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求椭圆离心率范围的常见题型与解析

求椭圆离心率范围的常见题型解析解题关键:挖掘题中的隐含条件,构造关于离心率e的不等式. 一、利用曲线的范围,建立不等关系
例1已知椭圆22 2
2
1(0)
x y
a b
a b
+=>>右顶为A,点P在椭圆上,O为坐标原点,且OP垂直于PA,求椭圆的离心率e的取值范围.
例2已知椭圆
22
22
1(0)
x y
a b
a b
+=>>的左、右焦点分别为
12
(,0),(,0)
F c F c
-,若椭圆上存
在一点P使
1221
sin sin
a c
PF F PF F
=,则该椭圆的离心率的取值范围为()
21,1
-.
二、利用曲线的平面几何性质,建立不等关系 例3已知12、F F 是椭圆的两个焦点,满足
的点P 总在椭圆内部,则椭圆离心
率的取值范围是( )
A.(0,1) B.1(0,]2
C.(0,2
D.2
三、利用点与椭圆的位置关系,建立不等关系
例4已知ABC ∆的顶点B 为椭圆122
22=+b
y a x )0(>>b a 短轴的一个端点,另两个顶点也在
椭圆上,若ABC ∆的重心恰好为椭圆的一个焦点F )0,(c ,求椭圆离心率的范围.
四、利用函数的值域,建立不等关系
例5椭圆122
22
=+
b
y a x )0(>>b a 与直线01=-+y x 相交于A 、B 两点,且0=⋅OB OA (O
为原点),若椭圆长轴长的取值范围为
[]6,5,求椭圆离心率的范围.
五、利用均值不等式,建立不等关系.
例6 已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点,P 为椭圆上一点,∠F 1PF 2=60°.求椭圆离心率的范围;
解 设椭圆方程为x 2
a 2+y
2
b 2=1 (a>b>0),|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则m +n =2a.
在△PF 1F 2中,由余弦定理可知, 4c 2
=m 2
+n 2
-2mncos 60°=(m +n)2
-3mn =4a 2
-3mn≥4a 2
-3·⎝⎛

⎫m +n 22
=4a 2-3a 2=a 2
(当且仅当m =n 时取等号).∴c 2
a 2≥14,即e≥1
2
.
又0<e<1,∴e 的取值范围是⎣⎡⎭
⎫1
2,1.
例7 已知1F 、2F 是椭圆)0(122
22>>=+b a b
y a x 的两个焦点,椭圆上一点P 使
︒=∠9021PF F ,求椭圆离心率e 的取值范围.
解析1:令
n PF m pF ==21,,则a n m 2=+ 由21PF PF ⊥
2
2
2
4c n m
=+∴ ()2
2
222
22
4a n
m n m c
=+≥
+=∴ 即21
222
≥=a
c e
又12
2
10<≤∴
<<e e 六、利用焦点三角形面积最大位置,建立不等关系
解析2:不妨设短轴一端点为B 则2245tan 2
1
b b S PF
F =︒=∆≤bc b c S BF F =⨯⨯=
∆22
1
21 b ⇒≤c 2
b ⇒≤2
c 2
2
c a -⇒≤2
c 22
2
a
c e =⇒≥21

2
2
≤e <1 七、利用实数性质,建立不等关系
解析3:设
()y x P ,,由21PF PF ⊥得
1-=-⋅+c
x y c x y ,即222x c y -=,代入12
222=+b
y a x 得()22222
c b c a x -= ,2220b c x ≥∴≥ 即222
c a c
-≥,2
2
≥=
∴a c e 又1<e 122<≤∴e 八、利用曲线之间位置关系,建立不等关系
解析4:21
PF PF ⊥ 为直径的圆上点在以21F F P ∴ 又P 在椭圆上,
2
2
2
c y x P =+∴为圆 与 122
22=+b
y a x 的公共点.由图可知
222
a c b
a c
b <≤⇒<≤ ∴2
222a c c a <≤-12
2
<≤∴
e 说明:椭圆上一点距中心距离最小值为短半轴长.
九、利用21PF F ∠最大位置,建立不等关系
解析4:椭圆122
22=+b
y a x )0(>>b a 当P 与短轴端点重合时∠21PF F 最大
无妨设满足条件的点P 不存在 ,则∠21PF F <0
90
2
245sin sin 001=<∠=<
∴OPF a c 又10<<e 所以若存在一点P 则 12
2
<≤e .。

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