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2020届高三文科数学精准培优专练:离心率(附解析)

2020届高三文科数学精准培优专练:离心率(附解析)例1:已知椭圆2221(0)12x y a a +=>的一个焦点与抛物线28y x =的焦点重合,则该椭圆的离心率为( )A .14 B .12 C例2:已知点P 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>右支上一点,1F 是双曲线的左焦点, )A C .例3:已知1F ,2F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左、右焦点,点P 在C 上,12||3||PF PF =,且121cos 3F PF ∠=,则双曲线的离心率e =( )三、利用离心率的定义以及圆锥曲线的定义求解e二、构造a ,c 的齐次式求解e一、直接求出a ,c 或求出a 与b 的比值求解e例4:设点P 为双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>上一点,1F ,2F 分别是左右焦点,I 是12PF F △的内心,若1IPF △,2IPF △,12IF F △的面积1S ,2S ,3S 满足1232()S S S -=,则双曲线的离心率为(A .2 B一、选择题1.渐近线方程为0x y ±=的双曲线的离心率是( )A B .1 C D .2 对点增分集训2.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为12,则( )A .222a b =B .2234a b =C .2a b =D .34a b =3.已知点(0,3)到双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的渐近线的距离为2,则C 的离心率是( )A .32 B .94 4.已知抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l ,若l 与双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两条渐近线分别交于点A 和点B ,且||4||AB OF =(O 为原点),则双曲线的离心率为( )A C .2 D 5.已知抛物线22(0)y px p =>与椭圆22221(0)x y a b a b+=>>有相同的焦点F ,点A 是两曲线的一个公共点,且AF x ⊥轴,则椭圆的离心率为( )A 1B 1C 6.设F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆222x y a +=交于P ,Q 两点,若||||PQ OF =,则C 的离心率为( )A C .2 D 7.设1A ,2A ,1B 分别是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右、上顶点,O 为坐标原点,D 为线段1OB 的中点,过2A 作直线1A D 的垂线,垂足为H ,若2||3A H =,则C 的离心率为( )A .4 B .5 C .2 D .58.已知1F ,2F 分别为椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点,P 为椭圆上一点,O为坐标原点,且22()0OP OF F P +⋅=,12||2||PF PF =,则该椭圆的离心率为( )A ..二、填空题9.椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点分别为1F ,2F ,以12F F 为一边作正三角形,若椭圆恰好平分三角形的另两边,则该椭圆的离心率为 .10.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过1F 的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点,若1F A AB =,120FB F B ⋅=,则C 的离心率为 .11.设1F ,2F 分别是椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点,若在直线2a x c=上存在点P ,使线段1PF 的中垂线过点2F ,则椭圆的离心率的取值范围是 . 三、解答题12.设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,以线段12F F 为直径的圆与直线:20l ax by +=相切,若直线l 与椭圆交于P ,Q 两点,坐标原点为O .(1)求椭圆的离心率;(2)若3OP OQ ⋅=,求椭圆的方程.13.已知1F ,2F 是椭圆2222:1(0,0)x y C a b a b+=>>的两个焦点,P 为C 上一点,O 为坐标原点.(1)若2POF △为等边三角形,求C 的离心率;(2)如果存在点P ,使得12PF PF ⊥,且12F PF △的面积等于16,求b 的值和a 的取值范围.14.设椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左焦点为F ,左顶点为A ,上顶点为B ,已知|2||OA OB =(O 为原点).(1)求椭圆的离心率;(2)设经过点F 且斜率为34的直线l 与椭圆在x 轴上方的交点为P ,圆C 同时与x 轴和直线l 相切,圆心C 在直线4x =上.且OC AP ∥,求椭圆的方程.15.如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,1F ,2F 分别是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点,顶点B 的坐标为(0,)b ,连接2BF 并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连接1F C .(1)若点C 的坐标为41(,)33,且2BF =,求椭圆的方程;(2)若1FC AB ⊥,求椭圆离心率e 的值.例1:【答案】B【解析】由题可得,抛物线的焦点坐标为(2,0),所以212416a =+=,所以4a =,所以离心率12c e a ==. 例2:【答案】D【解析】设直线1:()a PF y x c b =+,则与渐近线b y x a =-的交点为2(,)a abM c c-,因为M 是1PF 的中点,利用中点坐标公式,得222(,)a abP c c c -+,因为点P 在双曲线上,所以满足222222222()41b a a b a c b c--=,整理得4225c a c =,解得e = 例3:【答案】A【解析】由双曲线定义及12||3||PF PF =,得1||3PF a =,2||PF a =,由余弦定理得221221041cos 63a c F PF a -∠==,得c e a == 例4:【答案】A【解析】设r 是12IF F ∆的内切圆的半径, 因为1232()S S S -=,∴12121||||||2PF r PF r F F r -=, 离心率 答案两边约去r 得12121||||||2PF PF F F -=, 根据双曲线定义,得12||||2PF PF a -=,12||2F F c =, ∴2a c =⇒离心率为2ce a==. 一、选择题 1.【答案】C【解析】因为双曲线的渐近线为0x y ±=,所以a b =,则c =,双曲线的离心率ce a== 2.【答案】B【解析】由题意知,222114b e a =-=,所以2234a b =.3.【答案】A【解析】∵双曲线22221x y a b-=的渐近线为0bx ay ±=,∴点(0,3)P 到0bx ay ±=的距离2d ==,∴32c a =,∴32c e a ==. 4.【答案】D【解析】由题意知(1,0)F ,:1l x =-,||4AB =,所以24b a =,e == 5.【答案】B【解析】由于抛物线和椭圆有相同的焦点,因此2pc =,不妨设A 是第一象限的点, 由AF x ⊥轴可知A 的横坐标为c ,代入椭圆可得纵坐标为2b a ,即2bAF a=,设椭圆的左焦点设为1F ,则根据抛物线定义可得12AF FF c ==,所以有22b c a=,化简可得222a c ac -=,即2210e e +-=,解得1e =.6.【答案】A【解析】∵||||PQ OF c ==,∴90POQ ∠=︒,又||||OP OQ a ==,∴222a a c +=,解得ca=e =7.【答案】C【解析】易得1A OD △与21A HA △相似,所以2112OD A HA D A A =,即1212OD A A A D A H ⋅=⋅,所以223b a ⋅=即222a b =,∴2e =.8.【答案】C【解析】由已知22()0OP OF F P +⋅=,可得22()()0OP OF OP OF +⋅-=, 即2||||OP OF =,又12||||OF OF =,所以1290F PF ∠=︒,又12||2||PF PF =,且11||||2PF PF a+=,则可得22||3PF a =,则14||3PF a =,所以22224()()(2)33a a c +=,所以c a =e =二、填空题9.1【解析】如图,设椭圆与正三角形另两条边的交点分别是M ,N ,由题设条件知,1290F MF ∠=︒,1||MF c =,2||MF =,∴21)a c =,∴1c e a ===.10.【答案】2【解析】由1F A AB =uuu r uu u r ,120F B F B ⋅=uuu r uuu r ,知A 是1BF 的中点,12F B F B ⊥uuu r uuu r,又O 是1F ,2F 的中点,所以OA 为中位线且1OA BF ⊥,所以1OB OF =,因此1FOA BOA ∠=∠, 又根据两渐近线对称,12FOA F OB ∠=∠,所以260F OB ∠=︒,2e ===.11.【答案】 【解析】设直线2a x c=与x轴的交点为Q ,连接2PF ,∵1PF 的中垂线过点2F ,∴122||||F F PF =,可得2||2PF c =,又∵22||a QF c c =-,且22||||PF QF ≥,∴22a c c c ≥-,即223c a ≥,∴22213c e a =≥,e ≥结合椭圆的离心率(0,1)e ∈1e ≤<,故离心率的取值范围是.三、解答题12.【答案】(1;(2)22184x y +=.【解析】(1)∵12||2F F c =,∴圆222:O x y c +=,∵圆O与:20l ax by +=相切,∴d c ==,∴222a b =,222112b e a =-=,∴2e =.(2)设直线l 与椭圆的交点为11(,)P x y ,22(,)Q x y ,∵1212OP OQ x x y y ⋅=+,a =,∴直线:0l x =,椭圆222220x y b +-=,联立直线与椭圆222220x x y b ⎧+-=⎪⎨+-=⎪⎩,消去x得2240y b -+=,∴122y y +=,21214y y b =,221212*********()()3()34x x y y y y y y y y b b +=++=++=,∴2334b =,∴24b =,28a =,∴22184x y +=. 13.【答案】(11;(2)4b =,a ≥,【解析】(1)若2P O F △为等边三角形,则P的坐标为(,)22c c ±,代入方程22221x y a b +=, 可得22223144c c a b+=,解得24e =±1e =.(2)由题意可得12||||2PF PF a +=,因为12PF PF ⊥,所以22212||||4PF PF c +=, 所以221212||||)2||||4PF PF PF PF c +-⋅=(,所以222122||||444PF PF a c b ⋅=-=,所以212||||2PF PF b⋅=,所以122121||||162PF F S PF PF b =⋅==△,解得4b =, 因为21212(||||)4||||PF PF PF PF +≥⋅,即212(2)4||||a PF PF ≥⋅, 即212||||a PF PF ≥⋅,所以232a ≥,所以a ≥ 14.【答案】(1)12;(2)2211612x y +=.【解析】(1)设椭圆的半焦距为c2b =,又由222a b c =+,消去b得2222)a a c=+,解得12c a =. 所以椭圆的离心率为12. (2)由(1)知,2a c =,b =,故椭圆方程为2222143x y c c+=,由题意,(,0)F c -,则直线l 的方程为3()4y x c =+,点P 的坐标满足22221433()4x y c c y x c ⎧+=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,消去y 并化简,得到2276130x cx c +-=,解得1x c =,2137c x =-. 代入到l 的方程,解得132y c =,2914y c =-. 因为点P 在x 轴上方,所以2()3,P c c , 由圆C 在直线4x =上,可设(4,)c t ,因为OC AP ∥,且由(1)知(2,0)A c -,故3242ct c c=+,解得2t =.因为圆C 与x 轴相切,所以圆的半径长为2,又由圆C 与l||3(4)22c +-=,可得2c =, 所以椭圆的方程为2211612x y +=.15.【答案】(1)2212x y +=;(2)e =【解析】设椭圆的焦距为2c ,则1(,0)F c -,2(,0)F c(1)∵(0,)B b,∴2BF a ==,又2BFa =∵点41(,)33C 在椭圆上,∴22161991a b+=,解得21b =, 故所求椭圆的方程为2212x y +=.(2)∵(0,)B b ,2(,0)F c 在直线AB 上,∴直线AB 的方程为1x yc b+=, 解方程组222211x yc b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得2122221222()a c x a c b c a y a c ⎧=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,220x y b=⎧⎨=⎩, ∴点A 的坐标为22222222()(,)a c b c a a c a c -++,又AC 垂直于x 轴,由椭圆的对称性,可得点C 的坐标为22222222()(,)a c b a c a c a c -++.∵直线1F C 的斜率为22222222322()0()23()b a c b a c a c a c a c c c a c ---+=+--+,直线AB的斜率为b c-,且1FC AB ⊥,∴2223()()13b a c ba c c c-⋅-=-+, 又222b a c =-,整理得225a c =,故215e =,因此5e =。

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