离心率求法专题讲义
一、直接求出a 、c ,求解e
已知标准方程或a 、c 易求时,可利用离心率公式e =
2
c
来求解。 a
y 2
例1. 过双曲线C :x -2=1(b >0) 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
b
近线分别相交于点B 、C ,且|AB|=|BC|,则双曲线M 的离心率是( )
A.
B.
C.
3
D.
2
分析:这里的a =1,c=b 2+1,故关键是求出b 2,即可利用定义求解。
解:易知A (-1,0),则直线l 的方程为y =x +1。直线与两条渐近线y =-bx 和y =bx 的交点分别为B (-选A 。
二、变用公式,整体求出e
1b 1b c
, ) 、C (, ) ,又|AB|=|BC|,可解得b 2=9,则c =故有e ==,从而b +1b +1b -1b -1a
x 2y 24
例2. 已知双曲线2-2=1(a >0, b >0) 的一条渐近线方程为y =x ,则双曲线的离心率为
3a b
( )
A.
5 3
B.
4 3
C.
5 4
D.
3 2
分析:本题已知
b 4
=,不能直接求出a 、c ,可用整体代入套用公式。 a 3
c a 2+b 2a 2+b 2b 2b 42
解:由e ==(其中k 为渐近线的斜率)。这里==+=+k =,22
a a a 3a a
c 45
则e ==+() 2=,从而选A 。
a 33
三、第二定义法
由圆锥曲线的统一定义(或称第二定义)知离心率e 是动点到焦点的距离与相应准线的距离比,特别适用于条件含有焦半径的圆锥曲线问题。
例3. 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( )
A.
2 B.
2 2
C.
1 2
D.
2 4
解:由过焦点且垂直于长轴的弦又称为通径,设焦点为F ,则M F ⊥x 轴,知|MF|是通径的一半,
|MF |2
=则有|MF |=。由圆锥曲线统一定义,得离心率e =,从而选B 。
2d 2
四. 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,构造出a 、c 的齐次式,进而得到关于e 的方程,通过
解方程得出离心率e 的值,这也是常用的一种方法。
x 2y 2
例4. 已知F 1、F 2是双曲线2-2=1(a >0, b >0) 的两焦点,以线段F 1F 2为边作正∆MF 1F 2,若
a b
边MF 1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是( )
A. 4+23
B.
-1 C.
+1
2
D. +1
解:如图,设|OF 1|=c , MF 1的中点为P ,则点P 的横坐标为-
c 1,由|PF |F 1F 2|=c ,由焦半径1|=22
222
公式|PF 1|=-ex p -a ,即c =-⨯(-) -a ,得c -2a -2ac =0,有e -2e -2=0,解得
c
a c 2
,故选D 。 e =1+3, e =1-3(舍去)
练一练
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
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.
交椭圆
2 2
D. 2-1
B.
2-1
2
C. 2-2
b 2
PF 2==2c ⇒a 2-c 2=2ac 解:由 a
化为齐次式e 2+2e -1=0⇒e =1
高考试题分析
x 2y 22
1. (2009全国卷Ⅰ)设双曲线2-2=1(a >0,b >0)的渐近线与抛物线y=x+1相切,则该双曲线
a b
的离心率等于( C )
(A
(B )2 (C
(D
解:渐进线的斜率与抛物线切线的斜率相等。设切点P (x 0, y 0) ,则切线的斜率为y 意有
'
|x =x 0=2x 0. 由题
y 0
=2x 0又y 0=x 02+1, x 0
2
解得
: x 0=1, ∴
b =2, e ==a bx x 2y 2
由题双曲线2-2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =,代入抛物线方程整理得
a a b ax 2-bx +a =0,因渐近线与抛物线相切,所以b 2-4a 2=0,即c 2=5a 2⇔e =,
x 2y 2
2. (2009浙江理)过双曲线2-2=1(a >0, b >0) 的右顶点A 作斜率为-1的直线,该直线与双曲线
a b
的两条渐近线的交点分别为B , C .若AB =
1
BC ,则双曲线的离心率是 (
) 2
A
B
C
D
答案:C
【解析】对于A (a ,0),则直线方程为x +y -a =0,直线与两渐近线的交点为B ,C ,
⎛a 22a 2b 2a 2b ab ⎫ab ⎫a 2ab ⎛ab
,BC =(, -), AB =-, B , , C (, -) ⎪ ⎪,
2222
a -b a -b a -b a -b ⎝a +b a +b ⎭⎝a +b a +b ⎭
因此2AB =BC , ∴4a 2=b 2, ∴e =
x 2y 2
3. (2009浙江文)已知椭圆2+2=1(a >b >0) 的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且
a b BF ⊥x 轴, 直线AB 交y 轴于点P .若AP =2PB ,则椭圆的离心率是( )
A
.
11 B
. C . D .
3222
【解析】对于椭圆,因为AP =2PB ,则OA =2OF , ∴a =2c , ∴e =
1
2
x 2y 22
4. (2009山东卷理) 设双曲线2-2=1的一条渐近线与抛物线y=x+1 只有一个公共点,则双曲线的
a b
离心率为( ). A.
55
B. 5 C. D. 42
b ⎧
b b x 2y 2⎪y =x 2
【解析】:双曲线2-2=1的一条渐近线为y =x , 由方程组⎨a , 消去y, 得x -x +1=0
a a a b 2⎪y =x +1⎩
b 2
有唯一解, 所以△=() -4=0,
a
b c 所以=
2, e ===2=故选D
a a a 5. (2009
2222x y x y x 2y 2x 2y 2
(A )- (B ) (C )=1-=1-=1 (D )-=1
244246410
b 23b 21c 23[解析]
由e =2=,1+2=, 2=,选B
a 2a 2a 2x 2y 2
6. (2009江西卷文)设F ,F 2,P (0,2b ) 是1和F 2为双曲线2-2=1(a >0, b >0) 的两个焦点, 若F 1
a b
正三角形的三个顶点, 则双曲线的离心率为
35
B .2 C . D .3
22
c πc 2222
=【解析】由tan =有3c =4b =4(c -a ) , 则e ==2, 故选B.
a 62b 3
x 2y 2
P ,F 2为右7. (2009江西卷理)过椭圆2+2=1(a >b >0) 的左焦点F 1作x 轴的垂线交椭圆于点
a b
A .
焦点,若∠F 1PF 2=60,则椭圆的离心率为 A
.
11 B
C . D .
232
b 23b 2c =
2a , 【解析】因为P (-c , ±) ,再由∠F 有从而可得,故选B e ==PF =6012
a a a x 2y 2
8. (2009全国卷Ⅱ理)已知双曲线C 2-2=1(a >0, b >0)的右焦点为F , 过F
a b
交C 于A 、B 两点,若AF =4FB , 则C 的离心率 (A) 6759 B. C. D. 5585
x 2y 2
9. (2008福建理11)双曲线2-2=1(a >0,b >0)的两个焦点为F 1、F 2, 若P 为其上一点,且
a b
A .
|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线离心率的取值范围为(B )
A.(1,3)
B. (1,3]
C.(3,+∞)
D. [3, +∞)
利用第二定义及焦半径判断x 0³a
3a x 2y 2
10. (2008湖南理8)若双曲线2-2=1(a >0, b >0)上横坐标为的点到右焦点的距离大于它到
2a b
左准线的距离,则双曲线离心率的取值范围是( B )
A.(1,2)
B.(2,+∞) C.(1,5) D. (5,+∞)
3a a 23a a 2
e (-) >+, 整理得3e 2-5e -2>0
解析:利用第二定义2 c 2c
M 总在椭圆内部,则11. (2008江西理7)已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点,满足MF 1⋅MF 2=0的点
椭圆离心率的取值范围是(C )
1 D
.
222
M 总在椭圆内部,所以c
A .(0,1) B.(0,] C
.x 2y 2
12. (2008全国二理9)设a >1,则双曲线2-=1的离心率e 的取值范围是( B ) 2
a (a +1)
A
.
B
.
5) C .(2,D
.(2
x 2y 2
13. (2008陕西理8)双曲线2-2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别是F 1,F 2,过F 1作倾斜
a b
角为30的直线交双曲线右支于M 点,若MF 2垂直于x 轴,则双曲线的离心率为( B )
A
B
C
D
x 2y 2
14. (2008浙江理7)若双曲线2-2=1的两个焦点到一条准线的距离之比为3:2, 则双曲线的离心
a b
率是(D )
(A )3 (B )5 (C )3 (D )5
15. (2008全国二文11)设△ABC 是等腰三角形,∠ABC =120,则以A ,B 为焦点且过点C 的双
曲线的离心率为( B ) A .
1+2
2
B .
1+ 2
C . 1+2 D .1+3
16. (2008湖南文10)双曲线
x 2a 2
y 2
-2=1(a >0, b >0) 的右支上存在一点,它到右焦点及左准线的距b
离相等,则双曲线离心率的取值范围是( C )
A
. B
.+∞) C
.(11] D
.1, +∞) 利用焦半径公式及x 0>a ,解不等式即可。
x 2y 2
17. (2007全国2理)设F 1,F 2分别是双曲线2-2的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使
a b
∠F 1AF 2=90且AF 1=3AF 2,则双曲线的离心率为( B ) B
. C
. 222ìAF 1-AF 2=2AF 2=2a ïï? a ? e 解í222ï(AF ) +(AF ) =(2c ) 12ïî
A
.A .
D
18(07全国2文).已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率等于( D )
1 D
219(07江苏理3).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x -2y =0,则它的离心率为(A )
1 3
B
C .
A
B
.(注意焦点在y 轴上)
C
D .2 2
x 2y 2
20.设F 1,F 2分别是椭圆2+2=1(a >b >0)的左、右焦点,若在其右准线上存在P , 使线段PF 1
a b
的中垂线过点F 2,则椭圆离心率的取值范围是( D )
A
. 0⎛ ⎝ ⎦
B
. 0
⎛⎝⎦
C
.⎫
1⎪ ⎪⎣⎭
D
.⎫
1⎪ ⎪⎣⎭
a 2
+c
a 2=2c ?
2c
3c ? e
3
x 2y 2
21(07湖南文).设F 1,F 2分别是椭圆2+2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 是其右准线上纵坐
a b
(c 为半焦距)的点,且|F 1F 2|=|F 2P |,则椭圆的离心率是( D ) 1 C
D
2x 2y 2
22(07北京文4).椭圆2+2=1(a >b >0) 的焦点为F 1,两条准线与x 轴的交点分别为M ,N ,F 2,
a b
A
B .
若MN ≤2F 1F 2,则该椭圆离心率的取值范围是( D ) A. 0⎥
⎛⎝1⎤2⎦
B. 0⎛ ⎝ ⎦
C.⎢,1⎪
⎡1⎫
⎣2⎭
D.⎫
1⎪⎪ ⎣⎭
x 2y 2
23. (2009重庆卷文)已知椭圆2+2=1(a >b >0) 的左、右焦点分别为F 1(-c ,0), F 2(c ,0) ,若椭圆
a b
a c
上存在一点P 使,则该椭圆的离心率的取值范围为.
=
sin PF 1F 2sin PF 2F 1
【答案】
1,1
)
. 解法1,因为在∆PF 1F 2中,由正弦定理得
则由已知,得
PF 2PF 1
=
sin PF 1F 2sin PF 2F 1
a c
,即aPF 1=cPF 2 =
PF PF 1211
设点(x 0, y 0) 由焦点半径公式,得PF 1=a +ex 0, PF 2=a -ex 0则a (a +ex 0) =c (a -ex 0)
a (c -a ) a (e -1) a (e -1)
记得x 0=由椭圆的几何性质知x 0>-a 则=>-a ,整理得
e (c -a ) e (e +1) e (e +1)
e 2+2e -1>
0, 解得e
e ∈(0,1),故椭圆的离心率e ∈1,1)
24.(2009湖南卷理) 已知以双曲线C 的两个焦点及虚轴的两个端点为原点的四边形中,有一个内角为60
o
,则双曲线C
b
=
tan 30︒,所以c =
,所以a =,离
c
【解析】连虚轴一个端点、一个焦点及原点的三角形,由条件知,这个三角形的两边直角分别是b , c (b 是虚半轴长,c 是焦半距) ,且一个内角是30,即得心率e =
︒
c ==
a 7
.若以A ,B 为焦点的椭圆经过点C ,18
25. (2008全国一理15)在△ABC 中,AB =BC ,cos B =-则该椭圆的离心率e = .
3
8
26(2010辽宁文数)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
x 2y 2
解析:选D. 不妨设双曲线的焦点在x 轴上,设其方程为:2-2=1(a >0, b >0) ,
a b
则一个焦点为F (c ,0), B (0,b ) 一条渐近线斜率为:
b b b b
,直线FB 的斜率为:-,∴⋅(-) =-1,∴b 2=ac a c a c
c 2-a 2-ac =
0,解得e =
c =a x 2y 2
27(2010四川理数)(9)椭圆2+2=1(a >b >0) 的右焦点F ,其右准线与x 轴的交点为A ,在椭
a b
圆上存在点P 满足线段AP 的垂直平分线过点F ,则椭圆离心率的取值范围是
(A
) ⎝⎛
⎛1⎤⎡1⎫
,1⎪ (D )1,1 (B ) 0, ⎥ (C )
⎢⎦⎝2⎦⎣2⎭
)
解析:由题意,椭圆上存在点P ,使得线段AP 的垂直平分线过点F , 即F 点到P 点与A 点的距离相等
a 2b 2b 2
-c = , |PF |∈[a -c , a +c ],于是∈[a -c , a +c ] 而|F A |=c c c
即ac -c 2≤b 2≤ac +c 2
2
2
2
⎧c
≤1⎪⎧⎪a ⎪ac -c ≤a -c ⎡1⎫
∴⎨2⇒又e ∈(0, 1) 故e ∈,1⎪ ⎨⎢22⎣2⎭⎪⎩a -c ≤ac +c ⎪c ≤-1或c ≥1
⎪a 2⎩a
答案:D
(2010广东文数)7. 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 28A.
4321
B. C. D. 5555
(2010全国卷1文数)(16)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
uu r uu r
于点D , 且BF =2FD ,则C 的离心率为
.
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1
】如图,|BF |a ,
uu r uu r
作DD 1⊥y 轴于点D 1, 则由BF =2FD ,得
33|OF ||BF |2
==, 所以|DD 1|=|OF |=c ,
22|DD 1||BD |3
3c a 23c 3c 2
即x D =, 由椭圆的第二定义得|FD |=e (-) =a -
2c 22a
3c 2, ⇒e =又由|BF |=2|FD |, 得a =
2a - a 3
x 2y 2
【解析2】设椭圆方程为第一标准形式2+2=1,设D (x 2, y 2),F 分 BD所成的比为2,
a b
3y -b 3⋅0-b 0+2x 2b +2y 233b
x c =⇒x 2=x c =c ; y c =⇒y 2=c ==-,代入
1+2221+22229c 21b 2+=
1⇒e =, 22
4a 4b 3
(2010全国卷1理数)
(2010辽宁理数)(20)(本小题满分12分)
x 2y 2
设椭圆C :2+2=1(a >b >0) 的左焦点为F ,过点F 的直线与椭圆C 相交于A ,B 两点,直
a b
线l 的倾斜角为60o , AF =2FB .
(I) (II)
求椭圆C 的离心率; 如果|AB|=
15
,求椭圆C 的方程. 4
解:
设A (x 1, y 1), B (x 2, y 2) ,由题意知y 1<0,y 2>0.
(Ⅰ)直线l 的方程为
y =(x -
c ) ,其中c =
⎧y =x -c ),
⎪
联立⎨x 2y 2得(3a 2+b 2) y 2+2cy -3b 4=0
⎪2+2=1
b ⎩
a
2(c +2a ) 2(c -2a )
解得y 1= , y 2=
3a 2+b 23a 2+b 2
因为AF =2FB ,所以-y 1=2y 2.
2(c +2a ) 2(c -2a ) 即
=2∙2222
3a +b 3a +b
c 2
得离心率 e ==. „„6分
a 3
15
(Ⅱ)因为AB =2-
y 1=.
4515c 2=
得b =. 所以a =,得a=3
,b =44a 3x 2y 2
+=1. „„12分 椭圆C 的方程为95
由
(2010全国卷2文数)(22)(本小题满分12分)
x 2y 2
已知斜率为1的直线1与双曲线C :2-2=1(a >0, b >0) 相交于B 、D 两点,且BD 的中点为M
a b
(1.3) (Ⅰ)(Ⅰ)求C 的离心率; (Ⅱ)(Ⅱ)设C 的右顶点为A ,右焦点为F ,|DF|·|BF|=17证明:过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切。 【解析】本题考查了圆锥曲线、直线与圆的知识,考查学生运用所学知识解决问题的能力。
(1)由直线过点(1,3)及斜率可得直线方程,直线与双曲线交于BD 两点的中点为(1,3),可利用直线与双曲线消元后根据中点坐标公式找出A,B 的关系式即求得离心率。
(2)利用离心率将条件|FA||FB|=17,用含A 的代数式表示,即可求得A ,则A 点坐标可得(1,0),由于A 在X 轴上所以,只要证明2AM=BD即证得。
(2010江西理数)21. (本小题满分12分)
x 2y 2
C 1:2+2=1(a >b >0) 22
C :x +by =b a b 2设椭圆,抛物线。
(1) 若C 2经过C 1的两个焦点,求C 1的离心率;
(2) 设A (0,b )
,Q ⎪, 又M 、N 为C 1与C 2不在y 轴上的两个交点,若△AMN 的垂心为
⎛
⎝5⎫4⎭
⎛3⎫
B 0b ⎪,且△QMN 的重心在C 2上,求椭圆C 1和抛物线C 2的方程。 ⎝4⎭
【解析】考查椭圆和抛物线的定义、基本量,通过交点三角形来确认方程。
(1)由已知椭圆焦点(c,0)在抛物线上,可得:c =b ,由
2
2
c 21。 a =b +c =2c , 有2=⇒e =
a 22
2
2
2
2
(2)由题设可知M 、N 关于y 轴对称,设
M (-x 1, y 1), N (x 1, y 1)(x 1>0) , 由∆AMN 的垂心为B ,有
3
BM ⋅AN =0⇒-x 12+(y 1-b )(y 1-b ) =0。
4
2
由点N (x 1, y 1) 在抛物线上,x 1+by 1=b 2,解得:
b
y 1=-或y 1=b (舍
4
b b b
, M (, -), N , -) ,得∆
QMN 重心坐标) .
444
11b 2
=b 2, 所以
b =2,M (-), N -) ,又因为M 、N 在椭圆 由重心在抛物线上得:3+
224
16x 2y 22
+=1,抛物线方程为x 2+2y =4。 上得:a =,椭圆方程为1634
故x 1=
3
离心率求法专题讲义
一、直接求出a 、c ,求解e
已知标准方程或a 、c 易求时,可利用离心率公式e =
2
c
来求解。 a
y 2
例1. 过双曲线C :x -2=1(b >0) 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
b
近线分别相交于点B 、C ,且|AB|=|BC|,则双曲线M 的离心率是( )
A.
B.
C.
3
D.
2
分析:这里的a =1,c=b 2+1,故关键是求出b 2,即可利用定义求解。
解:易知A (-1,0),则直线l 的方程为y =x +1。直线与两条渐近线y =-bx 和y =bx 的交点分别为B (-选A 。
二、变用公式,整体求出e
1b 1b c
, ) 、C (, ) ,又|AB|=|BC|,可解得b 2=9,则c =故有e ==,从而b +1b +1b -1b -1a
x 2y 24
例2. 已知双曲线2-2=1(a >0, b >0) 的一条渐近线方程为y =x ,则双曲线的离心率为
3a b
( )
A.
5 3
B.
4 3
C.
5 4
D.
3 2
分析:本题已知
b 4
=,不能直接求出a 、c ,可用整体代入套用公式。 a 3
c a 2+b 2a 2+b 2b 2b 42
解:由e ==(其中k 为渐近线的斜率)。这里==+=+k =,22
a a a 3a a
c 45
则e ==+() 2=,从而选A 。
a 33
三、第二定义法
由圆锥曲线的统一定义(或称第二定义)知离心率e 是动点到焦点的距离与相应准线的距离比,特别适用于条件含有焦半径的圆锥曲线问题。
例3. 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( )
A.
2 B.
2 2
C.
1 2
D.
2 4
解:由过焦点且垂直于长轴的弦又称为通径,设焦点为F ,则M F ⊥x 轴,知|MF|是通径的一半,
|MF |2
=则有|MF |=。由圆锥曲线统一定义,得离心率e =,从而选B 。
2d 2
四. 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,构造出a 、c 的齐次式,进而得到关于e 的方程,通过
解方程得出离心率e 的值,这也是常用的一种方法。
x 2y 2
例4. 已知F 1、F 2是双曲线2-2=1(a >0, b >0) 的两焦点,以线段F 1F 2为边作正∆MF 1F 2,若
a b
边MF 1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是( )
A. 4+23
B.
-1 C.
+1
2
D. +1
解:如图,设|OF 1|=c , MF 1的中点为P ,则点P 的横坐标为-
c 1,由|PF |F 1F 2|=c ,由焦半径1|=22
222
公式|PF 1|=-ex p -a ,即c =-⨯(-) -a ,得c -2a -2ac =0,有e -2e -2=0,解得
c
a c 2
,故选D 。 e =1+3, e =1-3(舍去)
练一练
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
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.
交椭圆
2 2
D. 2-1
B.
2-1
2
C. 2-2
b 2
PF 2==2c ⇒a 2-c 2=2ac 解:由 a
化为齐次式e 2+2e -1=0⇒e =1
高考试题分析
x 2y 22
1. (2009全国卷Ⅰ)设双曲线2-2=1(a >0,b >0)的渐近线与抛物线y=x+1相切,则该双曲线
a b
的离心率等于( C )
(A
(B )2 (C
(D
解:渐进线的斜率与抛物线切线的斜率相等。设切点P (x 0, y 0) ,则切线的斜率为y 意有
'
|x =x 0=2x 0. 由题
y 0
=2x 0又y 0=x 02+1, x 0
2
解得
: x 0=1, ∴
b =2, e ==a bx x 2y 2
由题双曲线2-2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =,代入抛物线方程整理得
a a b ax 2-bx +a =0,因渐近线与抛物线相切,所以b 2-4a 2=0,即c 2=5a 2⇔e =,
x 2y 2
2. (2009浙江理)过双曲线2-2=1(a >0, b >0) 的右顶点A 作斜率为-1的直线,该直线与双曲线
a b
的两条渐近线的交点分别为B , C .若AB =
1
BC ,则双曲线的离心率是 (
) 2
A
B
C
D
答案:C
【解析】对于A (a ,0),则直线方程为x +y -a =0,直线与两渐近线的交点为B ,C ,
⎛a 22a 2b 2a 2b ab ⎫ab ⎫a 2ab ⎛ab
,BC =(, -), AB =-, B , , C (, -) ⎪ ⎪,
2222
a -b a -b a -b a -b ⎝a +b a +b ⎭⎝a +b a +b ⎭
因此2AB =BC , ∴4a 2=b 2, ∴e =
x 2y 2
3. (2009浙江文)已知椭圆2+2=1(a >b >0) 的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且
a b BF ⊥x 轴, 直线AB 交y 轴于点P .若AP =2PB ,则椭圆的离心率是( )
A
.
11 B
. C . D .
3222
【解析】对于椭圆,因为AP =2PB ,则OA =2OF , ∴a =2c , ∴e =
1
2
x 2y 22
4. (2009山东卷理) 设双曲线2-2=1的一条渐近线与抛物线y=x+1 只有一个公共点,则双曲线的
a b
离心率为( ). A.
55
B. 5 C. D. 42
b ⎧
b b x 2y 2⎪y =x 2
【解析】:双曲线2-2=1的一条渐近线为y =x , 由方程组⎨a , 消去y, 得x -x +1=0
a a a b 2⎪y =x +1⎩
b 2
有唯一解, 所以△=() -4=0,
a
b c 所以=
2, e ===2=故选D
a a a 5. (2009
2222x y x y x 2y 2x 2y 2
(A )- (B ) (C )=1-=1-=1 (D )-=1
244246410
b 23b 21c 23[解析]
由e =2=,1+2=, 2=,选B
a 2a 2a 2x 2y 2
6. (2009江西卷文)设F ,F 2,P (0,2b ) 是1和F 2为双曲线2-2=1(a >0, b >0) 的两个焦点, 若F 1
a b
正三角形的三个顶点, 则双曲线的离心率为
35
B .2 C . D .3
22
c πc 2222
=【解析】由tan =有3c =4b =4(c -a ) , 则e ==2, 故选B.
a 62b 3
x 2y 2
P ,F 2为右7. (2009江西卷理)过椭圆2+2=1(a >b >0) 的左焦点F 1作x 轴的垂线交椭圆于点
a b
A .
焦点,若∠F 1PF 2=60,则椭圆的离心率为 A
.
11 B
C . D .
232
b 23b 2c =
2a , 【解析】因为P (-c , ±) ,再由∠F 有从而可得,故选B e ==PF =6012
a a a x 2y 2
8. (2009全国卷Ⅱ理)已知双曲线C 2-2=1(a >0, b >0)的右焦点为F , 过F
a b
交C 于A 、B 两点,若AF =4FB , 则C 的离心率 (A) 6759 B. C. D. 5585
x 2y 2
9. (2008福建理11)双曲线2-2=1(a >0,b >0)的两个焦点为F 1、F 2, 若P 为其上一点,且
a b
A .
|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线离心率的取值范围为(B )
A.(1,3)
B. (1,3]
C.(3,+∞)
D. [3, +∞)
利用第二定义及焦半径判断x 0³a
3a x 2y 2
10. (2008湖南理8)若双曲线2-2=1(a >0, b >0)上横坐标为的点到右焦点的距离大于它到
2a b
左准线的距离,则双曲线离心率的取值范围是( B )
A.(1,2)
B.(2,+∞) C.(1,5) D. (5,+∞)
3a a 23a a 2
e (-) >+, 整理得3e 2-5e -2>0
解析:利用第二定义2 c 2c
M 总在椭圆内部,则11. (2008江西理7)已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点,满足MF 1⋅MF 2=0的点
椭圆离心率的取值范围是(C )
1 D
.
222
M 总在椭圆内部,所以c
A .(0,1) B.(0,] C
.x 2y 2
12. (2008全国二理9)设a >1,则双曲线2-=1的离心率e 的取值范围是( B ) 2
a (a +1)
A
.
B
.
5) C .(2,D
.(2
x 2y 2
13. (2008陕西理8)双曲线2-2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别是F 1,F 2,过F 1作倾斜
a b
角为30的直线交双曲线右支于M 点,若MF 2垂直于x 轴,则双曲线的离心率为( B )
A
B
C
D
x 2y 2
14. (2008浙江理7)若双曲线2-2=1的两个焦点到一条准线的距离之比为3:2, 则双曲线的离心
a b
率是(D )
(A )3 (B )5 (C )3 (D )5
15. (2008全国二文11)设△ABC 是等腰三角形,∠ABC =120,则以A ,B 为焦点且过点C 的双
曲线的离心率为( B ) A .
1+2
2
B .
1+ 2
C . 1+2 D .1+3
16. (2008湖南文10)双曲线
x 2a 2
y 2
-2=1(a >0, b >0) 的右支上存在一点,它到右焦点及左准线的距b
离相等,则双曲线离心率的取值范围是( C )
A
. B
.+∞) C
.(11] D
.1, +∞) 利用焦半径公式及x 0>a ,解不等式即可。
x 2y 2
17. (2007全国2理)设F 1,F 2分别是双曲线2-2的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使
a b
∠F 1AF 2=90且AF 1=3AF 2,则双曲线的离心率为( B ) B
. C
. 222ìAF 1-AF 2=2AF 2=2a ïï? a ? e 解í222ï(AF ) +(AF ) =(2c ) 12ïî
A
.A .
D
18(07全国2文).已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率等于( D )
1 D
219(07江苏理3).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x -2y =0,则它的离心率为(A )
1 3
B
C .
A
B
.(注意焦点在y 轴上)
C
D .2 2
x 2y 2
20.设F 1,F 2分别是椭圆2+2=1(a >b >0)的左、右焦点,若在其右准线上存在P , 使线段PF 1
a b
的中垂线过点F 2,则椭圆离心率的取值范围是( D )
A
. 0⎛ ⎝ ⎦
B
. 0
⎛⎝⎦
C
.⎫
1⎪ ⎪⎣⎭
D
.⎫
1⎪ ⎪⎣⎭
a 2
+c
a 2=2c ?
2c
3c ? e
3
x 2y 2
21(07湖南文).设F 1,F 2分别是椭圆2+2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 是其右准线上纵坐
a b
(c 为半焦距)的点,且|F 1F 2|=|F 2P |,则椭圆的离心率是( D ) 1 C
D
2x 2y 2
22(07北京文4).椭圆2+2=1(a >b >0) 的焦点为F 1,两条准线与x 轴的交点分别为M ,N ,F 2,
a b
A
B .
若MN ≤2F 1F 2,则该椭圆离心率的取值范围是( D ) A. 0⎥
⎛⎝1⎤2⎦
B. 0⎛ ⎝ ⎦
C.⎢,1⎪
⎡1⎫
⎣2⎭
D.⎫
1⎪⎪ ⎣⎭
x 2y 2
23. (2009重庆卷文)已知椭圆2+2=1(a >b >0) 的左、右焦点分别为F 1(-c ,0), F 2(c ,0) ,若椭圆
a b
a c
上存在一点P 使,则该椭圆的离心率的取值范围为.
=
sin PF 1F 2sin PF 2F 1
【答案】
1,1
)
. 解法1,因为在∆PF 1F 2中,由正弦定理得
则由已知,得
PF 2PF 1
=
sin PF 1F 2sin PF 2F 1
a c
,即aPF 1=cPF 2 =
PF PF 1211
设点(x 0, y 0) 由焦点半径公式,得PF 1=a +ex 0, PF 2=a -ex 0则a (a +ex 0) =c (a -ex 0)
a (c -a ) a (e -1) a (e -1)
记得x 0=由椭圆的几何性质知x 0>-a 则=>-a ,整理得
e (c -a ) e (e +1) e (e +1)
e 2+2e -1>
0, 解得e
e ∈(0,1),故椭圆的离心率e ∈1,1)
24.(2009湖南卷理) 已知以双曲线C 的两个焦点及虚轴的两个端点为原点的四边形中,有一个内角为60
o
,则双曲线C
b
=
tan 30︒,所以c =
,所以a =,离
c
【解析】连虚轴一个端点、一个焦点及原点的三角形,由条件知,这个三角形的两边直角分别是b , c (b 是虚半轴长,c 是焦半距) ,且一个内角是30,即得心率e =
︒
c ==
a 7
.若以A ,B 为焦点的椭圆经过点C ,18
25. (2008全国一理15)在△ABC 中,AB =BC ,cos B =-则该椭圆的离心率e = .
3
8
26(2010辽宁文数)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
x 2y 2
解析:选D. 不妨设双曲线的焦点在x 轴上,设其方程为:2-2=1(a >0, b >0) ,
a b
则一个焦点为F (c ,0), B (0,b ) 一条渐近线斜率为:
b b b b
,直线FB 的斜率为:-,∴⋅(-) =-1,∴b 2=ac a c a c
c 2-a 2-ac =
0,解得e =
c =a x 2y 2
27(2010四川理数)(9)椭圆2+2=1(a >b >0) 的右焦点F ,其右准线与x 轴的交点为A ,在椭
a b
圆上存在点P 满足线段AP 的垂直平分线过点F ,则椭圆离心率的取值范围是
(A
) ⎝⎛
⎛1⎤⎡1⎫
,1⎪ (D )1,1 (B ) 0, ⎥ (C )
⎢⎦⎝2⎦⎣2⎭
)
解析:由题意,椭圆上存在点P ,使得线段AP 的垂直平分线过点F , 即F 点到P 点与A 点的距离相等
a 2b 2b 2
-c = , |PF |∈[a -c , a +c ],于是∈[a -c , a +c ] 而|F A |=c c c
即ac -c 2≤b 2≤ac +c 2
2
2
2
⎧c
≤1⎪⎧⎪a ⎪ac -c ≤a -c ⎡1⎫
∴⎨2⇒又e ∈(0, 1) 故e ∈,1⎪ ⎨⎢22⎣2⎭⎪⎩a -c ≤ac +c ⎪c ≤-1或c ≥1
⎪a 2⎩a
答案:D
(2010广东文数)7. 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 28A.
4321
B. C. D. 5555
(2010全国卷1文数)(16)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
uu r uu r
于点D , 且BF =2FD ,则C 的离心率为
.
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1
】如图,|BF |a ,
uu r uu r
作DD 1⊥y 轴于点D 1, 则由BF =2FD ,得
33|OF ||BF |2
==, 所以|DD 1|=|OF |=c ,
22|DD 1||BD |3
3c a 23c 3c 2
即x D =, 由椭圆的第二定义得|FD |=e (-) =a -
2c 22a
3c 2, ⇒e =又由|BF |=2|FD |, 得a =
2a - a 3
x 2y 2
【解析2】设椭圆方程为第一标准形式2+2=1,设D (x 2, y 2),F 分 BD所成的比为2,
a b
3y -b 3⋅0-b 0+2x 2b +2y 233b
x c =⇒x 2=x c =c ; y c =⇒y 2=c ==-,代入
1+2221+22229c 21b 2+=
1⇒e =, 22
4a 4b 3
(2010全国卷1理数)
(2010辽宁理数)(20)(本小题满分12分)
x 2y 2
设椭圆C :2+2=1(a >b >0) 的左焦点为F ,过点F 的直线与椭圆C 相交于A ,B 两点,直
a b
线l 的倾斜角为60o , AF =2FB .
(I) (II)
求椭圆C 的离心率; 如果|AB|=
15
,求椭圆C 的方程. 4
解:
设A (x 1, y 1), B (x 2, y 2) ,由题意知y 1<0,y 2>0.
(Ⅰ)直线l 的方程为
y =(x -
c ) ,其中c =
⎧y =x -c ),
⎪
联立⎨x 2y 2得(3a 2+b 2) y 2+2cy -3b 4=0
⎪2+2=1
b ⎩
a
2(c +2a ) 2(c -2a )
解得y 1= , y 2=
3a 2+b 23a 2+b 2
因为AF =2FB ,所以-y 1=2y 2.
2(c +2a ) 2(c -2a ) 即
=2∙2222
3a +b 3a +b
c 2
得离心率 e ==. „„6分
a 3
15
(Ⅱ)因为AB =2-
y 1=.
4515c 2=
得b =. 所以a =,得a=3
,b =44a 3x 2y 2
+=1. „„12分 椭圆C 的方程为95
由
(2010全国卷2文数)(22)(本小题满分12分)
x 2y 2
已知斜率为1的直线1与双曲线C :2-2=1(a >0, b >0) 相交于B 、D 两点,且BD 的中点为M
a b
(1.3) (Ⅰ)(Ⅰ)求C 的离心率; (Ⅱ)(Ⅱ)设C 的右顶点为A ,右焦点为F ,|DF|·|BF|=17证明:过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切。 【解析】本题考查了圆锥曲线、直线与圆的知识,考查学生运用所学知识解决问题的能力。
(1)由直线过点(1,3)及斜率可得直线方程,直线与双曲线交于BD 两点的中点为(1,3),可利用直线与双曲线消元后根据中点坐标公式找出A,B 的关系式即求得离心率。
(2)利用离心率将条件|FA||FB|=17,用含A 的代数式表示,即可求得A ,则A 点坐标可得(1,0),由于A 在X 轴上所以,只要证明2AM=BD即证得。
(2010江西理数)21. (本小题满分12分)
x 2y 2
C 1:2+2=1(a >b >0) 22
C :x +by =b a b 2设椭圆,抛物线。
(1) 若C 2经过C 1的两个焦点,求C 1的离心率;
(2) 设A (0,b )
,Q ⎪, 又M 、N 为C 1与C 2不在y 轴上的两个交点,若△AMN 的垂心为
⎛
⎝5⎫4⎭
⎛3⎫
B 0b ⎪,且△QMN 的重心在C 2上,求椭圆C 1和抛物线C 2的方程。 ⎝4⎭
【解析】考查椭圆和抛物线的定义、基本量,通过交点三角形来确认方程。
(1)由已知椭圆焦点(c,0)在抛物线上,可得:c =b ,由
2
2
c 21。 a =b +c =2c , 有2=⇒e =
a 22
2
2
2
2
(2)由题设可知M 、N 关于y 轴对称,设
M (-x 1, y 1), N (x 1, y 1)(x 1>0) , 由∆AMN 的垂心为B ,有
3
BM ⋅AN =0⇒-x 12+(y 1-b )(y 1-b ) =0。
4
2
由点N (x 1, y 1) 在抛物线上,x 1+by 1=b 2,解得:
b
y 1=-或y 1=b (舍
4
b b b
, M (, -), N , -) ,得∆
QMN 重心坐标) .
444
11b 2
=b 2, 所以
b =2,M (-), N -) ,又因为M 、N 在椭圆 由重心在抛物线上得:3+
224
16x 2y 22
+=1,抛物线方程为x 2+2y =4。 上得:a =,椭圆方程为1634
故x 1=
3