高考数学离心率专题

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高考数学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,,A.1F 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1e ==-±,舍去1e =-因此1e =-+ 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||||1c c c ea a PF PF ===+===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( )D(A (B (C )2-D 1- 2.已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点,过F 1且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,若△ABF 2是正三角形,则这个椭圆的离心率是( )AA .33B .32C .22D .23 3.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 b 5、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 a b6.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 ∠=,则椭圆的离心率为BA B C .12D .137.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()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30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( )BABCD 9、设F 1,F 2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∠F 1AF 2=90º,且|AF 1|=3|AF 2|,则双曲线离心率为(A)(B)(D)解.设F 1,F 2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∠F 1AF 2=90º,且|AF 1|=3|AF 2|,设|AF 2|=1,|AF 1|=3,双曲线中122||||2a AF AF =-=,2c ==,∴离心率e =,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OAB F 2是等边三角形,为圆心,以1F O 为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△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△AB F 2是等边三角形,连接AF 1,∠AF 2F 1=30°,31+,选D 。

|AF 1|=c ,|AF 2|=3c ,∴21)a c =,双曲线的离心率为11.设圆锥曲线r 的两个焦点分别为F 1,F 2,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A 2、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 .13B C .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x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦距为2c ,以O 为圆心,a 为半径的圆,过点(a 2c ,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A6、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( )A B C D .2 解析:由a b b a 221==得a b a c 522=+=,5==ace 选A 7.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 6a π==,∴a 2=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e ,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=x 2+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 yx ==.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(BCD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 ∴-=∴--=∴=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 ya 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:5e =12已知椭圆C :22221x y a b+=(a>b>0,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 =。

则k =(A )1 (B(C(D )2【解析】B :1122(,),(,)A x y B x y ,∵3AF FB =,∴123y y =-,∵e =,设2,a t c ==,b t =,∴222440x y t +-=,直线AB 方程为x sy =。

代入消去x ,∴222(4)0s y t ++-=,∴2121224t y y y y s +==-+,22222234t y y s -=-=-+,解得212s =,k =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D 1,则由BF 2FD =uu r uu r,得 1||||2||||3OF BF DD BD ==,所以133||||22DD OF c ==,即32D c x =,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=-by 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 ⎧+=⎪⎪-⎨⎪⋅=⎪-⎩,x 1+x 2=2x 1x 2,又||||BC AB =,则B 为AC 中点,2x 1=1+x 2,代入解得121412x x ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴ b 2=9,双曲线M的离心率e=ca=,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 =,则双曲线的离心率是 ( )A B C D 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 ab B 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 ⎛⎫=-=- ⎪--++⎝⎭,因222,4,AB BC a b e =∴=∴=16.已知双曲线()222210,0x y C a b a b-=>>:的右焦点为F ,过F 且斜率为的直线交C 于A B 、两点,若4AF FB =,则C 的离心率为 .A .65B. 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 ,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 -==-11||(||||)22AB AF FB ==+.又15643||||25AF FB FB FB e e =∴⋅=∴=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x 2a 2+y 2b 2=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.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B 1(或B 2)时∠F 1PF 2最大(需要证明),从而有0<∠F 1PF 2≤∠F 1 B 1F 2.根据条件可得∠F 1 B 1F 2≥60°,易得≥.故≤e <1. 证明,在△F 1PF 2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PF 1=PF 2时,等号成立,即当M 与椭圆的短轴的顶点B 1(或B 2)时∠F 1MF 2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x 2a 2+y 2b 2=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)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 ⋅=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,]2C .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 c c ≤,该椭圆离心率e ≥22,取值范围是1⎫⎪⎪⎭,选D 。