∠ABF =α,且α∈π12,π6,则该椭圆的离心率e 的取值范围为()A.3-1,63 B.3-1,32C.64,63D.0,63【答案】A【解析】如图所示,设椭圆的左焦点为F ′,连接AF ′,BF ′.则四边形AFBF ′为矩形.因此|AB =|FF ′|=2c .|AF |+|BF |=2a .所以|AF |=2c sin α,|BF |=2c cos α.∴2c sin α+2c cos α=2a .∴e =1sin α+cos α=12sin α+π4,∵α∈π12,π6,∴α+π4∈π3,5π12,∴sin α+π4 ∈32,2+64,其中sin 5π12=sin π6+π4 =sin π6cos π4+cos π6sin π4=12×22+32×22=2+64,∴2sin α+π4 ∈62,1+32.∴e ∈3-1,63.故选:A .2(2024·宁夏银川·高三银川二中校考阶段练习)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上有一点A ,它关于原点的对称点为B ,点F 为椭圆的右焦点,且满足AF ⊥BF ,设∠ABF =α,且α∈π12,π4,则该椭圆的离心率e 的取值范围为()A.22,63 B.3-12,32C.3-1,63D.22,32【答案】A【解析】设椭圆的左焦点为F ′,连接AF ,BF ,可知四边形AFBF 为矩形,从而可知AB =FF =2c ,且AF +BF =2a ,由∠ABF =α,可得AF =2c sin α,BF =2c cos α,结合2c sin α+2c cos α=2a ,可得ca=1sin α+cos α,根据α∈π12,π4 ,求出范围即可.如图所示,设椭圆的左焦点为F ′,连接AF ,BF,则四边形AFBF 为矩形,所以AB =FF =2c ,AF +BF =AF +AF=2a ,由∠ABF =α,可得AF =AB ⋅sin α=2c sin α,BF =AB ⋅cos α=2c cos α,∴2c sin α+2c cos α=2a ,即c a =1sin α+cos α=12sin α+π4,∵α∈π12,π4,∴α+π4 ∈π3,π2 ,∴sin α+π4 ∈32,1 ,∴2sin α+π4 ∈62,2 ,∴e =c a ∈22,63.故选:A .3(2024·河南驻马店·高三统考期末)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2(a >b >0)右支上非顶点的一点A 关于原点O 的对称点为B ,F 为其右焦点,若AF ⋅BF =0,设∠BAF =θ且θ∈π4,5π12,则双曲线C 离心率的取值范围是()A.(2,2] B.[2,+∞) C.(2,+∞) D.(2,+∞)【答案】C【解析】如图所示,设双曲线的左焦点为F ,连接AF ,BF ,因为AF ⋅BF=0,所以四边形AFBF 为矩形,所以AB =FF =2c ,因为AF =2c cos θ,BF =2c sin θ,AF -AF =2a ,所以2c sin θ-2c cos θ=2a ,所以e =1sin θ-cos θ=12sin θ-π4,∵θ∈π4,5π12 ,∴θ-π4∈0,π6 ,2sin θ-π4 ∈0,22 ,∴e ∈2,+∞ ,故选:C考点二:焦点三角形顶角范围与离心率F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的焦点,点P 在椭圆上,∠F 1PF 2=θ,则cos θ≥1−2e 2(当且仅当动点为短轴端点时取等号).1(2024·辽宁葫芦岛·高三统考期末)已知点F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,点P 是椭圆上的一个动点,若使得满足ΔPF 1F 2是直角三角形的动点P 恰好有6个,则该椭圆的离心率为()A.12B.32C.22D.33【答案】C【解析】由题意知,椭圆的最大张角为900,所以b =c ,所以a =2c ,所以e =c a =22=22,故选:C .1(2024·江西抚州·高三统考期末)设F 1,F 2是椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点p ,使∠F 1PF 2=120°,则椭圆离心率的取值范围是()A.0,32B.0,32C.32,1D.32,1【答案】D【解析】F 1(-c ,0),F 2(c ,0),c >0,设P x 1,y 1 ,则|PF 1|=a +ex 1,|PF 2|=a -ex 1.在△PF 1F 2中,由余弦定理得cos120°=-12=a +ex 1 2+a -ex 1 2-4c 22a +ex 1 a -ex 1,解得x 21=4c 2-3a 2e 2.∵x 21∈0,a 2,∴0≤4c 2-3a 2e 2<a 2,即4c 2-3a 2≥0.且e 2<1∴e =c a ≥32.故椭圆离心率的取范围是e ∈32,1 2(2024·宁夏·高三校联考阶段练习)已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,若椭圆C 上存在点P ,使得PF 1⊥PF 2,则椭圆的离心率的取值范围为()A.12,22B.22,1 C.0,22D.12,22【答案】B【解析】若椭圆C 上存在点P ,使得PF 1⊥PF 2,即以F 1F 2为直径的圆与椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)有交点,设F 1(-c ,0),F 2(c ,0),x 2+y 2=c 2x 2a 2+y 2b 2=1,解得x 2=(2c 2-a 2)⋅a 2c 2≥0,即2c 2-a 2≥0,e ≥22,又0<e <1,故e ∈22,1.故选:B .3(2024·高三课时练习)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点分别为F 1、F 2,若椭圆上存在点P 使得∠F 1PF 2是钝角,则椭圆离心率的取值范围是()A.0,22B.22,1C.0,12D.12,1【答案】B【解析】当动点P 从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∠F 1PF 2渐渐增大,当且仅当P 点位于短轴端点P 0处时,张角∠F 1PF 2达到最大值.∵椭圆上存在点P 使得∠F 1PF 2是钝角,∴△F 1P 0F 2中,∠F 1P 0F 2>90°,∴Rt △OP 0F 2中,∠OP 0F 2>45°,∴b <c ,∴a 2-c 2<c 2,∴a 2<2c 2,∴e >22,∵0<e <1,∴22<e <1.椭圆离心率的取值范围是22,1,故选B .考点三:共焦点的椭圆与双曲线问题sin 2α2e 椭2+cos 2α2e 双2=1,与基本不等式联姻求解离心率的取值范围1(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆和双曲线有共同的焦点F 1,F 2,P 是它们的一个交点,且∠F 1PF 2=π3,记椭圆和双曲线的离心率分别为e 1,e 2,则当1e 1e 2取最大值时,e 1,e 2的值分别是()A.22,62B.12,52C.33,6 D.24,3【答案】A【解析】不妨设椭圆与双曲线的标准方程分别为:x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 ,c =a 2-b 2,x 2a 21-y 2b 21=1,c =a 21+b 21.设PF 1 =m ,PF 2 =n .m >n .则m +n =2a ,m -n =2a 1,∴m =a +a 1,n =a -a 1.因为∠F 1PF 2=π3,所以cos π3=m 2+n 2-2c 22mn =12,即a +a 1 2+a -a 1 2-4c 2=a +a 1 a -a 1 .∴a 2+3a 21-4c 2=0,∴1e 21+3e 22=4,∴4≥21e 21×3e 22,则1e 1e 2≤23,当且仅当e 1=22,e 2=62时取等号.故选:A .1(2024·湖南·高三校联考期末)已知椭圆和双曲线有共同的焦点F 1,F 2,P ,Q 分别是它们在第一象限和第三象限的交点,且QF 2⊥F 2P ,记椭圆和双曲线的离心率分别为e 1,e 2,则4e 21+e 22最小值等于.【答案】92【解析】设椭圆长半轴为a 1,双曲线实半轴为a 2,F 1-c ,0 ,F 2c ,0 ,P 为两曲线在第一象限的交点,Q 为两曲线在第三象限的交点,如图,由椭圆和双曲线定义与对称性知PF 1 +PF 2 =2a 1,PF 1 -PF 2 =2a 2,四边形PF 1QF 2为平行四边形,QF 2 =PF 1 =a 1+a 2,PF 2 =a 1-a 2,而QF 2⊥F 2P ,则PF 1⊥F 2P ,因此F 1F 2 2=PF 1 2+PF 2 2,即4c 2=a 1+a 2 2+a 1-a 2 2=2a 21+2a 22,于是有2c 2=a 21+a 22,则2=a 21c 2+a 22c 2,1e 21+1e 22=2,所以4e 21+e 22=12(4e 21+e 22)1e 21+1e 22=125+e 22e 21+4e 21e 22≥125+2e 22e 21⋅4e 21e 22=92,当且仅当e 21=34,e 22=32时取等号.故答案为:922(2024·湖北咸宁·校考模拟预测)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F 1,F 2,且两条曲线在第一象限的交点为P ,△PF 1F 2是以PF 1为底边的等腰三角形,若PF 1 =24,椭圆与双曲线的离心率分别为e 1,e 2,则3e 1e 2的取值范围是()A.19,+∞B.1,+∞C.13,+∞D.12,+∞【答案】B 【解析】设椭圆与双曲线的半焦距为c ,椭圆长半轴为a 1,双曲线实半轴为a 2,PF 1 =r 1,PF 2 =r 2,∵△PF 1F 2是以PF 1为底边的等腰三角形,点P 在第一象限内,∴PF 2 =F 1F 2 ,PF 1 >PF 2 ,PF 2 +F 1F 2 >PF 1 ,即r 1=24,r 2=2c ,且r 1>r 2,2r 2>r 1,2c <24,4c >24,解得:6<c <12.在双曲线中,PF 1 -PF 2 =2a 2,∴e 2=c a 2=2c 2a 2=2c r 1-r 2=2c 24-2c =c12-c ;在椭圆中,PF 1 +PF 2 =2a 1,∴e 1=c a 1=2c 2a 1=2c r 1+r 2=2c 24+2c =c12+c;∴e 1e 2=c 12+c ⋅c 12-c =1144c2-1;∵6<c <12,∴36<c 2<144,则1<144c 2<4,∴0<144c 2-1<3,可得:1144c2-1>13,∴3e 1e 2的取值范围为1,+∞ .故选:B .考点四:椭圆与双曲线的4a 通径体椭圆与双曲线的4a 通径体如图,若AF 2⊥F 1F 2,易知AF 2 =b 2a ,若AF 1 =λF 1B (λ>1),则一定有AF 1 =λ+12⋅b 2a,根据AF 1 +AF 2 =2a 可得λ+32⋅b 2a =2a ,即λ+34⋅(1-e 2)=1⇒e =λ-1λ+31(2024·河南新乡·高三统考期末)设双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别是F 1、F 2,过F 1的直线交双曲线C 的左支于M 、N 两点,若MF 2 =F 1F 2 ,且2MF 1 =NF 1 ,则双曲线C 的离心率是()A.43B.53C.52D.32【答案】B【解析】如下图所示:MF 2 =F 1F 2 =2c ,由双曲线的定义可得MF 1 =MF 2 -2a =2c -2a ,所以,NF 1 =2MF 1 =4c -4a ,则NF 2 =NF 1 +2a =4c -2a ,由余弦定理可得cos ∠MF 1F 2=MF 12+F 1F 2 2-MF 2 22MF 1 ⋅F 1F 2=c -a2c ,cos ∠NF 1F 2=NF 12+F 1F 2 2-NF 2 22NF 1 ⋅F 1F 2=c -3a4c ,因为cos ∠NF 1F 2=cos π-∠MF 1F 2 =-cos ∠MF 1F 2,故c -3a 4c =-c -a 2c ,整理可得3c =5a ,故该双曲线的离心率为e =c a =53.故选:B .1(2024·甘肃庆阳·高三校联考阶段练习)已知F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆C 于M ,N 两点.若MN +NF 2 =2MF 2 ,且MF 2⊥NF 2,则椭圆C 的离心率为()A.33B.55C.22D.66【答案】B【解析】因为MN +NF 2 =2MF 2 ,所以可设NF 2 =m -d ,MF 2 =m ,MN =m +d m >0,d >0 ,因为MF 2⊥NF 2,所以m -d 2+m 2=m +d 2,解得m =4d ,因为NF 2 +MF 2 +MN =4a =3m ,所以NF 2 =a ,MF 2 =43a ,MN =53a ,所以cos ∠F 2MN =MF 2 MN=45,在△MF 1F 2中,F 1F 2 =2c ,MF 1 =2-MF 2 =23a ,由cos ∠F 2MF 1=23a 2+43a 2-(2c )22×23a ×43a =45,可得a 2=5c 2,即椭圆C 的离心率为55.故选:B .2(2024·湖南衡阳·校联考模拟预测)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,过F 1作直线l 与椭圆相交于M 、N 两点,∠MF 2N =90°,且4F 2N =3F 2M ,则椭圆的离心率为()A.13B.12C.33D.55【答案】D【解析】如图所示,设F 1F 2 =2c ,∵4F 2N =3F 2M ,设F 2N =3t ,则F 2M =4t ,在Rt △F 2MN 中,MN =NF 22+MF 2 2=5t ,由椭圆定义可知F 1N =2a -3t ,F 1M =2a -4t ,F 1N +F 1M =MN =4a -7t =5t ,解得a =3t ,所以F 1N =2a -3t =3t =F 2N ,F 1M =2a -4t =2t ,在△F 1NF 2中,可得cos ∠NF 1F 2=c3t,在△F 1MF 2中,由余弦定理可得cos ∠MF 1F 2=c 2-3t 22ct,∵∠NF 1F 2+∠MF 1F 2=π,∴cos ∠NF 1F 2+cos ∠MF 1F 2=0,即c 3t +c 2-3t 22ct=0,解得c =35t 5,所以椭圆离心率e =c a =55.故选:D .考点五:椭圆与双曲线的4a 直角体如左图,若AF 2⊥AB ,AB 过原点,且AF 1=λF 1B ,∠AF 1F 2=α,则e cos α=λ−1 λ+1可得离心率.如右图,若BF 2⊥AC ,AB 过原点,且AF 2=λF 2C(0<λ<1),通过补全矩形,可得AF 1⊥AC ,AF 2 =λ+12⋅b 2a ,借助公式e cos α=λ−1 λ+1可得离心率.1(2024·山东济南·校联考)设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,过F 2的直线交椭圆于A ,B 两点,且AF 1 ⋅AF 2 =0,AF 2 =2F 2B,则椭圆E 的离心率为()A.23B.34C.53D.74【答案】C【解析】因为AF 2 =2F 2B ,不妨令AF 2 =2F 2B =2m m >0 ,过F 2的直线交椭圆于A ,B 两点,由椭圆的定义可得,AF 1 +AF 2 =2a ,BF 1 +BF 2 =2a ,则BF 1 =2a -m ,AF 1 =2a -2m ,又AF 1 ⋅AF 2=0,所以AF 1⊥AF 2,则△AF 1F 2和△AF 1B 都是直角三角形,则AF 1 2+AB 2=BF 1 2,即2a -2m 2+9m 2=2a -m 2,解得m =a3,所以AF 1 =43a ,AF 2 =23a ,又F 1F 2 =2c ,AF 1 2+AF 2 2=F 1F 2 2,所以169a 2+49a 2=4c 2,因此c 2a2=59,所以椭圆E 的离心率为c a =53.故选:C .1(2024·安徽池州·高三统考期末)设F 1、F 2分别是椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,过点F 1-c ,0 的直线交椭圆E 于A ,B 两点,若AF 1=3 F 1B ,且AB ⊥AF 2,则椭圆E 的离心率是()A.12B.52C.32D.22【答案】D【解析】设FB 1=k (k 0 ⇒ AF 1=3k ,AB =4k ⇒ AF 2=2a -3k , BF 2|=2a -k ,再由BF 2|2= AF 2|2+|AB |2⇒AF 2 =3k ⇒ΔAF 1F 2是等腰直角三角形⇒c =22a ⇒e =22,故选D ,2(2024·湖北黄冈·高三统考期末)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线交椭圆于A ,B 两点,AF 2 =λF 2B ,且AF 1 ⋅AF 2 =0,椭圆C 的离心率为22,则实数λ=()A.23B.2C.13D.3【答案】D【解析】因为AF 2 =λF 2B ,设AF 2 =λF 2B =t (t >0),由椭圆的定义可得:AF 1 +AF 2 =2a ,则AF 1 =2a -t ,因为AF 1 ⋅AF 2=0,所以AF 1⊥AF 2,所以AF 1 2+AF 2 2=F 1F 2 2,即(2a -t )2+t 2=4c 2,又因为椭圆C 的离心率为22,所以a =2c ,则有(2a -t )2+t 2=4c 2=2a 2,所以t =a ,则λF 2B =a ,则F 2B =aλ,由BF 1 +BF 2 =2a ,所以BF 1 =2a -aλ,因为AF 1 ⋅AF 2 =0,所以AF 1⊥AF 2,所以AF 1 2+AB 2=BF 1 2,即a 2+a 21+1λ 2=2a -a λ2,解得:λ=3,故选:D .考点六:椭圆与双曲线的等腰三角形问题同角余弦定理使用两次1已知椭圆C 的焦点为F 1(-1,0),F 2(1,0),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若│AF 2 =2F 2B ,AB │=BF 1 ,则C 的方程为()A.x 22+y 2=1B.x 23+y 22=1C.x 24+y 23=1D.x 25+y 24=1【答案】B【解析】法一:如图,由已知可设F 2B =n ,则AF 2 =2n ,BF 1 =AB =3n ,由椭圆的定义有2a =BF 1 +BF 2 =4n ,∴AF 1 =2a -AF 2 =2n .在△AF 1B 中,由余弦定理推论得cos ∠F 1AB =4n 2+9n 2-9n 22⋅2n ⋅3n =13.在△AF 1F 2中,由余弦定理得4n 2+4n 2-2⋅2n ⋅2n ⋅13=4,解得n =32.∴2a =4n =23,∴a =3,∴b 2=a 2-c 2=3-1=2,∴所求椭圆方程为x 23+y 22=1,故选B .法二:由已知可设F 2B =n ,则AF 2 =2n ,BF 1 =AB =3n ,由椭圆的定义有2a =BF 1 +BF 2 =4n ,∴AF 1 =2a -AF 2 =2n .在△AF 1F 2和△BF 1F 2中,由余弦定理得4n 2+4-2⋅2n ⋅2⋅cos ∠AF 2F 1=4n 2,n 2+4-2⋅n ⋅2⋅cos ∠BF 2F 1=9n 2 ,又∠AF 2F 1,∠BF 2F 1互补,∴cos ∠AF 2F 1+cos ∠BF 2F 1=0,两式消去cos ∠AF 2F 1,cos ∠BF 2F 1,得3n 2+6=11n 2,解得n =32.∴2a =4n =23,∴a =3,∴b 2=a 2-c 2=3-1=2,∴所求椭圆方程为x 23+y 22=1,故选B .1(2024·江西九江·高三九江一中校考期末)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 左右焦点为F 1,F 2,过F 2的直线与双曲线的右支交于P ,Q 两点,且PF 2=2F 2Q,若△PQF 1为以Q 为顶角的等腰三角形,则双曲线的离心率为()A.7B.2C.213D.3【答案】C【解析】由题意QF 1 -QF 2 =PQ -QF 2 =PF 2 =2a ,又PF 2=2F 2Q ,所以QF 2 =a ,从而QF 1 =3a ,PF 1 =4a ,PQ =3a ,△PF 1F 2中,cos ∠F 1PF 2=(4a )2+(2a )2-(2c )22×4a ×2a =5a 2-c 24a 2,△PF 1Q 中.cos ∠F 1PF 2=12PF 1PQ =2a 3a =23,所以5a 2-c 24a 2=23,7a 2=3c 2,所以e =c a =213,故选:C .2(2024·辽宁沈阳·高三沈阳二中校考阶段练习)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)左右焦点为F 1,F 2,过F 2的直线与双曲线的右支交于P ,Q 两点,且PF 2=3F 2Q,若△PQF 1为以Q 为顶角的等腰三角形,则双曲线的离心率为()A.3 B.2C.2D.3【答案】C【解析】由题意QF 1 -QF 2 =PQ -QF 2 =PF 2 =2a ,又PF 2=3F 2Q ,所以QF 2 =23a ,从而QF 1 =83a ,PF 1 =4a ,PQ =83a ,△PF 1F 2中,cos ∠F 1PF 2=(4a )2+(2a )2-(2c )22×4a ×2a =5a 2-c 24a2,△PF 1Q 中.cos ∠F 1PF 2=12PF 1PQ =2a 83a =34,所以5a 2-c 24a 2=34,2a 2=c 2,所以e =c a =2,故选:C .考点七:双曲线的4a 底边等腰三角形当F 2A =F 2B 或者AB =4a 时,令∠AF 1F 2=α,则一定存在①F 1M =F 2B ,②e =1cos2α1(2024·河南·高三校联考阶段练习)设F 2为双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点,直线l :x -3y +c =0(其中c 为双曲线C 的半焦距)与双曲线C 的左、右两支分别交于M ,N 两点,若MN⋅F 2M +F 2N=0,则双曲线C 的离心率是()A.153B.53C.13D.52【答案】D【解析】设双曲线C 的左焦点为F 1,如图,取线段MN 的中点H ,连接HF 2,则F 2M +F 2N =2F 2H.因为MN ⋅F 2M +F 2N =0,所以MN ⋅F 2H =0,即MN ⊥F 2H ,则MF 2 =NF 2 .设MF 2 =NF 2 =m .因为MF 2 -MF 1 =NF 1 -NF 2 =2a ,所以NF 1 -NF 2 +MF 2 -MF 1 =NF 1 -MF 1 =MN =4a ,则MH =NH =2a ,从而HF 1 =m ,故HF 2 =4c 2-m 2=m 2-4a 2,解得m 2=2a 2+2c 2.因为直线l 的斜率为13,所以tan ∠HF 1F 2=HF 2 HF 1=2c 2-2a 22a 2+2c2=13,整理得c 2-a 2a 2+c 2=19,即5a 2=4c 2⇒e =52,故选:D .1(2024·贵州·校联考模拟预测)设F 2为双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点,直线l :x -2y +c =0(其中c 为双曲线C 的半焦距)与双曲线C 的左、右两支分别交于M ,N 两点,若MN ⋅F 2M +F 2N=0,则双曲线C 的离心率是()A.53B.43C.153D.233【答案】C【解析】设双曲线C 的左焦点为F 1,如图,取线段MN 的中点H ,连接HF 2,则F 2M +F 2N =2F 2H .因为MN ⋅F 2M +F 2 N =0,所以MN ⋅F 2H =0,即MN ⊥F 2H ,则MF 2 =NF 2 .设MF 2 =NF 2 =m .因为MF 2 -MF 1 =NF 1 -NF 2 =2a ,所以|NF 1|-|NF 2|+|MF 2|-|MF 1|=NF 1∣-MF 1 = MN |=4a ,则|MH |=|NH |=2a ,从而|HF 1|=m ,故HF 2 =4c 2-m 2=m 2-4a 2,解得m 2=2a 2+2c 2.因为直线l 的斜率为12,所以tan ∠HF 1F 2=HF 2 HF 1 =2c 2-2a 22a 2+2c 2=12,整理得c 2-a 2a 2+c 2=14,即3c 2=5a 2,则c 2a 2=53,故e =c 2a 2=153.故选:C2(2024·全国·高三长垣市第一中学校联考开学考试)设双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 1作斜率为33的直线l 与双曲线C 的左、右两支分别交于M ,N 两点,且F 2M +F 2N ⋅MN =0,则双曲线C 的离心率为()A.2B.3C.5D.2【答案】A【解析】如图,设D 为MN 的中点,连接F 2D .易知F 2M +F 2N =2F 2D ,所以F 2M +F 2N ⋅MN =2F 2D ⋅MN =0,所以F 2D ⊥MN .因为D 为MN 的中点,所以F 2M =F 2N .设F 2M =F 2N =t ,因为MF 2 -MF 1 =2a ,所以MF 1 =t -2a .因为NF 1 -NF 2 =2a ,所以NF 1 =t +2a .所以MN =NF 1 -MF 1 =4a .因为D 是MN 的中点,F 1D =F 1M +MD ,所以MD =ND =2a ,F 1D =t .在Rt △F 1F 2D 中,F 2D =4c 2-t 2;在Rt △MF 2D 中,F 2D =t 2-4a 2.所以4c 2-t 2=t 2-4a 2,解得t 2=2a 2+2c 2.所以F 2D =2c 2-2a 2,F 1D =t =2a 2+2c 2.因为直线l 的斜率为33,所以tan ∠DF 1F 2=F 2D F 1D =2c 2-2a 22a 2+2c2=33,所以c 2-a 2a 2+c 2=13,c 2=2a 2,c =2a ,所以离心率为ca= 2.故选:A3(2024·全国·模拟预测)已知F 1,F 2分别为双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点,过F 1的直线与双曲线C 的左支交于A ,B 两点,连接AF 2,BF 2,在△ABF 2中,sin ∠ABF 22=14,AB =BF 2 ,则双曲线C 的离心率为()A.3 B.2C.3D.2【答案】D【解析】设BF 1 =m ,则由双曲线定义可得BF 2 =2a +m ,AF 1 =2a ,AF 2 =4a ,由sin ∠ABF 22=14可得m =6a ,再在△BF 1F 2中根据余弦定理即可列出式子求出离心率.设BF 1 =m ,则由双曲线定义可得BF 2=2a +m ,AF 1 =AB -BF 1 =BF 2 -m =2a ,则AF 2 =4a ,则sin∠ABF 22=2a 2a +m =14,解得m =6a ,从而BF 2 =8a .在△BF 1F 2中,F 1F 2 2=BF 1 2+BF 2 2-2BF 1 ⋅BF 2 cos ∠F 1BF 2,即4c 2=36a 2+64a 2-2×6a ×8a ×1-2sin 2∠ABF 22 ,解得e =ca =2.故选:D .考点八:焦点到渐近线距离为b双曲线的特征三角形,如图所示,设渐近线l1:y=bax,l2:y=-bax,过右焦点作FM⊥l1,FN⊥l2,由于渐近线方程为y=±bax,故MF2OM=NF2ON=ba,且斜边OF2=c,故MF2OF2=NF2OF2=bc,故OM=ON=a,MF2=NF2=b.1(2024·河南新乡·高三校联考阶段练习)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2作双曲线C的一条渐近线的垂线l,垂足为H,直线l与双曲线C的左支交于E点,且H恰为线段EF2的中点,则双曲线C的离心率为()A.2B.3C.2D.5【答案】D【解析】连结EF1,因为点O,H分别为F1F2和EF2的中点,所以OH⎳EF1,且EF1⊥EF2设点F2c,0到一条渐近线y=bax的距离d=bca2+b2=b,所以EF2=2b,又EF2-EF1=2a,所以EF1=2b-2a,Rt△EF1F2中,满足2b-2a2+4b2=4c2,整理为:b=2a,双曲线的离心率e=ca=a2+b2a2=5.故选:D1(2024·吉林白山·高三校联考阶段练习)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1,F2,以OF1为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点M(异于坐标原点O),若线段MF1交双曲线于点P,且MF2⎳OP则该双曲线的离心率为()A.2B.3C.52D.6【答案】A【解析】不妨设渐近线的方程为y=-bax,因为MF2⎳OP,O为F1F2的中点,所以P为MF1的中点,将直线OM,MF1的方程联立y=-baxy=ab(x+c),可得M-a2c,abc,又F 1-c ,0 ,所以P -c +-a 2c 2,ab 2c 即P -a 2+c 22c ,ab 2c,又P 点在双曲线上,所以a 2+c 224a 2c 2-a 24c2=1,解得ca =2,所以该双曲线的离心率为2,故选:A .2(2024·山西运城·高三统考期末)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,以OF 1为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点M ,若线段MF 1交双曲线于点P ,且PF 2 =5PF 1 ,则双曲线的离心率为()A.264B.344C.2D.3【答案】C【解析】根据题意,不妨取点M 在第二象限,题中条件,得到k MF 1=ab,记∠MF 1F 2=∠PF 1F 2=θ,求出cos θ=b c ,根据双曲线定义,得到PF 2 =5a 2,PF 1 =a 2,在△PF 1F 2中,由余弦定理,即可得出结果.因为以OF 1为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点M ,不妨取点M 在第二象限,所以MF 1⊥OM ,则k MF 1⋅k OM =-1,因为双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±b a x ,则k OM =-b a ,所以k MF 1=a b ;记∠MF 1F 2=∠PF 1F 2=θ,则tan θ=a b ,由tan θ=a b sin 2θ+cos 2θ=1解得cos θ=b c ,因为PF 2 =5PF 1 ,由双曲线的定义可得PF 2 -PF 1 =2a ,所以PF 2 =5a 2,PF 1 =a2,由余弦定理可得:cos θ=bc =PF 1 2+F 1F 2 2-PF 2 22PF 1 ×F 1F 2=a 24+4c 2-25a242×a 2×2c,则2c 2-3a 2=ab ,所以2a 2+b 2 -3a 2=ab ,整理得2b 2-ab -a 2=0,解得b =a ,所以双曲线的离心率为e =c 2a 2=b 2+a 2a 2= 2.故选:C .3(2024·辽宁·统考模拟预测)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点为F ,过F 作双曲线C 的一条渐近线的垂线,垂足为A .若△OFA (O 为坐标原点)的面积等于14c 2(c 为双曲线C 的半焦距),则双曲线C 的离心率为()A.2B.3 C.2 D.5【答案】A【解析】设双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点F (c ,0),双曲线C 的一条渐近线方程设为bx +ay =0,可得AF =bc a 2+b 2=b ,OA =c 2-b 2=a ,△OAF 的面积为14c 2,即有12ab =14c 2,化为4a 2(c 2-a 2)=c 4,e 4-4e 2+4=0,解得e = 2.故选:A .4(2024·广西南宁·统考)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点为F 1,过点F 1的直线与两条渐近线的交点分别为M 、N 两点(点F 1位于点M 与点N 之间),且MF 1 =2F 1N,又过点F 1作F 1P ⊥OM 于P (点O 为坐标原点),且|ON |=|OP |,则双曲线E 的离心率e =()A.5B.3C.233D.62【答案】C【解析】不妨设M 在第二象限,N 在第三象限,如下图所示:因为ON =OP ,∠F 1OP =∠F 1ON ,所以△F 1OP ≅△F 1ON ,所以∠F 1PO =∠F 1NO =90°,F 1P =F 1N ,又l OM :y =-bax ,F 1-c ,0 ,所以F 1P =F 1N =-bca1+b 2a 2=b ,所以ON =OP =c 2-b 2=a ,所以MF 1 =2F 1N =2b ,因为tan ∠F 1OP =b a ,tan ∠MON =tan2∠F 1OP =3b a ,所以2ba 1-b 2a 2=3b a ,所以b 2a 2=c 2-a 2a2=e 2-1=13,所以e =233.故选:C .考点九:焦点到渐近线垂线构造的直角三角形利用几何法转化1(2024·江西九江·高三九江一中校考阶段练习)F 是双曲线x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左焦点,过点F 作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为A ,交另一条渐近线于点B .若3FA =FB,则此双曲线的离心率为()A.2 B.53C.233D.3【答案】D【解析】由题意得:F -c ,0 ,双曲线渐近线方程为:y =±b ax若A 为直线FA 与y =-b a x 交点,B 为直线FA 与y =bax 交点则k FA =a b ∴直线FA 方程为:y =a bx +c ,与y =-b a x 联立可得:x A =-a 2c 直线FA 方程与y =b a x 联立可得:x B =a 2cb 2-a2由3FA =FB 得:3-a 2c +c =a 2c b 2-a 2+c ,即-3a 2+2c 2=a 2c 2c 2-2a 2∴-3+2e 2=e 2e 2-2,即e 4-4e 2+3=0,解得:e 2=3或1(舍)∴e =3由双曲线对称性可知,当A 为直线FA 与y =b a x 交点,B 为直线FA 与y =-bax 交点时,结论一致故选:D 1(2024·广西玉林·校考模拟预测)过双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点F 引一条渐近线的垂线,与另一条渐近线相交于第二象限,则双曲线C 的离心率的取值范围是()A.(2,+∞) B.(3,+∞)C.(2,+∞)D.(3,+∞)【答案】A【解析】由题意双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1的渐近线y =±b a x ,右焦点F (c ,0),不妨设过右焦点F (c ,0)与双曲线的一条渐近线垂直的直线方程为y =-ab(x -c )与y =-b a x 联立得-b a x =-a b (x -c ),所以x =a 2c a 2-b 2,y =-abc a 2-b 2,所以交点坐标为a 2c a 2-b 2,-abca 2-b2,因为交点在第二象限,所以-abca 2-b 2>0a 2c a 2-b 2<0,因为a >0,b >0,c >0,所以a 2c >0,abc >0,所以a 2-b 2<0,即a<b ,因为c =a 2+b 2>a 2+a 2=2a ,所以e =ca>2aa=2,即e ∈2,+∞ 故选:A2(2024·江西新余·统考)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 ,过右焦点F 作C 的一条渐近线的垂线l ,垂足为点A ,l 与C 的另一条渐近线交于点B ,若AF =25AB,则C 的离心率为()A.305B.2C.233D.52【答案】A【解析】如下图所示:双曲线的渐近线方程为y =±b ax ,即bx ±ay =0,所以,AF =bc b 2+a 2=b ,则OA =OF 2-AF 2=c 2-b 2=a ,因为AF =25AB ,则AB =52b ,设∠AOF =α,则∠BOF =α,所以,∠AOB =2α,tan α=AF OA =b a ,tan2α=AB OA=5b2a ,由二倍角的正切公式可得tan2α=2tan α1-tan 2α,即2ba1-b a 2=5b 2a ,可得b 2a 2=15,因此,e =c a =1+b 2a2=1+15=305.故选:A .考点十:以两焦点为直径的圆与渐近线相交问题以F 1F 2为直径作圆,交一条渐近线y =bax 于点B ,BF 1交另一条渐近线于点A ,则令∠BOF 2=α,则∠BF 1F 2=α2,e =1+tan 2α1(2024·全国·校联考)过双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点F 作x 轴的垂线,与双曲线C 及其一条渐近线在第一象限分别交于A ,B 两点,且OF =2OA -OB(O 为坐标原点),则该双曲线的离心率是()A.2. B.3 C.322D.233【答案】D【解析】设双曲线的半焦距为c ,由x =cx 2a 2-y 2b2=1得到A c ,b 2a ,由y =b a x x =c 得到B c ,bca ,而F (c ,0),OF =2OA -OB ⇔OA =OF +OB2,即点A 是线段FB 的中点,所以bc a =2b 2a ,c =2b ,所以e =c a =2b c 2-b 2=233.故选:D1(2024·山西晋城·统考)设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点,以线段F 1F 2为直径的圆与直线bx -ay =0在第一象限交于点A ,若tan ∠AF 2O =2,则双曲线C 的离心率为()A.53B.32C.3D.2【答案】A【解析】由题意可得|AO |=|OF 2|=c ,即有△AOF 2为等腰三角形,设∠OAF 2=∠AF 2O =α,则∠AOF 2=π-2α,所以tan ∠AOF 2=tan π-2α =-tan2α=2tan αtan 2α-1=2×222-1=43即为b a =43,所以e =c a =1+b 2a2=1+169=53,故选:A 2(2024·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左,右焦点分别为F 1,F 2,若以F 1F 2为直径的圆和曲线C 在第一象限交于点P ,且△POF 2恰好为正三角形,则双。
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)。
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。
2014高考理科数学必考点解题方法秘籍:离心率离心率历年来是圆锥曲线客观题的考查重点,对于求圆锥曲线离心率的问题,通常有两类:一是求椭圆和双曲线的离心率;二是求椭圆和双曲线离心率的取值范围,属于中低档次的题型,对大多数学生来说是没什么难度的。
一般来说,求椭圆(或双曲线)的离心率,只需要由条件得到一个关于基本量a ,b ,c ,e 的一个方程,就可以从中求出离心率.但如果选择方法不恰当,则极可能“小题”大作,误入歧途。
许多学生认为用一些所谓的“高级”结论可以使结果马上水落石出,一针见血,其实不然,对于这类题,用最淳朴的定义来解题是最好的,此时无招胜有招! 【例1】12212(05,,221A.B. C. 2 2 D. 2122F F F P F PF ∆全国Ⅲ)设椭圆的两个焦点分别为、过作椭圆长轴的垂线交椭圆于点若为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )---[解法一](大多数学生的解法) 解:由于12F PF ∆为等腰直角三角形,故有122F F PF =,而122F F c =,22b PF a = 所以22b c a =,整理得2222ac b a c ==- 等式两边同时除以2a ,得221e e =-,即2210e e +-=,解得28122e -±==-±,舍去12e =--因此12e =-+,选D[解法二](采用离心率的定义以及椭圆的定义求解)解:如右图所示,有12222||||212122221c c c ea a PF PF c c c ===+===-++离心率的定义椭圆的定义故选D[评]以上两种方法都是很好的方法,解法一是高手的解法,灵活运用了“通径”这个二级结论,使题目迎刃而解,但计算量偏大,耗时较长;而解法二则是老手,整个过程没有任何高级结论,只运用了最最最简单的、人人皆知的“定义”,通过几个简单的步骤即可。
正所谓此时无法胜有法!一、用定义求离心率问题1. 设椭圆的两个焦点分别为F1、、F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )D(A(B(C)2(D12.已知F1、F2是椭圆的两个焦点,过F1且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,若△ABF2是正三角形,则这个椭圆的离心率是( )AA .33B .32C .22D .233.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 = .384、已知正方形ABCD ,则以A 、B 为焦点,且过C 、D 两点的椭圆的离心率为_________;解析:设c=1,则121212122222-=+==⇒+=⇒=-⇒=a c e a a c a a b5、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 。
解析:由已知C=2,2142,43433222====⇒=-⇒=⇒=a c e a a a a b ab 6.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 ∠=o,则椭圆的离心率为BABC .12D .137.已知F1、F2是双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 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,则双曲线的离心率是( )DA .324+B .13-C .213+ D .13+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30o 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( )BA .6B .3C .2D 339、设F1,F2分别是双曲线22221x y a b -=的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使∠F1AF2=90º,且|AF1|=3|AF2|,则双曲线离心率为52 (B)102 (C)152(D) 5解.设F1,F2分别是双曲线22221x y a b -=的左、右焦点。
若双曲线上存在点A ,使∠F1AF2=90º,且|AF1|=3|AF2|,设|AF2|=1,|AF1|=3,双曲线中122||||2a AF AF =-=,22122||||10c AF AF =+=,∴ 离心率102e =,选B 。
10、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(A )3(B )5(C )25(D )31+解析: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△ABF 2是等边三角形,连接AF1,∠AF2F1=30°,|AF1|=c ,|AF2|=3c ,∴ 2(31)a c =-,双曲线的离心率为31+,选D 。
11.设圆锥曲线r 的两个焦点分别为F1,F2,若曲线r 上存在点P 满1122::PF F F PF =4:3:2,则曲线r 的离心率等于AA.1322或B.23或2C.12或2D.2332或二、列方程求离心率问题1.方程22520x x -+=的两个根可分别作为( ) A.一椭圆和一双曲线的离心率 B.两抛物线的离心率 C.一椭圆和一抛物线的离心率D.两椭圆的离心率解:方程22520x x -+=的两个根分别为2,12,故选A2、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 .12D解.已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,∴ 2a b =,椭圆的离心率c e a ==D 。
3、设直线L 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,L 与C 交于A ,B 两点,AB为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为B(A(B(C )2 (D )34.在平面直角坐标系中,椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)的焦距为2c ,以O 为圆心,a 为半径的圆,过点(a2c,0)作圆的两切线互相垂直,则离心率e=.e =5.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 的一条渐近线方程为y =43x ,则双曲线的离心率为(A )53 (B)43 (C)54 (D)32解析:双曲线焦点在x 轴,由渐近线方程可得45,33b c e a a ====可得,故选A 6、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( )ABD .2 解析:由a b b a 221==得 a b a c 522=+= ,5==a c e 选A7.已知双曲线22212x y a -=(a>2)的两条渐近线的夹角为π3,则双曲线的离心率为A.2B. 3C.263D.233解:双曲线22212x y a -=(a>2)的两条渐近线的夹角为π3,则2tan 6aπ==,∴ a2=6,双曲线的离心率为233,选D .8.已知双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)的一条渐近线为y=kx(k >0),离心率,则双曲线方程为( )C(A )22x a -224y a =1 (B)222215x y a a -= (C)222214x y b b -= (D)222215x y b b -=9设双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)的渐近线与抛物线y=x2 +1相切,则该双曲线的离心率等于( )(A (B )2(C(D解:设切点00(,)P x y ,则切线的斜率为0'0|2x x y x ==.由题意有002y x x =又2001y x =+ 解得: 201,2,b x e a =∴===. 【命题立意】:本题考查了双曲线的渐近线的方程和离心率的概念,以及直线与抛物线的位置关系,只有一个公共点,则解方程组有唯一解.本题较好地考查了基本概念基本方法和基本技能.10、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 ∴=222,10c a ac e e e ∴-=∴--=∴=512+11.如图,在平面直角坐标系xoy 中,1212,,,A A B B 为椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的四个顶点,F 为其右焦点,直线12A B 与直线1B F 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 .【解析】 考查椭圆的基本性质,如顶点、焦点坐标,离心率的计算等。
以及直线的方程。
直线12A B 的方程为:1x y a b +=-;直线1B F 的方程为:1x y c b +=-。
二者联立解得:2()(,)ac b a c T a c a c +--,则()(,)2()ac b a c M a c a c +--在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上,2222222()1,1030,1030()4()c a c c ac a e e a c a c ++=+-=+-=--,解得:275e =-12已知椭圆C :22221x y a b +=(a>b>032,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 =(A )1 (B )2 (C )3 (D )2【解析】B :1122(,),(,)A x y B x y ,∵ 3AF FB =u u u r u u u r ,∴ 123y y =-, ∵ 32e =,设2,3a t c t ==,b t =,∴ 222440x y t +-=,直线AB 方程为3x sy t =+。
代入消去x ,∴ 222(4)230s y sty t ++-=,∴ 212122223,44st t y y y y s s +=-=-++, 222222232,344st t y y s s -=--=-++,解得212s =,2k =13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 的离心率为答案:23【命题意图】本小题主要考查椭圆的方程与几何性质、第二定义、平面向量知识,考查了数形结合思想、方程思想,本题凸显解析几何的特点:“数研究形,形助数”,利用几何性质可寻求到简化问题的捷径.【解析】如图,||BF a ==, 作1DD y ⊥轴于点D1,则由BF 2FD =uu r uu r,得1||||2||||3OF BF DD BD ==,所以133||||22DD OF c ==,即32D cx =,由椭圆的第二定义得2233||()22a c c FD e a c a =-=- 又由||2||BF FD =,得232c c a a =-,整理得22320c a ac -+=. 两边都除以2a ,得2320e e +-=,解得1()e =-舍去,或23e =.14.过双曲线M:2221y x b -=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B 、C,且|AB|=|BC|,则双曲线M 的离心率是 ( )解析:过双曲线1:222=-b y x M 的左顶点A (1,0)作斜率为1的直线l :y=x -1, 若l 与双曲线M 的两条渐近线2220y x b -=分别相交于点1122(,),(,)B x y C x y , 联立方程组代入消元得22(1)210b x x -+-=,∴ 1221222111x x b x x b ⎧+=⎪⎪-⎨⎪⋅=⎪-⎩,x1+x2=2x1x2,又||||BC AB =,则B 为AC 中点,2x1=1+x2,代入解得121412x x ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴ b2=9,双曲线M 的离心率e=10c a =,选A.15.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=u u u r u u u r,则双曲线的离心率是 ( )A .2B .3C .5D .10 答案:C 【解析】对于(),0A a ,则直线方程为0x y a +-=,直线与两渐近线的交点为B ,C ,22,,(,)a ab a abB C a b a b a b a b ⎛⎫- ⎪++--⎝⎭,则有22222222(,),,a b a b ab ab BC AB a b a b a b a b ⎛⎫=-=- ⎪--++⎝⎭u u u r u u u r ,因222,4,5AB BC a b e =∴=∴=u u u r u u u r . 16. 已知双曲线()222210,0x y C a b a b -=>>:的右焦点为F ,过F 且斜率为3的直线交C 于A B 、两点,若4AF FB =,则C 的离心率为 .m A .65 B. 75 C. 58 D. 95解:设双曲线22221x y C a b -=:的右准线为l ,过A B 、分 别作AM l ⊥于M ,BN l ⊥于N , BD AM D ⊥于,由直线AB 的斜率为3,知直线AB 的倾斜角为16060,||||2BAD AD AB ︒∴∠=︒=,由双曲线的第二定义有1||||||(||||)AM BN AD AF FB e -==-u u u r u u u r 11||(||||)22AB AF FB ==+u u ur u u u r .又15643||||25AF FB FB FB e e =∴⋅=∴=u u u r u u u r Q 故选A 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.离心率是描述圆锥曲线性质的一个关键量,它是一个比值,它与圆锥曲线的大小无关,只与其形状有关.在椭圆中,离心率越大,椭圆越扁平,离心率越小,椭圆越圆,椭圆离心率的取值范围e ∈(0,1);在双曲线中,离心率越大,双曲线的形状从扁狭逐渐变得开阔,即双曲线的“张口”逐渐增大,双曲线离心率的取值范围e ∈(1,+∞);在抛物线中,离心率e =1. 已知椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)的焦点分别为F1,F2,若该椭圆上存在一点P ,使得∠F1PF2=60°,则椭圆离心率的取值范围是 .分析:如果我们考虑几何的大小,我们发现当M 为椭圆的短轴的顶点B1(或B2)时∠F1PF2最大(需要证明),从而有0<∠F1PF2≤∠F1 B1F2.根据条件可得∠F1 B1F2≥60°,易得c a ≥12.故12≤e <1.证明,在△F1PF2中,由余弦定理得,22212121212cos 2PF PF F F F PF PF PF +-∠=()()2212122121212PF PF F F PF PF +-≥+2222a ca-=当且仅当PF1=PF2时,等号成立,即当M 与椭圆的短轴的顶点B1(或B2)时∠F1MF2最大. 如果通过设椭圆上的点P(x ,y),利用椭圆本身的范围,也可以求出离心率e 的范围.在本题中,运用此法可以做,但比较复杂(关键是点P 的坐标不易表示).因此,在解题过程中要注意方法的选择.三、离心率范围问题1.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)的焦点分别为F1,F2,若该椭圆上存在一点P ,使得∠F1PF2=60°,则椭圆离心率的取值范围是 .1[,1)22.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点分别为12(,0),(,0)F c F c -,若双曲线上存在一点P 使1221sin sin PF F aPF F c =,则该双曲线的离心率的取值范围是 .答案:1+)3.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( )CA .(0,1)B .1(0,]2 C. D.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.0⎛ ⎝C.112⎡⎫⎪⎢⎣⎭,D.1⎫⎪⎪⎭解析: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2||2a MN c =,12||2F F c =,12MN F F 2≤,则22a cc ≤,该椭圆离心率e ≥22,取值范围是1⎫⎪⎪⎭,选D 。