圆锥曲线中离心率及其范围的求解专题
【高考要求】
1.熟练掌握三种圆锥曲线的定义、标准方程、几何性质,并灵活运用它们解决相关的问题。 2.掌握解析几何中有关离心率及其范围等问题的求解策略;
3.灵活运用教学中的一些重要的思想方法(如数形结合的思想、函数和方程的思想、分类讨论思想、等价转化的思想学)解决问题。
【热点透析】
与圆锥曲线离心率及其范围有关的问题的讨论常用以下方法解决:
(1)结合定义利用图形中几何量之间的大小关系;
(2)不等式(组)求解法:利用题意结合图形(如点在曲线内等)列出所讨论的离心率(a,b,c)适合的不等式(组),通过解不等式组得出离心率的变化范围;
(3)函数值域求解法:把所讨论的离心率作为一个函数、一个适当的参数作为自变量来表示这个函数,通过讨论函数的值域来求离心率的变化范围。
(4)利用代数基本不等式。代数基本不等式的应用,往往需要创造条件,并进行巧妙的构思;
(5)结合参数方程,利用三角函数的有界性。直线、圆或椭圆的参数方程,它们的一个共同特点是均含有三角式。因此,它们的应用价值在于:
① 通过参数θ简明地表示曲线上点的坐标;
② 利用三角函数的有界性及其变形公式来帮助求解范围等问题; (6)构造一个二次方程,利用判别式??0。 2.解题时所使用的数学思想方法。
(1)数形结合的思想方法。一是要注意画图,草图虽不要求精确,但必须正确,特别是其中各种量之间的大小和位置关系不能倒置;二是要会把几何图形的特征用代数方法表示出来,反之应由代数量确定几何特征,三要注意用几何方法直观解题。
(2)转化的思想方汉。如方程与图形间的转化、求曲线交点问题与解方程组之间的转化,实际问题向数学问题的转化,动点与不动点间的转化。
(3)函数与方程的思想,如解二元二次方程组、方程的根及根与系数的关系、求最值中的一元二次函数知识等。
(4)分类讨论的思想方法,如对椭圆、双曲线定义的讨论、对三条曲线的标准方程的讨论等。
【题型分析】
x2y21. 已知双曲线C1:2?2?1(a?0,b?0)的左、右焦点分别为F1、F2,抛物线C2的顶点在原点,
ab准线与双曲线C1的左准线重合,若双曲线C1与抛物线C2的交点P满足PF2离心率为( )
?F1F2,则双曲线C1的
A.2
B.3
C.23 3
D.22 a2解:由已知可得抛物线的准线为直线x??c4a2,∴ 方程为y?x;
c2b2b224a2b2222由双曲线可知P(c,∴ ()?∴ b?2a?2?2,∴ e?1?2,e?3. ),?c,
aacax2y22.椭圆2?2?1(a?b?0)的两个焦点分别为F、F2,以F1、F2为边作正三角形,若椭圆
ab恰好平分三角形的另两边,则椭圆的离心率e为 ( B )
A.3?13?2 B.3?1 C.4(2?3) D. 24解析:设点P为椭圆上且平分正三角形一边的点,如图,
由平面几何知识可得|PF2所以由椭圆的定义及e|:|PF1|:|F1F2|?1:3:2,
?c得: ae?|F1F2|2c2???3?1,故选B. 2a|PF1|?|PF2|3?1 变式提醒:如果将椭圆改为双曲线,其它条件不变,不难得出离心率e?3?1.
3. (09
x2y2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
ab1BC,则双曲线的离心率是 ( ) 23 C.5 D.10 AB?x?y?a?0,直线与两渐近线的交点为B,C,
线的两条渐近线的交点分别为B,C.若
A.2 B.A?a,0?【解析】对于,则直线方程为
?a2ab?a2ab2a2b2a2bab??abB?,,C(,?)BC?(,?),AB??,,???, 2222a?ba?ba?ba?ba?ba?ba?ba?b????因此2AB?BC,?4a2?b2,?e?5.★答案★:C
4. (09
x2y2江西理)过椭圆2?2?1(a?b?0)的左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于点P,F2为右焦
ab点,若?F1PF2?60,则椭圆的离心率为( ) A.
22 B.
33 C.
1 2D.
1 3b2【解析】因为P(?c,?),再由?F1PF2?60a5.(08
3b2c3有,故选B ?2a,从而可得e??aa3x2y2陕西理)双曲线2?2?1(a?0,b?0)的左、右焦点分别是F1,F2,过F1作倾斜角
ab为30的直线交双曲线右支于M点,若MF2垂直于x轴,则双曲线的离心率为( B )
A.6
B.3 C.2
D.3 33:2,则双曲线的离心率是
6.(08(D)
x2y2浙江理)若双曲线2?2?1的两个焦点到一条准线的距离之比为
ab (A)3 (B)5 (C)7.(08全国一理)在△ABC中,则该椭圆的离心率e
3 (D)5
7.若以A,B为焦点的椭圆经过点C,18AB?BC,cosB??3 8? .
8.(10辽宁文)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)2 (B)3 (C)3?15?1 (D) 22x2y2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),
abbbbb?,??(?)??1,则一个焦点为F(c,0),B(0,b) 一条渐近线斜率为:,直线FB的斜率为:
acac?b2?ac c2?a2?ac?0,解得e?c5?1. ?a29.(10全国卷1理)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,则C的离心率为________.