圆锥曲线离心率(取值范围)的求法(教师版、学生版)
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;. 圆锥曲线离心率(取值范围)的求法(教师版)
知识储备:
离心率:ace;椭圆的离心率10e,双曲线的离心率1e,抛物线的离心率1e.
一、离心率的求法
方法一: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:若椭圆经过原点,且焦点为0,11F、0,32F,则其离心率为( )
A. 43 B. 32 C. 21 D. 41
解:由0,11F、0,32F知 132c,∴1c,又∵椭圆过原点,∴1ca,3ca,∴2a,1c,所以离心率21ace.故选C.
变式练习1:如果双曲线的实半轴长为2,焦距为6,那么双曲线的离心率为( )
A. 23 B. 26 C. 23 D 2
解:由题设2a,62c,则3c,23ace,因此选C
方法二:构造a、c的齐次式,解出e
根据题设条件,借助a、b、c之间的关系,构造a、c的关系(特别是齐二次式),进而得到关于e的一元方程,从而解得离心率e。
例2:已知1F、2F是双曲线12222byax(0,0ba)的两焦点,以线段21FF为边作正三角形21FMF,若边1MF的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是( D )
A. 324 B. 13 C. 213 D. 13
变式练习1:设双曲线12222byax(ba0)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c43,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0abaybx,由点到直线的距离公式,得cbaab4322,又222bac, ∴234cab,两边平方,得4222316caca,整理得01616324ee,得42e或342e,又ba0 ,∴2122222222ababaace,∴42e,∴2e,故选A .
;. 变式练习2:双曲线虚轴的一个端点为M,两个焦点为1F、2F,021120MFF,则双曲线的离心率为( )
A 3
B
26
C
36
D
33
解:如图所示,不妨设bM,0,0,1cF,0,2cF,则
2221bcMFMF,又cFF221,
在21MFF中, 由余弦定理,得212212221212cosMFMFFFMFMFMFF,
即22222222421bccbcbc,∴212222cbcb,
∵222acb,∴212222aca,∴2223ca,∴232e,∴26e,故选B
方法三: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21PFF为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是________。
解:12121222222221cccPFPFcacace
变式训练1:如图,1F和2F分别是双曲线12222byax(0,0ba)的两个焦点,A和B是以O为圆心,以1OF 为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且ABF2是等边三角形,则双曲线的离心率为( D )
A 3 B 5 C 25 D 13
变式训练2:设1F、2F分别是双曲线12222byax的左、右焦点,若双曲线上存在点A,使02190AFF,且213AFAF,则双曲线离心率为( B )
A 25 B 210 C 215 D 5
二、离心率的取值范围求法
唐生指点:求离心率的取值范围,事实上就是一个构造a,c的齐次不等式的问题,所以掌握基本的构造不等式的方式至关重要!
方法一:利用圆与圆锥曲线的位置关系构造不等式
例1:设椭圆 12222byax(0ba)的左右焦点为F1,F2,若椭圆上存在点P,使∠F1PF2=90°,则椭圆的离心率e的取值范围为 [22 ,1) 。
方法二:利用焦半径的取值范围构造不等式 .
;. 例2:已知双曲线12222byax(0,0ba)的左右焦点分别为F1,F2,P为双曲线右支上一点,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的离心率e的取值范围为:
(1,3] 。
方法三:利用题设中的已知条件构造不等式
例3:已知双曲线12222byax(0,1ba)焦距为2c,直线l过,0,0,ab点,且点(1,0)到直线l的距离与(-1,0)到直线l的距离之和s≥45c,则双曲线的离心率的取值范围为:
5,52 。
方法四:利用直线与圆锥曲线的位置关系构造不等式
例4:已知双曲线12222byax(0,0ba)的右焦点为F,若过点F且倾斜角为060的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( C )
A 2,1 B 2,1 C ,2 D ,2
方法五:利用函数的值域造不等式
例5:设1a,则双曲线22221(1)xyaa离心率的取值范围 2,5 。
巩固练习:
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.已知双曲线12222byax的一条渐近线方程为xy34,则双曲线的离心率为( )
A 35 B 34 C 45 D 23
3.双曲线22221xyab(0a,0b)的左、右焦点分别是12FF,,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___________。
4.设点P在双曲线)0,0(12222babyax的右支上,双曲线两焦点,,则双曲线离心率的取值范围为 。 .
;. 5.已知椭圆的方程22221(0)xyabab,F1,F2是椭圆左右两个焦点,P是椭圆上的一点
若12PFPF,则椭圆离心率的取值范围为 。
6.已知椭圆的方程22221(0)xyabab,F1,F2是椭圆的两个焦点,P是椭圆上的一点
若123FPF,则椭圆离心率的取值范围为 。
7.已知F1,F2是椭圆22221(0)xyabab的两个焦点,P是椭圆上的一点若满足120MFMFuuuruuuur的点总在椭圆的内部,则椭圆离心率的取值范围为 。
8.已知斜率为2的直线l经过双曲线22221(0,0)xyabab的右焦点F,并与双曲线的左右支分别相交,则双曲线离心率e的范围为 。
9.已知椭圆22221(0)xyabab,F1,F2是椭圆左右两个焦点,P是椭圆的任一点
若122FPF,则椭圆离心率的取值范围为 。
10.已知椭圆22221(0)xyabab,F1,F2是椭圆左右两个焦点,以F1F2 为边做正三角形,若椭圆恰好平分正三角形的两边,则椭圆离心率为 。
11.椭圆22221(0)xyabab,斜率为1,且过椭圆右焦点F直线交椭圆于A,B两点,OAOBuuruur与(3,1)ar共线,则椭圆离心率为 。
12.已知椭圆22221(0)xyabab的两焦点为F1(-c,0),F2(c,0),P是直线2:alxc上的一点,1FP的垂直平分线恰过2F点,则椭圆离心率的取值范围为 。
13.已知双曲线22221(0,0)xyabab的两条渐近线的夹角为60°,则双曲线离心率
为 。
14.椭圆中心在原点,焦点在x轴上,若存在过椭圆左焦点的直线L交椭圆于P、Q两点,使得OP⊥OQ,则椭圆离心率的取值范围为 。
15.椭圆22221(0,0)xyabab的左焦点为F,若过点F且倾斜角为45o的直线与椭圆交于A、B两点且F分BAuur的比为23,则椭圆的离心率为 。
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;. 圆锥曲线离心率(取值范围)的求法(学生版)
知识储备:
离心率:
;椭圆的离心率
,双曲线的离心率
,抛物线的离心率
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一、离心率的求法
方法一: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:若椭圆经过原点,且焦点为0,11F、0,32F,则其离心率为( )
A. 43 B. 32 C. 21 D. 41
变式练习1:如果双曲线的实半轴长为2,焦距为6,那么双曲线的离心率为( )
A. 23 B. 26 C. 23 D 2
方法二:构造a、c的齐次式,解出e
根据题设条件,借助a、b、c之间的关系,构造a、c的关系(特别是齐二次式),进而得到关于e的一元方程,从而解得离心率e。
例2:已知1F、2F是双曲线12222byax(0,0ba)的两焦点,以线段21FF为边作正三角形21FMF,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
变式练习1:设双曲线12222byax(ba0)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c43,则双曲线的离心率为( )
A. 2 B. 3 C. 2 D. 332
变式练习2:双曲线虚轴的一个端点为M,两个焦点为1F、2F,021120MFF,则双曲线的离心率为( )
A 3 B 26 C 36 D 33
方法三: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21PFF为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是________。