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离心率的五种求法

离心率的五种求法 Revised at 2 pm on December 25, 2020.离心率的五种求法椭圆的离心率10<<e ,双曲线的离心率1>e ,抛物线的离心率1=e .一、直接求出a 、c ,求解e已知圆锥曲线的标准方程或a 、c 易求时,可利用率心率公式ace =来解决。

例1:已知双曲线1222=-y ax (0>a )的一条准线与抛物线x y 62-=的准线重合,则该双曲线的离心率为( )A.23 B. 23 C. 26D. 332解:抛物线x y 62-=的准线是23=x ,即双曲线的右准线23122=-==c c c a x ,则02322=--c c ,解得2=c ,3=a ,332==a c e ,故选D 变式练习1:若椭圆经过原点,且焦点为()0,11F 、()0,32F ,则其离心率为( )A. 43B. 32C. 21D. 41 解:由()0,11F 、()0,32F 知 132-=c ,∴1=c ,又∵椭圆过原点,∴1=-c a ,3=+c a ,∴2=a ,1=c ,所以离心率21==a c e .故选C.变式练习2:如果双曲线的实半轴长为2,焦距为6,那么双曲线的离心率为( )A.23 B. 26 C. 23 D 2 解:由题设2=a ,62=c ,则3=c ,23==a c e ,因此选C 变式练习3:点P (-3,1)在椭圆12222=+by a x (0>>b a )的左准线上,过点P 且方向为()5,2-=的光线,经直线2-=y 反射后通过椭圆的左焦点,则这个椭圆的离心率为( )A33 B 31 C 22D 21解:由题意知,入射光线为()3251+-=-x y ,关于2-=y 的反射光线(对称关系)为0525=+-y x ,则⎪⎩⎪⎨⎧=+-=05532c ca 解得3=a ,1=c ,则33==a c e ,故选A 二、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a 、c 的关系(特别是齐二次式),进而得到关于e 的一元方程,从而解得离心率e 。

例2:已知1F 、2F 是双曲线12222=-by a x (0,0>>b a )的两焦点,以线段21F F 为边作正三角形21F MF ,若边1MF 的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是( ) A. 324+ B. 13- C.213+ D. 13+ 解:如图,设1MF 的中点为P ,则P 的横坐标为2c-,由焦半径公式a ex PF p --=1,即a c a c c -⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯-=2,得0222=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛a c a c ,解得 31+==ace (31-舍去),故选D变式练习1:设双曲线12222=-by a x (b a <<0)的半焦距为c ,直线L 过()0,a ,()b ,0两点.已知原点到直线的距离为c 43,则双曲线的离心率为( ) A. 2 B. 3 C. 2 D.332 解:由已知,直线L 的方程为0=-+ab ay bx ,由点到直线的距离公式,得c b a ab 4322=+, 又222b a c +=, ∴234c ab =,两边平方,得()4222316c a c a =-,整理得01616324=+-e e ,得42=e 或342=e ,又b a <<0 ,∴2122222222>+=+==a b a b a a c e ,∴42=e ,∴2=e ,故选A变式练习2:双曲线虚轴的一个端点为M ,两个焦点为1F 、2F ,021120=∠MF F ,则双曲线的离心率为( )A 3 B26 C 36D 33解:如图所示,不妨设()b M ,0,()0,1c F -,()0,2c F ,则2221b c MF MF +==,又c F F 221=, 在21MF F ∆中, 由余弦定理,得212212221212cos MF MF F F MF MF MF F ⋅-+=∠,即()()()22222222421bc c b c b c +-+++=-,∴212222-=+-c b c b , ∵222a cb -=,∴212222-=--a c a ,∴2223c a =,∴232=e ,∴26=e ,故选B 三、采用离心率的定义以及椭圆的定义求解例3:设椭圆的两个焦点分别为1F 、2F ,过2F 作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若21PF F ∆为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是________。

解:12121222222221-=+=+=+===cc cPF PF c a c a c e四、根据圆锥曲线的统一定义求解例4:设椭圆12222=-by a x (0,0>>b a )的右焦点为1F ,右准线为1l ,若过1F 且垂直于x 轴的弦的长等于点1F 到1l 的距离,则椭圆的离心率是.解:如图所示,AB 是过1F 且垂直于x 轴的弦,∵1l AD ⊥于D ,∴AD 为1F 到准线1l 的距离,根据椭圆的第二定义,21211===AD AB AD AF e变式练习: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 B22 C 21 D 42解:221222===ADAF e 五、构建关于e 的不等式,求e 的取值范围例5:设⎪⎭⎫⎝⎛∈4,0πθ,则二次曲线1tan cot 22=-θθy x 的离心率的取值范围为( ) A. 21 B. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛22,21 C. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2,22 D. ()+∞,2 另:由1tan cot 22=-θθy x ,⎪⎭⎫⎝⎛∈4,0πθ,得θtan 2=a ,θcot 2=b ,∴θθcot tan 222+=+=b a c ,∴θθθθ2222cot 1tan cot tan +=+==ac e ∵⎪⎭⎫⎝⎛∈4,0πθ,∴1cot 2>θ,∴22>e ,∴2>e ,故选D例6:如图,已知梯形ABCD 中,CD AB 2=,点E 分有向线段AC 所成的比为λ,双曲线过C 、D 、E 三点,且以A 、B 为焦点.当4332≤≤λ时,求双曲线离心率e 的取值范围。

解:以AB 的垂直平分线为y 轴,直线AB 为x 轴,建立如图所示的直角坐标系xoy ,则y CD ⊥轴.因为双曲线经过点C 、D ,且以A 、B 为焦点,由双曲线的对称性知C 、D 关于y 轴对称.依题意,记()0,c A -,⎪⎭⎫⎝⎛h c C ,2,()00,y x E ,其中AB c 21=为双曲线的半焦距,h 是梯形的高.由定比分点坐标公式得()()λλλλ+-=+⋅+-=122120c cc x ,λλ+=10h y ,设双曲线的方程为12222=-b y a x ,则离心率a ce =,由点C 、E 在双曲线上,所以,将点C 的坐标代入双曲线方程得142222=-bh a c ①将点E 的坐标代入双曲线方程得11124222222=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫⎝⎛+-λλλλb h ac ② 再将ace =①、②得14222=-b h e ,∴14222-=e b h ③ 1112422222=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫⎝⎛+-λλλλb h e ④ 将③式代入④式,整理得()λλ214442+=-e ,∴2312+-=e λ,由题设4332≤≤λ得:43231322≤+-≤e ,解得107≤≤e ,所以双曲线的离心率的取值范围为[]10,7配套练习1. 设双曲线12222=-by a x (0,0>>b a )的离心率为3,且它的一条准线与抛物线x y 42=的准线重合,则此双曲线的方程为( )A.1241222=-y x B.1964822=-y x C. 132322=-y x D. 16322=-y x2.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 .31B .33 C .21 D .23 3.已知双曲线12222=-b y a x 的一条渐近线方程为x y 34=,则双曲线的离心率为( )A 35B 34C 45D 234.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 B22 C 21D 42 5.在给定双曲线中,过焦点垂直于实轴的弦长为2,焦点到相应准线的距离为21,则该双曲线的离心率为( ) A22B 2C 2D 22 6.如图,1F 和2F 分别是双曲线12222=-by a x (0,0>>b a )的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以1OF 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,则双曲线的离心率为( ) A 3B 5C25D 13+7. 设1F 、2F 分别是椭圆12222=+by a x (0>>b a )的左、右焦点,P 是其右准线上纵坐标为c 3(c 为半焦距)的点,且P F F F 221=,则椭圆的离心率是( ) A213- B 21C 215-D 22 8.设1F 、2F 分别是双曲线12222=-by a x 的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使02190=∠AF F ,且213AF AF =,则双曲线离心率为( )A25B210 C215 D 59.已知双曲线12222=-by a x (0,0>>b a )的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为060的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( )A []2,1B ()2,1C [)+∞,2D ()+∞,210.椭圆12222=+by a x (0>>b a )的焦点为1F 、2F ,两条准线与x 轴的交点分别为M 、N ,若212F F MN ≤,则该椭圆离心率的取值范围是( )A .⎥⎦⎤ ⎝⎛21,0B .⎥⎦⎤ ⎝⎛22,0C .⎪⎭⎫⎢⎣⎡1,21D .⎪⎪⎭⎫⎢⎣⎡1,22 答案:1.由c a=21a c =可得 3.a b c ===故选D2.已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,∴ 2a b =,椭圆的离心率2c e a ==,选D 。

3.双曲线焦点在x 轴,由渐近线方程可得45,333b c e a a ====可得,故选A 4.不妨设椭圆方程为22221x y a b +=(ab 0),则有2221b a c a c =-=,据此求出e =225.不妨设双曲线方程为22221x y a b -=(a 0,b 0),则有22212b ac a c =-=,据此解得e =2,选C6.解析:如图,1F 和2F 分别是双曲线)0,0(12222 b a br a x =-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°,|AF 1|=c ,|AF 2|=3c ,∴21)a c =,双曲线的离心率为31+,选D 。

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