
2、精練習(xí)題。復(fù)習(xí)時(shí)不要搞“題海戰(zhàn)術(shù)”,應(yīng)在老師的指導(dǎo)下,選一些源于課本的變式題,或體現(xiàn)基本概念、基本方法的基本題,通過解題來提高思維能力和解題技巧,加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的深入理解。在解題時(shí),要獨(dú)立思考,一題多思,一題多解,反復(fù)玩味,悟出道理。
3、加強(qiáng)審題的規(guī)范性。每每大考過后,總有同學(xué)抱怨沒考好,糾其原因是考試時(shí)沒有注意審題。審題決定了成功與否,不解決這個(gè)問題勢(shì)必影響到高考的成敗。那么怎么審題呢? 應(yīng)找出題目中的已知條件 ;善于挖掘題目中的隱含條件 ;認(rèn)真分析條件與目標(biāo)的聯(lián)系,確定解題思路 。
4、重視錯(cuò)題。錯(cuò)誤是最好的老師”,但更重要的是尋找錯(cuò)因,及時(shí)進(jìn)行總結(jié),三五個(gè)字,一兩句話都行,言簡(jiǎn)意賅,切中要害,以利于吸取教訓(xùn),力求相同的錯(cuò)誤不犯第二次。
重難點(diǎn)突破04 輕松搞定圓錐曲線離心率十九大模型
目錄
求離心率范圍的方法
一、建立不等式法:
1、利用曲線的范圍建立不等關(guān)系.
2、利用線段長(zhǎng)度的大小建立不等關(guān)系.為橢圓的左、右焦點(diǎn),為橢圓上的任意一點(diǎn),;為雙曲線的左、右焦點(diǎn),為雙曲線上的任一點(diǎn),.
3、利用角度長(zhǎng)度的大小建立不等關(guān)系.為橢圓的左、右焦點(diǎn),為橢圓上的動(dòng)點(diǎn),若,則橢圓離心率的取值范圍為.
4、利用題目不等關(guān)系建立不等關(guān)系.
5、利用判別式建立不等關(guān)系.
6、利用與雙曲線漸近線的斜率比較建立不等關(guān)系.
7、利用基本不等式,建立不等關(guān)系.
二、函數(shù)法:
1、根據(jù)題設(shè)條件,如曲線的定義、等量關(guān)系等條件建立離心率和其他一個(gè)變量的函數(shù)關(guān)系式;
2、通過確定函數(shù)的定義域;
3、利用函數(shù)求值域的方法求解離心率的范圍.
三、坐標(biāo)法:
由條件求出坐標(biāo)代入曲線方程建立等量關(guān)系.
題型一:建立關(guān)于和的一次或二次方程與不等式
例1.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓與雙曲線共焦點(diǎn),雙曲線實(shí)軸的兩頂點(diǎn)將橢圓的長(zhǎng)軸三等分,兩曲線的交點(diǎn)與兩焦點(diǎn)共圓,則雙曲線的離心率為( )
A.B.2C.D.
【答案】C
【解析】設(shè)雙曲線的實(shí)半軸長(zhǎng)為a,由雙曲線實(shí)軸的兩頂點(diǎn)將橢圓的長(zhǎng)軸三等分,可得橢圓的長(zhǎng)半軸為3a,半焦距為c,設(shè)P為橢圓與雙曲線在第一象限的交點(diǎn),設(shè),,則,可得,
由題意P在以為直徑的圓上,所以,
所以可得,即離心率,
故選:C
例2.(2023·湖南·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,經(jīng)過的直線交橢圓于兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),且,則橢圓的離心率為 .
【答案】/
【解析】因?yàn)椋裕?br>即,
所以,所以.
設(shè),則,所以,
由得,
所以,所以,
在中,由,
得,所以.
故答案為: .
例3.(2023·海南海口·高三統(tǒng)考期中)已知雙曲線的左頂點(diǎn)為A,右焦點(diǎn)為,過點(diǎn)A的直線l與圓相切,與C交于另一點(diǎn)B,且,則C的離心率為( )
A.3B.C.2D.
【答案】A
【解析】顯然圓的圓心為,半徑為,令直線l與圓相切的切點(diǎn)為,連接,
則,有,而,又,因此,解得,
所以雙曲線C的離心率為.
故選:A
變式1.(2023·貴州·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知右焦點(diǎn)為的橢圓:上的三點(diǎn),,滿足直線過坐標(biāo)原點(diǎn),若于點(diǎn),且,則的離心率是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】設(shè)橢圓左焦點(diǎn)為,連接 ,,,
設(shè),,結(jié)合橢圓對(duì)稱性得,
由橢圓定義得,,則.
因?yàn)椋?br>則四邊形為平行四邊形,
則,而,故,
則,即,
整理得,在中,,
即,即,
∴,故.
故選:A
變式2.(2023·福建龍巖·福建省龍巖第一中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知雙曲線:的右焦點(diǎn)為,過分別作的兩條漸近線的平行線與交于,兩點(diǎn),若,則的離心率為
【答案】/
【解析】如圖所示:
設(shè)直線方程為與雙曲線方程聯(lián)立,
解得,
因?yàn)椋?br>所以,
即,即,
解得,
故答案為:
變式3.(2023·湖北·高三校聯(lián)考階段練習(xí))雙曲線的左焦點(diǎn)為F,直線與雙曲線C的右支交于點(diǎn)D,A,B為線段的兩個(gè)三等分點(diǎn),且(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則雙曲線C的離心率為 .
【答案】
【解析】由題意得,取中點(diǎn),連接,設(shè)雙曲線C的右焦點(diǎn)為,連接,
因?yàn)椋裕?br>又A,B為線段的兩個(gè)三等分點(diǎn),所以,即為的中點(diǎn),
又為的中點(diǎn),所以,故,
設(shè),則,又,
由勾股定理得,則,
由雙曲線定義得,即①,
在Rt中,由勾股定理得,
即②,
由①得,兩邊平方得,
解得或(負(fù)值舍去),
將代入②得,故離心率為.
故答案為:
變式4.(2023·河南開封·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知是雙曲線的右頂點(diǎn),點(diǎn)在上,為的左焦點(diǎn),若的面積為,則的離心率為 .
【答案】
【解析】由題設(shè)知:,則,
所以且,易知:,
又,故,且,
所以,則,
化簡(jiǎn)得,解得或(舍),
綜上,,故,則離心率為.
故答案為:
變式5.(2023·遼寧沈陽·東北育才學(xué)校校考一模)如圖,在底面半徑為1,高為6的圓柱內(nèi)放置兩個(gè)球,使得兩個(gè)球與圓柱側(cè)面相切,且分別與圓柱的上下底面相切.一個(gè)與兩球均相切的平面斜截圓柱側(cè)面,得到的截線是一個(gè)橢圓.則該橢圓的離心率為 .
【答案】
【解析】如圖所示:
由題意可得,所以,
又因?yàn)?,結(jié)合可知
,
所以,而,即,
所以,所以離心率.
故答案為:.
變式6.(2023·陜西西安·??既#┮阎p曲線:的左焦點(diǎn)為,過的直線與圓相切于點(diǎn),與雙曲線的右支交于點(diǎn),若,則雙曲線的離心率為 .
【答案】
【解析】由題知,記右焦點(diǎn)為,過做如圖所示,
與圓相切,
,,
,,
為中點(diǎn),,
故,且相似比為,
即,,
,
,,
在雙曲線中,有,
,
,,
為直角三角形,
,
即,
化簡(jiǎn)可得,上式兩邊同時(shí)平方,將代入可得,
則,即離心率.
故答案為:
變式7.(2023·河北·高三校聯(lián)考期末)雙曲線:的左焦點(diǎn)為,右頂點(diǎn)為,過且垂直于軸的直線交的漸近線于點(diǎn),恰為的角平分線,則的離心率為 .
【答案】2
【解析】設(shè),作出圖像,如下圖:
根據(jù)題意易知,且,又,
所以由勾股定理可得:,
又恰為的角平分線,
所以根據(jù)角平分線性質(zhì)定理可得:,
,又,
,
,即,
,即,
又,
所以解得:.
故答案為:.
題型二:圓錐曲線第一定義
例4.(2023·湖南株洲·高三校考階段練習(xí))已知分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),過原點(diǎn)的直線與交于兩點(diǎn)(點(diǎn)A在第一象限),延長(zhǎng)交于點(diǎn),若,則雙曲線的離心率為 .
【答案】
【解析】由題意關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,又也關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以四邊形是平行四邊形,所以,所以為等邊三角形,
則,則,由雙曲線的定義,得,
所以,則.
故答案為:.
例5.(2023·山西大同·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)為上關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn),且,且四邊形的面積為,則的離心率為 .
【答案】
【解析】因?yàn)辄c(diǎn)為上關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn),且,
所以四邊形為矩形,即,
所以,
由橢圓定義與勾股定理知:,
所以,所以,所以,
即C的離心率為.
故答案為:
例6.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知橢圓的上、下焦點(diǎn)分別為、,焦距為,與坐標(biāo)軸不垂直的直線過且與橢圓交于、兩點(diǎn),點(diǎn)為線段的中點(diǎn),若,則橢圓的離心率為 .
【答案】/
【解析】因?yàn)辄c(diǎn)為線段的中點(diǎn),,則,
所以,為等腰直角三角形,
設(shè),則,
由橢圓的定義可得,
所以,,
所以,,
由勾股定理可得,即,
整理可得,因此,該橢圓的離心率為.
故答案為:.
變式8.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)),是橢圓E:的左,右焦點(diǎn),點(diǎn)M為橢圓E上一點(diǎn),點(diǎn)N在x軸上,滿足,,則橢圓E的離心率為 .
【答案】
【解析】因?yàn)椋?br>所以,則是的角平分線,
所以,
又因?yàn)椋?br>所以,設(shè),
由橢圓定義得,
即,解得,
則,
則,
所以,則,
故答案為:
變式9.(2023·四川巴中·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,過斜率為的直線與的右支交于點(diǎn),若線段恰被軸平分,則的離心率為( )
A.B.C.2D.3
【答案】C
【解析】如圖,設(shè)交y軸與A,A為的中點(diǎn),
因?yàn)镺為的中點(diǎn),故為的中位線,
則,而,則,
因?yàn)橹本€的斜率為,故中,,
故設(shè),則,
結(jié)合雙曲線定義以及P在雙曲線右支上,即有,
則,
故選:C
變式10.(2023·內(nèi)蒙古赤峰·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知,分別為雙曲線Ε:的左、右焦點(diǎn),過原點(diǎn)O的直線l與E交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在第一象限),延長(zhǎng)交E于點(diǎn)C,若,,則雙曲線E的離心率為( )
A.B.2C.D.
【答案】A
【解析】結(jié)合雙曲線的對(duì)稱性可知,,,
所以為等邊三角形,則,則.
由雙曲線的定義,得,所以,,
則.
故選:A
變式11.(2023·廣東·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知雙曲線C:(,),斜率為的直線l過原點(diǎn)O且與雙曲線C交于P,Q兩點(diǎn),且以PQ為直徑的圓經(jīng)過雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn),則雙曲線C的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】設(shè)雙曲線C的左焦點(diǎn),右焦點(diǎn)為,P為第二象限上的點(diǎn),
連接PF,,QF,,
根據(jù)雙曲線的性質(zhì)和直線l的對(duì)稱性知,四邊形為平行四邊形.
因?yàn)橐訮Q為直徑的圓經(jīng)過雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn),
所以,即四邊形為矩形,
由直線l的斜率為,得,
又,則是等邊三角形,所以.
在中,,則,故,
又由雙曲線定義知,所以,
則.
故選:B.
變式12.(2023·河南·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線的上焦點(diǎn)為,點(diǎn)P在雙曲線的下支上,若,且的最小值為7,則雙曲線E的離心率為( )
A.2或B.3或C.2D.3
【答案】D
【解析】設(shè)雙曲線的下焦點(diǎn)為,可知,
則,即,
則,
當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),等號(hào)成立,
由題意可得,且,
因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,且,
所以方程,且,解得,
則,所以雙曲線E的離心率為.
故選:D.
變式13.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))雙曲線具有光學(xué)性質(zhì),從雙曲線一個(gè)焦點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)過雙曲線鏡面反射,其反射光線的反向延長(zhǎng)線經(jīng)過雙曲線的另一個(gè)焦點(diǎn).若雙曲線的左?右焦點(diǎn)分別為,從發(fā)出的光線經(jīng)過圖中的A,B兩點(diǎn)反射后,分別經(jīng)過點(diǎn)C和D,且,則E的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由題意知延長(zhǎng)則必過點(diǎn),如圖:
由雙曲線的定義知,
又因?yàn)?,所以?br>因?yàn)?,所以?br>設(shè),則,因此,
從而由得,所以,
則,,,
又因?yàn)椋裕?br>即,即,
故選:B.
變式14.(2023·甘肅酒泉·統(tǒng)考三模)已知雙曲線的右焦點(diǎn)為,過點(diǎn)的直線與雙曲線的右支交于,兩點(diǎn),且,點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn),若,則雙曲線的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】設(shè)雙曲線的左焦點(diǎn)為,連接,,,如圖所示,
又因?yàn)?,所以?br>所以四邊形為矩形,
設(shè),則,
由雙曲線的定義可得:,,
又因?yàn)闉橹苯侨切危?br>所以,即,解得,
所以,,
又因?yàn)闉橹苯侨切?,?br>所以,即:,
所以,即.
故選:D.
變式15.(2023·山西呂梁·統(tǒng)考二模)已知雙曲線:(,)的左、右焦點(diǎn)分別為,,直線與交于,兩點(diǎn),,且的面積為,則的離心率是( )
A.B.C.2D.3
【答案】B
【解析】如圖,若在第一象限,因?yàn)?,所以?br>由圖形的對(duì)稱性知四邊形為矩形,因?yàn)榈拿娣e為,所以,
又因?yàn)椋?,?br>在中,,解得.
故選:B
題型三:圓錐曲線第二定義
例7.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得在《幾何原本》中描述了圓錐曲線的共性,并給出了圓錐曲線的統(tǒng)一定義,他指出,平面內(nèi)到定點(diǎn)的距離與到定直線的距離的比是常數(shù)的點(diǎn)的軌跡叫做圓錐曲線;當(dāng)時(shí),軌跡為橢圓;當(dāng)時(shí),軌跡為拋物線;當(dāng)時(shí),軌跡為雙曲線.則方程表示的圓錐曲線的離心率等于( )
A.B.C.D.5
【答案】B
【解析】因?yàn)椋?br>所以,
表示點(diǎn)到定點(diǎn)的距離與到定直線的距離比為,
所以.
故選:B
例8.(2023·北京石景山·高三專題練習(xí))已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,為左支上一點(diǎn),到左準(zhǔn)線的距離為,若、、成等比數(shù)列,則其離心率的取值范圍是( )
A.,B.,C.,D.,
【答案】D
【解析】,
,即①,
又②.
由①②解得:,,
又在焦點(diǎn)三角形中:,
即:,即,
解得:,
又,
,
故選:D.
例9.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知雙曲線的右焦點(diǎn)為,過且斜率為的直線交于、兩點(diǎn),若,則的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】設(shè)雙曲線的右準(zhǔn)線為,
過、分別作于,于,于,
如圖所示:
因?yàn)橹本€的斜率為,
所以直線的傾斜角為,
∴,,
由雙曲線的第二定義得:,
又∵,
∴,
∴
故選:B
題型四:圓錐曲線第三定義(斜率之積)
例10.(2023·云南曲靖·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知雙曲線:虛軸的一個(gè)頂點(diǎn)為,直線與交于,兩點(diǎn),若的垂心在的一條漸近線上,則的離心率為 .
【答案】
【解析】如圖,設(shè)的垂心為,則有,
不妨設(shè),則,
因?yàn)樵跐u近線上,所以,
直線與交于,兩點(diǎn),
所以,解得,
所以
又因?yàn)?
所以,
整理得,,所以,
故答案為: .
例11.(2023·陜西西安·西安市大明宮中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))已知橢圓C:的焦距為2c,左焦點(diǎn)為F,直線l與C相交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)P是線段AB的中點(diǎn),P的橫坐標(biāo)為.若直線l與直線PF的斜率之積等于,則C的離心率為 .
【答案】/
【解析】,
設(shè),
因?yàn)辄c(diǎn)P是線段AB的中點(diǎn),P的橫坐標(biāo)為,
所以,
則,
由直線l與C相交于A,B兩點(diǎn),
得,
兩式相減得,
即,
所以,
即,所以,
則,
所以,
所以離心率.
故答案為:.
例12.(2023·山東濟(jì)南·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知橢圓:的上頂點(diǎn)為,兩個(gè)焦點(diǎn)為,,線段的垂直平分線過點(diǎn),則橢圓的離心率為 .
【答案】/
【解析】
如圖,設(shè)的垂直平分線與交于點(diǎn),
由題,,,,則,
,,
,
,化簡(jiǎn)得,,
由,解得,
,即.
故答案為:.
變式16.(2023·山東青島·高三統(tǒng)考期末)已知雙曲線與直線相交于,兩點(diǎn),點(diǎn)為雙曲線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),記直線,的斜率分別為,,若,且雙曲線的右焦點(diǎn)到其一條漸近線的距離為1,則雙曲線的離心率為 .
【答案】
【解析】設(shè)點(diǎn),,,則且,
兩式相減,得,所以,
因?yàn)?,所以,所以?br>所以雙曲線的漸近線方程為,即,
因?yàn)榻裹c(diǎn)到漸近線的距離為,
所以,可得,又因?yàn)?,所以?br>所以雙曲線的離心率.
故答案為:
變式17.(2023·山東·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)如圖,A,分別是橢圓的左、右頂點(diǎn),點(diǎn)在以為直徑的圓上(點(diǎn)異于A,兩點(diǎn)),線段與橢圓交于另一點(diǎn),若直線的斜率是直線的斜率的4倍,則橢圓的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】設(shè),易知,
則,,
又,
所以.
故選:C
題型五:利用數(shù)形結(jié)合求解
例13.(2023·廣西·模擬預(yù)測(cè))如圖1所示,雙曲線具有光學(xué)性質(zhì):從雙曲線右焦點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)過雙曲線鏡面反射,其反射光線的反向延長(zhǎng)線經(jīng)過雙曲線的左焦點(diǎn).若雙曲線的左?右焦點(diǎn)分別為,從發(fā)出的光線經(jīng)過圖2中的兩點(diǎn)反射后,分別經(jīng)過點(diǎn)和,且,,則雙曲線的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】如圖,由,有,
可得,可得,有.
在Rt中,由,
不妨設(shè),則,由勾股定理得,
又由雙曲線的定義可得,,
根據(jù)可得,
解得,所以,
在Rt中,,可得,
故雙曲線的離心率為.
故選:B.
例14.(2023·河北秦皇島·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)已知是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)在上,若的離心率,則使為直角三角形的點(diǎn)有( )個(gè)
A.2B.4C.6D.8
【答案】D
【解析】由可得,即,可得,
因此以為直徑作圓與必有四個(gè)不同的交點(diǎn),
因此中以的三角形有四個(gè),
除此之外以為直角,為直角的各有兩個(gè),
所以存在使為直角三角形的點(diǎn)共有8個(gè).
故選:D
例15.(2023·湖北武漢·高三武漢市第六中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))過雙曲線的左焦點(diǎn)F作的一條切線,設(shè)切點(diǎn)為T,該切線與雙曲線E在第一象限交于點(diǎn)A,若,則雙曲線E的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】令雙曲線的右焦點(diǎn)為,半焦距為c,取線段中點(diǎn),連接,
因?yàn)榍袌A于,則,有,
因?yàn)椋瑒t有,,
而為的中點(diǎn),于是,即,,
在中,,整理得,
所以雙曲線E的離心率.
故選:C
變式18.(2023·云南昆明·高三昆明一中??茧A段練習(xí))已知點(diǎn)是橢圓上的一點(diǎn),是的兩個(gè)焦點(diǎn),若,則橢圓的離心率的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】由已知,以為直徑的圓與橢圓相交,所以,
所以,
故選:D.
題型六:利用正弦定理
例16.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知,分別為橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),P是橢圓E上的點(diǎn),,且,則橢圓E的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由題意及正弦定理得:,
令,則,,可得,
所以橢圓的離心率為:.
故選:B
例17.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))過橢圓的左、右焦點(diǎn),作傾斜角分別為和的兩條直線,.若兩條直線的交點(diǎn)P恰好在橢圓上,則橢圓的離心率為( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】在中,由正弦定理可得
所以,
所以該橢圓的離心率,
故選:C.
例18.(2023·江蘇·揚(yáng)州中學(xué)高三開學(xué)考試)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,若橢圓上存在點(diǎn)(異于長(zhǎng)軸的端點(diǎn)),使得,則該橢圓離心率的取值范圍是______.
【答案】
【解析】由已知,得,由正弦定理,得,
所以.
由橢圓的幾何性質(zhì),知,
所以且,
所以且,
即且,
結(jié)合,可解得.
故答案為:.
變式19.(2023·廣西南寧·南寧市武鳴區(qū)武鳴高級(jí)中學(xué)校考二模)設(shè)、分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),橢圓上存在點(diǎn)M,,,使得離心率,則e取值范圍為 .
【答案】
【解析】由,,設(shè),,在中,由正弦定理有:,
離心率,則:解得:,
由于,得,
顯然成立,
由有,即,得,
所以橢圓離心率取值范圍為.
故答案為:.
變式20.(2023·江西吉安·高三吉安一中??奸_學(xué)考試)點(diǎn)P是雙曲線:(,)和圓:的一個(gè)交點(diǎn),且,其中,是雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn),則雙曲線的離心率為 .
【答案】/
【解析】
由題中條件知,圓的直徑是雙曲線的焦距,則,
∴,,,
.
故答案為:
變式21.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知橢圓與雙曲線共焦點(diǎn),F(xiàn)1、F2分別為左、右焦點(diǎn),曲線與在第一象限交點(diǎn)為,且離心率之積為1.若,則該雙曲線的離心率為 .
【答案】
【解析】設(shè)焦距為2c
在三角形PF1F2中,根據(jù)正弦定理可得
因?yàn)?,代入可?br>,所以
在橢圓中,
在雙曲線中,
所以
即
所以
因?yàn)闄E圓與雙曲線的離心率乘積為1
即 ,即
所以
化簡(jiǎn)得,等號(hào)兩邊同時(shí)除以
得,因?yàn)?即為雙曲線離心率
所以若雙曲線離心率為e,則上式可化為
由一元二次方程求根公式可求得
因?yàn)殡p曲線中
所以
題型七:利用余弦定理
例19.(2023·福建福州·高三福建省福州第八中學(xué)??茧A段練習(xí))已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,P是C右支上一點(diǎn),線段與C的左支交于點(diǎn)M.若,且,則的離心率為 .
【答案】
【解析】因?yàn)辄c(diǎn)是右支上一點(diǎn),線段與的左支交于點(diǎn),且,,
所以為等邊三角形,所以
由雙曲線定義得,
又由,解得,
則且,
在中,由余弦定理得,
整理得,所以雙曲線的離心率為.
故答案為:.
例20.(2023·江蘇淮安·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,上頂點(diǎn)為A,直線與橢圓C交于另一點(diǎn)B,若,則橢圓C的離心率為 .
【答案】
【解析】由橢圓的性質(zhì)可得,設(shè),在中根據(jù)余弦定理結(jié)合橢圓的定義可得,
即,
整理可得,即,故.
又,故,,
故,即,,
故,故離心率.
故答案為:
例21.(2023·河北唐山·模擬預(yù)測(cè))已知是橢圓的左,右焦點(diǎn),上兩點(diǎn)滿足,則的離心率為 .
【答案】
【解析】如圖,
因?yàn)椋钥稍O(shè),
又,所以,
由橢圓定義,,即,
又,即B點(diǎn)為短軸端點(diǎn),
所以在中,
,
又在中,,
解得或(舍去).
故答案為:
變式22.(2023·廣東湛江·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知雙曲線的離心率為2,左、右頂點(diǎn)分別為,右焦點(diǎn)為,點(diǎn)在的右支上,且滿足,則( )
A.B.1C.D.2
【答案】A
【解析】由題意得,,則,,
由雙曲線的對(duì)稱性,不妨設(shè)點(diǎn)在第一象限,
當(dāng)時(shí),,得,則,即,
所以,,
,
在中,由余弦定理得,
因?yàn)闉殇J角,所以,
所以,
故選:A
變式23.(2023·河南·校聯(lián)考二模)已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別是,,P是雙曲線C上的一點(diǎn),且,,,則雙曲線C的離心率是( )
A.7B.C.D.
【答案】B
【解析】設(shè)雙曲線C的半焦距為,由題意,點(diǎn)P在雙曲線C的右支上,,,由余弦定理得,解得,即,,根據(jù)雙曲線定義得,解得,故雙曲線C的離心率.
故選:B
變式24.(2023·浙江·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)在上,且,直線與交于另一點(diǎn),與軸交于點(diǎn),若,則的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】如圖,因?yàn)椋渣c(diǎn)是的中點(diǎn),
連接,由,得,
設(shè),則,,.
由余弦定理得,
即,整理得,
則,故.
故選:D
變式25.(2023·江西撫州·高三黎川縣第二中學(xué)校考開學(xué)考試)已知雙曲線C:的右焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為,點(diǎn)P在第一象限且在雙曲線C的一條漸近線上,O為坐標(biāo)原點(diǎn),若,,則雙曲線C的離心率為( )
A.B.2C.D.3
【答案】B
【解析】由題意知點(diǎn)P在第一象限且在雙曲線C:的一條漸近線上,
設(shè)漸近線的傾斜角為,則,即,
結(jié)合,可得,
結(jié)合題意可知,故,
又,,
在中利用余弦定理得,
即,
即,即,
故,解得或(舍去),
故選:B
變式26.(2023·廣西百色·高三貴港市高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知橢圓C:的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)P在C上,若,,則C的離心率為 .
【答案】/
【解析】,,O是的中點(diǎn),所以,
故由得,
因?yàn)?,,所以?br>在中,,
在中,,
∴,即,
則,離心率為.
故答案為:
變式27.(2023·廣東深圳·高三校聯(lián)考期中)設(shè),是雙曲線C:的左、右焦點(diǎn),過的直線與C的左、右兩支分別交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)M在x軸上,,平分,則C的離心率為( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】
可知,,得
設(shè),則,由雙曲線的定義可知:.
因?yàn)槠椒?,所以,故?br>又,
即有,,,,,
在,中,由余弦定理可得,
,,
由,
可得.
故選:C.
變式28.(2023·云南·高三云南師大附中??茧A段練習(xí))已知雙曲線C:的左、右焦點(diǎn)分別為,,O為坐標(biāo)原點(diǎn),過作C的一條漸近線的垂線,垂足為M,且,則C的離心率為( )
A.B.2C.D.
【答案】C
【解析】雙曲線C的左焦點(diǎn),漸近線的方程為,
由點(diǎn)到直線的距離公式可得,
由勾股定理得,
在中,,所以,
在中,,,,
,
由余弦定理得,
化簡(jiǎn)得,即,因此,雙曲線C的離心率為,
故選:C
題型八:內(nèi)切圓問題
例22.(2023·四川成都·高三成都七中校考階段練習(xí))雙曲線其左、右焦點(diǎn)分別為,傾斜角為的直線與雙曲線H在第一象限交于點(diǎn)P,設(shè)內(nèi)切圓半徑為r,若,則雙曲線H的離心率的取值范圍為 .
【答案】
【解析】設(shè)內(nèi)切圓與分別相切于點(diǎn),則,
且,
所以,因?yàn)橹本€的傾斜角為,
所以,所以,
因?yàn)椋?br>由雙曲線的定義可知,,所以,
即,所以,
過點(diǎn)作軸于點(diǎn),設(shè),
則,
由雙曲線的焦半徑公式可得:,
則,因?yàn)?,所以?br>則,即,化簡(jiǎn)可得:,
則雙曲線H的離心率的取值范圍為,
故答案為:.
例23.(2023·全國(guó)·高三對(duì)口高考)橢圓的四個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)成菱形的內(nèi)切圓恰好過焦點(diǎn),則橢圓的離心率 .
【答案】
【解析】由題設(shè),內(nèi)切圓半徑為,故,
所以,則,即,
所以,(舍),故.
故答案為:.
例24.(2023·廣東深圳·??级#┮阎獧E圓的左?右焦點(diǎn)分別為?,P為橢圓上一點(diǎn)(異于左右頂點(diǎn)),的內(nèi)切圓半徑為r,若r的最大值為,則橢圓的離心率為 .
【答案】/.
【解析】設(shè)內(nèi)切圓的圓心為,連接,
,
由題意可得:,
所以當(dāng)取到最大值時(shí),有最大值,且最大值為,
所以,整理可得:,
兩邊同時(shí)平方可得:,
所以,所以,解得:或(舍去).
故答案為:
變式29.(2023·湖南長(zhǎng)沙·高三長(zhǎng)沙一中校考階段練習(xí))雙曲線的左,右焦點(diǎn)分別為,,右支上有一點(diǎn)M,滿足,的內(nèi)切圓與y軸相切,則雙曲線C的離心率為 .
【答案】/
【解析】?jī)?nèi)切圓Q分別與,,,軸切于點(diǎn)S,T,N,P
則四邊形、都為正方形,
設(shè)內(nèi)切圓半徑為,由圓的切線性質(zhì),
則,則 ,①
又因?yàn)?,?br>且雙曲線定義得,,③
由①、②、③得,
所以,
從而,
由勾股定理,,所以,解得.
故答案為:
變式30.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)是上一點(diǎn),點(diǎn)是直線與軸的交點(diǎn),的內(nèi)切圓與相切于點(diǎn),若,則橢圓的離心率 .
【答案】
【解析】
設(shè)內(nèi)切圓與AM切于Q,與切于P,由切線性質(zhì)知,,,
由對(duì)稱性知,
所以,即,
所以,
所以.
故答案為:
變式31.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知橢圓:的左、右焦點(diǎn)分別是,,斜率為的直線經(jīng)過左焦點(diǎn)且交C于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在第一象限),設(shè)的內(nèi)切圓半徑為,的內(nèi)切圓半徑為,若,則橢圓的離心率 .
【答案】
【解析】如圖所示,由橢圓定義可得,,
設(shè)的面積為,的面積為,因?yàn)椋?br>所以,即,
設(shè)直線,則聯(lián)立橢圓方程與直線,可得
,
由韋達(dá)定理得:,
又,即
化簡(jiǎn)可得,即,
即時(shí),有.
故答案為:
變式32.(2023·福建泉州·高三??茧A段練習(xí))已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別是,,斜率為的直線經(jīng)過左焦點(diǎn)且交于,兩點(diǎn)(點(diǎn)在第一象限),設(shè)的內(nèi)切圓半徑為,的內(nèi)切圓半徑為,若,則橢圓的離心率 .
【答案】
【解析】如圖所示,由橢圓定義可得,,
設(shè)的面積為,的面積為,因?yàn)椋?br>所以,,即,
設(shè)直線,則聯(lián)立橢圓方程與直線,可得
,
所以,,
令,則,
當(dāng)時(shí),有.
故答案為:
變式33.(2023·山東聊城·統(tǒng)考一模)是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),是橢圓上異于頂點(diǎn)的一點(diǎn),是的內(nèi)切圓圓心,若的面積等于的面積的3倍,則橢圓的離心率為 .
【答案】/0.5
【解析】
由于橢圓關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,不妨設(shè)點(diǎn)在軸上方.設(shè)點(diǎn)縱坐標(biāo)為,點(diǎn)縱坐標(biāo)為,內(nèi)切圓半徑為,橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng)為,焦距為,
則,得,又,
即,又,化簡(jiǎn)得,即,
解得,可得離心率為.
故答案為:.
題型九:橢圓與雙曲線共焦點(diǎn)
例25.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))橢圓與雙曲線共焦點(diǎn),,它們?cè)诘谝幌笙薜慕稽c(diǎn)為,設(shè),橢圓與雙曲線的離心率分別為,,則( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】設(shè)橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為,雙曲線的實(shí)軸長(zhǎng)為,交點(diǎn)到兩焦點(diǎn)的距離分別為,焦距為,利用余弦定理得到,再根據(jù)橢圓和雙曲線的定義,得到,代入求解.設(shè)橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為,雙曲線的實(shí)軸長(zhǎng)為,
交點(diǎn)到兩焦點(diǎn)的距離分別為,焦距為,
則,
又,,故,,
所以,
化簡(jiǎn)得,
即 .
故選:B
例26.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))橢圓與雙曲線共焦點(diǎn),,它們的交點(diǎn)對(duì)兩公共焦點(diǎn),張的角為.橢圓與雙曲線的離心率分別為,,則
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】設(shè)橢圓的長(zhǎng)半軸為,雙曲線的實(shí)半軸為,半焦距為,設(shè),,,橢圓與雙曲線的離心率分別為,
,由余弦定理可得,,即,即 ①,
在橢圓中,由定義得, ①化簡(jiǎn)可得,即,等式兩邊同除,得,即 ②
在雙曲線中,由定義得,①化簡(jiǎn)可得,即,等式兩邊同除,得,即 ③
聯(lián)立②③得,即,
故選B
例27.(多選題)(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))如圖,P是橢圓與雙曲線在第一象限的交點(diǎn),且共焦點(diǎn)的離心率分別為,則下列結(jié)論不正確的是( )
A.B.若,則
C.若,則的最小值為2D.
【答案】ACD
【解析】依題意,,解得,A不正確;
令,由余弦定理得: ,
當(dāng)時(shí),,即,因此,B正確;
當(dāng)時(shí),,即,有,
而,則有,解得,C不正確;
,
,于是得,
解得,而,因此,D不正確.
故選:ACD
變式34.(多選題)(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))如圖,是橢圓與雙曲線()在第一象限的交點(diǎn),且共焦點(diǎn)的離心率分別為,則下列結(jié)論正確的是( )
A.
B.若,則
C.若,則的最小值為2
D.
【答案】AB
【解析】對(duì)A:由橢圓和雙曲線的定義:,故,故A正確;
對(duì)B:在中,由余弦定理:
即,故時(shí),,故B正確;
對(duì)C:時(shí),,由(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立),
,所以等號(hào)取不到,故C錯(cuò)誤;
對(duì)D:對(duì)△,將其視作是橢圓中的焦點(diǎn)三角形,
則由余弦定理可得,
解得,故 ,
同理,將△視作雙曲線中的焦點(diǎn)三角形,則,
則,故D錯(cuò)誤.
故選:AB.
變式35.(多選題)(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))如圖,是橢圓與雙曲線在第一象限的交點(diǎn),且共焦點(diǎn)的離心率分別為,則下列結(jié)論正確的是( )
A.B.若,則
C.若,則的最小值為2D.
【答案】ABD
【解析】由橢圓和雙曲線的定義得:,解得,,A正確;
在中,由余弦定理得:,
整理得,,即,
當(dāng)時(shí),,即,B正確;
當(dāng)時(shí),,,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取“=”,而,C不正確;
在橢圓中,,即,
在雙曲線中,,即,
于是得,而,則,D正確.
故選:ABD
變式36.(2023·新疆·統(tǒng)考三模)在中,,,,橢圓和雙曲線以A,B為公共焦點(diǎn)且都經(jīng)過點(diǎn)C,則與的離心率之和為 .
【答案】/
【解析】如圖所示,
在△ABC中,由,,,得,
所以,
由題意可得橢圓與雙曲線的焦距為,
又因?yàn)闄E圓的,雙曲線的,
所以兩個(gè)曲線的離心率之和為:,
故答案為:.
題型十:利用最大頂角
例28.(2023·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí))已知橢圓:,點(diǎn),是長(zhǎng)軸的兩個(gè)端點(diǎn),若橢圓上存在點(diǎn),使得,則該橢圓的離心率的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】如圖:
當(dāng)P在上頂點(diǎn)時(shí),最大,此時(shí),
則,
所以,
即,,
所以,
則,
所以橢圓的離心率的取值范圍是,
故選:A
例29.(2023·全國(guó)·高二專題練習(xí))設(shè)A,B是橢圓C:長(zhǎng)軸的兩個(gè)端點(diǎn),若C上存在點(diǎn)M滿足∠AMB=120°,則橢圓C的離心率的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】當(dāng)橢圓的焦點(diǎn)在軸上時(shí),
由橢圓的對(duì)稱性得,所以,
所以,
所以橢圓的離心率,
因?yàn)闄E圓的離心率.
當(dāng)橢圓的焦點(diǎn)在軸上時(shí),同理可得.
綜合得.
故選:B
例30.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知橢圓,點(diǎn)是上任意一點(diǎn),若圓上存在點(diǎn)、,使得,則的離心率的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】連接,當(dāng)不為橢圓的上、下頂點(diǎn)時(shí),設(shè)直線、分別與圓切于點(diǎn)A、B,,
∵存在、使得,∴,即,
又,∴,
連接,則,∴.
又是上任意一點(diǎn),則,
又,∴,
則由,得,
又,∴.
故選:C.
變式37.(2023·四川成都·高三樹德中學(xué)??奸_學(xué)考試)已知、是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),滿足的點(diǎn)M總在橢圓內(nèi)部,則橢圓離心率的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】設(shè)橢圓的半長(zhǎng)軸長(zhǎng)、半短軸長(zhǎng)、半焦距分別為,
,
點(diǎn)的軌跡是以原點(diǎn)為圓心,半焦距為半徑的圓,
又點(diǎn)總在橢圓內(nèi)部,
該圓內(nèi)含于橢圓,即,,
,.
故選:A.
題型十一:基本不等式
例31.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)為,橢圓上的兩點(diǎn),關(guān)于原點(diǎn)對(duì)你,且滿足,,則橢圓的離心率的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】如圖所示:
設(shè)橢圓的左焦點(diǎn),由橢圓的對(duì)稱性可知,四邊形為平行四邊形,
又,即,所以四邊形為矩形,,
設(shè),,在直角中,,,
得,所以,令,得,
又,得,所以,
所以 ,即,所以
所以橢圓的離心率的取值范圍為,
故選:B
例32.(2023·江蘇南京·高三階段練習(xí))設(shè)、分別是橢圓:的左、右焦點(diǎn),是橢圓準(zhǔn)線上一點(diǎn),的最大值為60°,則橢圓的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】由題意可設(shè)直線,的傾斜角分別為,,
由橢圓的對(duì)稱性不妨設(shè)為第一象限的點(diǎn),即,
則,,因?yàn)椋?br>所以
,
所以,則,解得,
故選:A.
例33.(2023·山西運(yùn)城·高三期末)已知點(diǎn)為橢圓的左頂點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),過橢圓的右焦點(diǎn)F作垂直于x軸的直線l,若直線l上存在點(diǎn)P滿足,則橢圓離心率的最大值______________.
【答案】
【解析】由對(duì)稱性不妨設(shè)P在x軸上方,設(shè),,
∴
當(dāng)且僅當(dāng)取等號(hào),
∵直線l上存在點(diǎn)P滿足
∴
即,
∴,即,
所以,
故橢圓離心率的最大值為.
故答案為:.
題型十二:已知范圍
例34.(2023·四川省南充市白塔中學(xué)高三開學(xué)考試)已知、分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),為右頂點(diǎn),為上頂點(diǎn),若在線段上(不含端點(diǎn))存在不同的兩點(diǎn),使得,則橢圓的離心率的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】易知點(diǎn)、、、,則線段的方程為,
在線段上取一點(diǎn),滿足,則,
,,
所以,,
整理可得,
由題意可知,關(guān)于的方程在時(shí)有兩個(gè)不等的實(shí)根,
則,可得,可得,
所以,.
故選:D.
例35.(2023·全國(guó)·高二專題練習(xí))已知,是橢圓:的左右焦點(diǎn),若橢圓上存在一點(diǎn)使得,則橢圓的離心率的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】設(shè)點(diǎn),
,因?yàn)椋?br>所以,即,
結(jié)合可得,所以.
故選:B.
例36.(2023·全國(guó)·高三開學(xué)考試)設(shè),分別是橢圓的左?右焦點(diǎn),若橢圓E上存在點(diǎn)P滿足,則橢圓E離心率的取值范圍( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】設(shè),由橢圓的方程可得,,,
則,即,
由P在橢圓上可得,所以,
所以可得,所以,
由,所以,整理可得:,,
可得:.
故選:B
題型十三:
例37.(2023·江蘇·海安縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二階段練習(xí))已知橢圓:的左、右焦點(diǎn)分別為,,若橢圓上存在一點(diǎn),使得,則橢圓的離心率的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】在中,由正弦定理可得,
又由,即,即,
設(shè)點(diǎn),可得,
則,解得,
由橢圓的幾何性質(zhì)可得,即,
整理得,解得或,
又由,所以橢圓的離心率的取值范圍是.
故選:C.
例38.(2023·浙江湖州·高二期中)已知橢圓的左右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,離心率為e,若橢圓上存在點(diǎn)P,使得,則該離心率e的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】令 ,則根據(jù)橢圓的焦半徑公式可得 ,
所以根據(jù)題意可得 ,
整理可得 ,
所以 ,因?yàn)镻在橢圓上,
所以 ,即,
因?yàn)?,所以,
即 ,解得 ,
而橢圓離心率范圍為 ,故 .
故選:A
例39.(2023·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí))已知橢圓上存在點(diǎn),使得,其中,分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),則該橢圓的離心率的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】由橢圓的定義得,又∵,∴,,
而,當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)在橢圓右頂點(diǎn)時(shí)等號(hào)成立,
即,即,則,即.
故選:D.
題型十四:中點(diǎn)弦
例40.(2023·全國(guó)·高三開學(xué)考試)已知雙曲線與斜率為1的直線交于A,B兩點(diǎn),若線段AB的中點(diǎn)為,則C的離心率( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】法一:設(shè),則,
所以,又AB的中點(diǎn)為,
所以,所以,由題意知,
所以,即,則C的離心率.故A,B,D錯(cuò)誤.
故選:C.
法二:直線AB過點(diǎn),斜率為1,所以其方程為,即,
代入并整理得,
因?yàn)闉榫€段AB的中點(diǎn),所以,整理得,
所以C的離心率.故A,B,D錯(cuò)誤.
故選:C.
例41.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知橢圓:的左焦點(diǎn)為,過作一條傾斜角為的直線與橢圓交于,兩點(diǎn),為線段的中點(diǎn),若(為坐標(biāo)原點(diǎn)),則橢圓的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】設(shè),,,由題意得,,兩式相減,得,因?yàn)闉榫€段的中點(diǎn),且直線的傾斜角為,所以.設(shè),則,過作軸,垂足為,則,,由題易知位于第二象限,所以,所以,得,所以,所以.
故選:B
例42.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知橢圓()的右焦點(diǎn)為,離心率為,過點(diǎn)的直線交橢圓于,兩點(diǎn),若的中點(diǎn)為,則直線的斜率為( )
A.B.C.D.1
【答案】A
【解析】設(shè),,則的中點(diǎn)坐標(biāo)為,
由題意可得,,
將,的坐標(biāo)的代入橢圓的方程:,
作差可得,
所以,
又因?yàn)殡x心率,,所以,
所以,即直線的斜率為,
故選:A.
題型十五:已知焦點(diǎn)三角形兩底角
例43.(2023·廣西·江南中學(xué)高二階段練習(xí))已知,分別是橢圓:的左右兩個(gè)焦點(diǎn),若在上存在點(diǎn)使,且滿足,則橢圓的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】在中,且滿足,所以,,所以、,所以,所以;
故選:B
例44.(多選題)(2023·湖南·高二期末)已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,雙曲線上存在點(diǎn)(點(diǎn)不與左、右頂點(diǎn)重合),使得,則雙曲線的離心率的可能取值為 ( )
A.B.C.D.2
【答案】BC
【解析】∵,則離心率,則排除A;
記,,,
則,
由正弦定理結(jié)合分比定理可知:,
則,
所以B,C是正確的,D不正確.
故選:BC.
例45.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知雙曲線的左?右焦點(diǎn)分別為,為雙曲線右支上的一點(diǎn),若在以為直徑的圓上,且,則該雙曲線離心率的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】在以為直徑的圓上,,
,,,,
由雙曲線定義知:,即,
;
,,,
則,,
即雙曲線離心率的取值范圍為.
故選:D.
題型十六:利用漸近線的斜率
例46.(2023·云南紅河·高三開遠(yuǎn)市第一中學(xué)校??奸_學(xué)考試)已知雙曲線的右焦點(diǎn)為,直線與雙曲線交于兩點(diǎn),與雙曲線的漸近線交于兩點(diǎn),若,則雙曲線的離心率是 .
【答案】/
【解析】由雙曲線方程可得其漸近線方程為:,
直線
為雙曲線的通徑,則
由得,則,
由得,則
由得:
即
所以,
所以離心率
故答案為:
例47.(2023·四川內(nèi)江·高三期末)已知雙曲線的左右焦點(diǎn)分別為、,過點(diǎn)的直線與雙曲線的漸近線交于兩點(diǎn),點(diǎn)在第一象限,兩點(diǎn)到軸的距離之和為,若以為直徑的圓過線段的中點(diǎn),則雙曲線的離心率的平方為 .
【答案】
【解析】由題意可設(shè):直線,,,中點(diǎn),
兩點(diǎn)到軸的距離之和為,;
由得:,,
以為直徑的圓的方程為,,
解得:或(舍);
,解得:;
,
,即,.
故答案為:.
例48.(2023·河南信陽·高三信陽高中校考階段練習(xí))已知雙曲線的一條漸近線被圓截得的弦長(zhǎng)為,則雙曲線的離心率為 .
【答案】/
【解析】雙曲線的漸近線的方程為.
圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:,
故該圓的圓心為,半徑為2,
而圓心到漸近線的距離為,
故漸近線被該圓截得的弦長(zhǎng)為,
整理得到:或,
而,故,故離心率為.
故答案為:.
變式38.(2023·全國(guó)·鎮(zhèn)海中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知是雙曲線的左焦點(diǎn),是的右頂點(diǎn),過點(diǎn)作軸的垂線交雙曲線的一條漸近線于點(diǎn),連接交另一條漸近線于點(diǎn).若,則雙曲線的離心率為 .
【答案】2
【解析】如下圖所示:
易知,則過點(diǎn)作軸的垂線方程為,
不妨設(shè)與漸近線交于點(diǎn),則可得,
又可得,為的中點(diǎn),即;
又在另一條漸近線上,即,解得;
所以雙曲線的離心率為.
故答案為:2
變式39.(2023·四川成都·??寄M預(yù)測(cè))已知雙曲線的左?右焦點(diǎn)分別為,點(diǎn)是的一條漸近線上的兩點(diǎn),且(為坐標(biāo)原點(diǎn)),.若為的左頂點(diǎn),且,則雙曲線的離心率為
【答案】
【解析】設(shè)雙曲線的焦距為,因?yàn)椋裕躁P(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,又,所以四邊形為平行四邊形,
又,所以四邊形為矩形,因?yàn)橐詾橹睆降膱A的方程為,
不妨設(shè)所在的漸近線方程為,則,
由,解得或,不妨設(shè),
因?yàn)闉殡p曲線的左頂點(diǎn),所以,
所以,
又,由余弦定理得,
即,整理得,
所以離心率.
故答案為:.
變式40.(2023·黑龍江哈爾濱·哈爾濱市第六中學(xué)校??既#┮阎?,分別為雙曲線C:的左、右焦點(diǎn),過作C的兩條漸近線的平行線,與漸近線交于兩點(diǎn).若,則C的離心率為 .
【答案】/
【解析】根據(jù)雙曲線C:的對(duì)稱性以及其兩條漸近線關(guān)于x軸對(duì)稱,
不妨設(shè)M在第一象限,
可知點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱,則,
設(shè),則,
即,則,
由題意得直線的方程為,
聯(lián)立,即得,故,
則,
所以C的離心率為,
故答案為:
變式41.(2023·山東菏澤·高三統(tǒng)考期末)已知為原點(diǎn),雙曲線上有一點(diǎn),過作兩條漸近線的平行線,且與兩漸近線的交點(diǎn)分別為,平行四邊形的面積為1,則雙曲線的離心率為 .
【答案】
【解析】設(shè),則,漸近線方程為,點(diǎn)P到直線距離為,由及得,所以平行四邊形OBPA面積為離心率為
變式42.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知F是橢圓:()的右焦點(diǎn),A為橢圓的下頂點(diǎn),雙曲線:(,)與橢圓共焦點(diǎn),若直線與雙曲線的一條漸近線平行,,的離心率分別為,,則的最小值為 .
【答案】
【解析】設(shè)的半焦距為c(),則,又,
所以,又直線與的一條漸近線平行,
所以,所以,
所以,
所以,
所以,
又,
當(dāng)且僅當(dāng),即,時(shí)等號(hào)成立,
即的最小值為.
故答案為:
變式43.(2023·安徽安慶·安慶一中??既#┻^雙曲線:的右焦點(diǎn)作雙曲線一條漸近線的垂線,垂足為,且與另一條漸近線交于點(diǎn),若,則雙曲線的離心率是( )
A.B.或C.D.
【答案】B
【解析】
如圖①,當(dāng)時(shí),設(shè),則,設(shè),雙曲線的漸近線方程為,所以,在中,,設(shè)
,,,因?yàn)椋裕?br>又,所以,所以,,,,
則,則,且
即,解得,所以
如圖②,當(dāng)時(shí),設(shè),,設(shè),則,,在中,,
設(shè),,,因?yàn)?,所以?br>又,所以,所以,,,,
則,,,所以
,則,所以
,即,解得,所以.
故選:B
變式44.(2023·江西九江·統(tǒng)考一模)已知雙曲線(),過點(diǎn)作的一條漸近線的垂線,垂足為,過點(diǎn)作軸的垂線交于點(diǎn),若與的面積相等(為坐標(biāo)原點(diǎn)),則的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】與的面積相等,為的中點(diǎn),
故為等腰直角三角形,
,,,
即,,,
故選:C.
變式45.(2023·重慶渝中·高三重慶巴蜀中學(xué)校考階段練習(xí))已知為雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn),過平行于的一條漸近線的直線交于點(diǎn),(為坐標(biāo)原點(diǎn)),則雙曲線的離心率為 .
【答案】
【解析】設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為,過作一條與平行的直線交于點(diǎn),
則根據(jù)題意有,
解得:,
雙曲線的離心率,
雙曲線的離心率為,
同理坐標(biāo)是或者作一條與平行的直線也可以得到離心率為.
故答案為:.
題型十七:坐標(biāo)法
例49.(2023·陜西咸陽·武功縣普集高級(jí)中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))雙曲線:的左?右焦點(diǎn)分別為,,過作的垂線,交雙曲線于,兩點(diǎn),是雙曲線的右頂點(diǎn),連接,,并延長(zhǎng)分別交軸于點(diǎn),.若點(diǎn)在以為直徑的圓上,則雙曲線的離心率為 .
【答案】
【解析】由得,
不妨設(shè),而,
所以直線的方程為,
令得,則,同理可求得,
所以以為直徑的圓的方程為,
將代入上式得:
,
即,則.
故答案為:
例50.(2023·安徽·高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖,橢圓:()的右焦點(diǎn)為F,離心率為e,點(diǎn)P是橢圓上第一象限內(nèi)任意一點(diǎn)且,,.若,則離心率e的最小值是 .
【答案】
【解析】∵點(diǎn)P是上第一象限內(nèi)任意一點(diǎn)且,∴,設(shè)直線OP的斜率為k,則.
由可得,故,∴,
∵,故,
∴,解得,
∵對(duì)任意的恒成立,故,
整理得到對(duì)任意的恒成立,
故只需,即,即,故離心率e最小值為.
故答案為:
例51.(2023·山東·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知雙曲線(,),直線的斜率為,且過點(diǎn),直線與軸交于點(diǎn),點(diǎn)在的右支上,且滿足,則的離心率為( )
A.B.2
C.D.
【答案】D
【解析】由題意知直線的方程為,令,得,所以.
又因?yàn)?,不妨設(shè),所以有,
解得,所以,將其代入雙曲線方程,
化簡(jiǎn)得,解得或(舍去),
所以的離心率.
故選:D.
變式46.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知橢圓:的右焦點(diǎn)為,過點(diǎn)作傾斜角為的直線交橢圓于、兩點(diǎn),弦的垂直平分線交軸于點(diǎn)P,若,則橢圓的離心率 .
【答案】/0.5
【解析】因?yàn)閮A斜角為的直線過點(diǎn),
設(shè)直線的方程為: , ,
線段的中點(diǎn),
聯(lián)立 ,化為,
,
,
的垂直平分線為:,
令 , 解得 ,.
,
,則 ,
橢圓的離心率為,
故答案為:.
變式47.(2023·湖南永州·統(tǒng)考一模)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別是,點(diǎn)是橢圓上位于第一象限的一點(diǎn),且與軸平行,直線與的另一個(gè)交點(diǎn)為,若,則的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由令,得,
由于與軸平行,且在第一象限,所以.
由于,
所以,
即,將點(diǎn)坐標(biāo)代入橢圓的方程得,
,
,
所以離心率.
故選:B
變式48.(2023·四川南充·高三四川省南充高級(jí)中學(xué)校考階段練習(xí))已知雙曲線的左右焦點(diǎn)點(diǎn)關(guān)于一條漸近線的對(duì)稱點(diǎn)在另一條漸近線上,則雙曲線C的離心率是( )
A.B.C.2D.3
【答案】C
【解析】雙曲線的右焦點(diǎn),
設(shè)點(diǎn)關(guān)于一條漸近線的對(duì)稱點(diǎn)為,
由題意知,,解得.
又知,解得,
所以,即,
所以雙曲線C的離心率是
故選:C.
變式49.(2023·重慶沙坪壩·高三重慶一中校考開學(xué)考試)設(shè)分別為橢圓的左右焦點(diǎn),M為橢圓上一點(diǎn),直線分別交橢圓于點(diǎn)A,B,若,則橢圓離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】如下圖所示:
易知,不妨設(shè),,易知,由可得,即
同理由可得;
將兩點(diǎn)代入橢圓方程可得;
即,又,整理得
解得,
所以離心率;
故選:D
變式50.(2023·安徽·高三宿城一中校聯(lián)考階段練習(xí))已知橢圓C:()的左焦點(diǎn)為,過左焦點(diǎn)作傾斜角為的直線交橢圓于A,B兩點(diǎn),且,則橢圓C的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】設(shè),,,過點(diǎn)所作直線的傾斜角為,所以該直線斜率為,
所以直線方程可寫為,聯(lián)立方程,
可得,,
根據(jù)韋達(dá)定理:,,
因?yàn)?,即,所以?br>所以,
即,所以,聯(lián)立,
可得,.
故選:C
變式51.(2023·福建廈門·廈門一中校考模擬預(yù)測(cè))已知為雙曲線:的右焦點(diǎn),平行于軸的直線分別交的漸近線和右支于點(diǎn),,且,,則的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】雙曲線:的漸近線方程為.
設(shè),聯(lián)立方程組,解得.
因?yàn)?,所以,即,可?
又因?yàn)辄c(diǎn)在雙曲線上,所以,
將代入,可得,
由,所以,所以,即,
化簡(jiǎn)得,則,所以雙曲線的離心率為.
故選:B.
變式52.(2023·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中學(xué)??茧A段練習(xí))設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為,為坐標(biāo)原點(diǎn),過且斜率為的直線交橢圓于,兩點(diǎn)(在軸上方).關(guān)于軸的對(duì)稱點(diǎn)為,連接并延長(zhǎng)交軸于點(diǎn),若,,成等比數(shù)列,則橢圓的離心率的值為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】如圖所示:
設(shè)分別以O(shè)F,EF,OE為底,高為h,
則,
因?yàn)?,,成等比?shù)列,
所以,即,
設(shè)直線AB的方程為:,
聯(lián)立,消去y得,
由韋達(dá)定理得:,
直線BD的方程為:,
令得,,則,
則,即為,
則,即,
即,
解得,則,
故選:D
變式53.(2023·陜西商洛·高三陜西省山陽中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知雙曲線的右焦點(diǎn)為,以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心,線段為半徑作圓,與的右支的一個(gè)交點(diǎn)為A,若,則的離心率為( )
A.B.2C.D.
【答案】D
【解析】由題意可知,且為銳角,
故,
而,故,
將代入中,
得,結(jié)合整理得,
即,解得或,
由于雙曲線離心率,故舍去,
故,
故選:D
題型十八:利用焦半徑的取值范圍
例52.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知雙曲線的左?右焦點(diǎn)分別為.若雙曲線的右支上存在點(diǎn),使,則雙曲線的離心率的取值范圍為___________.
【答案】
【解析】依題意,點(diǎn)在雙曲線的右支,P不與雙曲線頂點(diǎn)重合,
在中,由正弦定理得:
,因,于是得,
而點(diǎn)P在雙曲線M的右支上,即,從而有,
點(diǎn)P在雙曲線M的右支上運(yùn)動(dòng),并且異于頂點(diǎn),于是有,
因此,而,整理得,即,
解得,又,故有,
所以雙曲線M的離心率的取值范圍為.
故答案為:
例53.(2023·吉林長(zhǎng)春·二模)已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)P在雙曲線的右支上,且,則雙曲線離心率的取值范圍是
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由雙曲線定義可知,,,結(jié)合 可得,從而,又因?yàn)殡p曲線的離心率大于 ,所以雙曲線離心率的取值范圍為,故選B.
例54.(2023·江蘇·金沙中學(xué)高二階段練習(xí))設(shè)雙曲線的焦距為,左、右焦點(diǎn)分別是,,點(diǎn)P在C的右支上,且,則C的離心率的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由條件得,所以,即,
又因?yàn)?,所以?br>即,得,
又,所以.
故選:C
變式54.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓上存在點(diǎn),使得,其中、分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),則該橢圓的離心率取值范圍是________.
【答案】
【解析】設(shè)橢圓的焦距為,由橢圓的定義可得,
解得,,
由題意可得,解得,又,所以,
所以橢圓離心率的取值范圍是.
故答案為:.
變式55.(2023·河南·信陽高中高三期末)若橢圓上存在一點(diǎn),使得,其中分別是的左、右焦點(diǎn),則的離心率的取值范圍為______.
【答案】
【解析】,,
又,,
解得,則.
故答案為
題型十九:四心問題
例55.(2023·全國(guó)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,M是雙曲線C右支上一點(diǎn),記的重心為G,內(nèi)心為I.若,則雙曲線C的離心率為 .
【答案】2
【解析】如圖,連接MG,MI并延長(zhǎng),與分別交于點(diǎn)O,D,
設(shè)雙曲線C的焦距為2c,由題意,得,
因?yàn)?,且G為重心,則,所以,
因?yàn)镮為的內(nèi)心,所以MD為的平分線,
所以,所以,
又,所以,,
設(shè)的內(nèi)切圓半徑為r,則M到x軸的距離為3r,
因?yàn)?,?br>所以,所以,所以雙曲線C的離心率.
故答案為:2.
例56.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知,分別為橢圓的左?右焦點(diǎn),點(diǎn)P在第一象限內(nèi),,G為重心,且滿足,線段交橢圓C于點(diǎn)M,若,則橢圓C的離心率為 .
【答案】/
【解析】因?yàn)镚為△重心,是中線且滿足,
即,故,
所以,
且,,又,
,
在△中應(yīng)用余弦定理得,
所以,則.
故答案為: .
例57.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知坐標(biāo)平面xOy中,點(diǎn),分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)M在雙曲線C的左支上,與雙曲線C的一條漸近線交于點(diǎn)D,且D為的中點(diǎn),點(diǎn)I為的外心,若O、I、D三點(diǎn)共線,則雙曲線C的離心率為 .
【答案】
【解析】由題意知,雙曲線的漸近線方程為,,
不妨設(shè)點(diǎn)在第二象限,則,
由D為的中點(diǎn),O、I、D三點(diǎn)共線知直線OD垂直平分,
則,有,且,
解得,,所以,
將即,代入雙曲線的方程,
得,化簡(jiǎn)可得,即;
當(dāng)點(diǎn)M在第三象限時(shí),同理可得.
故答案為:.
變式56.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知點(diǎn)分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)A,B在C的右支上,且點(diǎn)恰好為的外心,若,則C的離心率為 .
【答案】
【解析】取的中點(diǎn)為C,連接BC、、,如圖所示:
因?yàn)?,所以?br>又C為的中點(diǎn),所以為等腰三角形且,
因?yàn)辄c(diǎn)恰好為的外心,所以點(diǎn)在直線BC上,且,
由雙曲線的定義知,則,
所以為等邊三角形,則,
在中,即,化簡(jiǎn)得,
同時(shí)除以可得,解得或(舍去).
故答案為:
變式57.(2023·山西太原·高三山西大附中??奸_學(xué)考試)已知雙曲線的左?右焦點(diǎn)分別為,離心率為2,焦點(diǎn)到漸近線的距離為.過作直線交雙曲線的右支于兩點(diǎn),若分別為與的內(nèi)心,則的取值范圍為 .
【答案】
【解析】設(shè)半焦距為,
由題意知,
,
所以,
所以,
雙曲線.
記的內(nèi)切圓與邊,,分別相切于點(diǎn),
則橫坐標(biāo)相等,
則,,,
由,
即,
得,
即,
記的橫坐標(biāo)為,
則,
于是,得,
同理內(nèi)心的橫坐標(biāo)也為,則軸.
設(shè)直線的傾斜角為,
則,
在中,
,
由于直線與的右支有2個(gè)交點(diǎn),且一條漸近線的斜率為,傾斜角為,
可得,
即,
可得的范圍是.
故答案為:.
變式58.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓E以兩坐標(biāo)軸為對(duì)稱軸,左,右頂點(diǎn)分別為A,B,點(diǎn)P為第一象限內(nèi)橢圓上的一點(diǎn),P關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為Q,過P作橢圓的切線,若,且的垂心恰好為坐標(biāo)原點(diǎn)O,記橢圓E的離心率為e,則的值為 .
【答案】
【解析】設(shè)橢圓方程為,則,
設(shè),故,
因?yàn)榈拇剐那『脼樽鴺?biāo)原點(diǎn)O,
所以,,即,
即,,
下面證明橢圓在處的切線方程斜率為,理由如下:
因?yàn)闀r(shí),故切線的斜率存在,設(shè)切線方程為,
代入橢圓方程得:,
由,化簡(jiǎn)得:
,
即,
因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以,,
所以,即,
即,解得:,
所以,化簡(jiǎn)得:,即,設(shè),
同除以得:,
即,故,
因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以,
即,即,
因?yàn)?,所以,即?br>將代入中,可得:,即
所以,
設(shè)橢圓方程為,此時(shí),
同理可得:,
此時(shí)橢圓在處的切線方程斜率為,
所以,化簡(jiǎn)得:,設(shè),
同除以得:,
即,故,
因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以,
即,即,
因?yàn)椋?,即?br>將代入中,可得:,
所以(舍去);
故答案為:.
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