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圓錐曲線的離心率14種題型歸納與專項(xiàng)練習(xí)【題型一】判斷橫放豎放求參【典例分析】已知實(shí)數(shù)成等比數(shù)列,則圓錐曲線的離心率為()A. B.2 C.或2 D.或【答案】C【分析】根據(jù)成等比數(shù)列求得,再根據(jù)離心率計(jì)算公式即可求得結(jié)果.【解析】因?yàn)閷?shí)數(shù)成等比數(shù)列,故可得,解得或;當(dāng)時(shí),表示焦點(diǎn)在軸上的橢圓,此時(shí);當(dāng)時(shí),表示焦點(diǎn)在軸上的雙曲線,此時(shí).故選:C.【經(jīng)驗(yàn)總結(jié)】依據(jù)橢圓和雙曲線定義好幾何性質(zhì),對(duì)方程中含參判斷,要從以下幾方面:通過討論,確定焦點(diǎn)在x軸還是在y軸上判斷(即俗稱的橫放還是豎放)?!皺E圓”要注意避開倆分母相等這個(gè)計(jì)算坑【變式演練】1.已知雙曲線的離心率為2,則雙曲線M的漸近線方程是()A. B. C. D.【答案】A【分析】先由離心率的值求出的值,則可得雙曲線方程,從而可求出其漸近線方程【解析】因?yàn)殡p曲線的離心率為2,所以,解得,所以雙曲線方程為,由,得,所以雙曲線的漸近線方程為,故選:A2.已知曲線C:的離心率,則實(shí)數(shù)m值為()A.6 B.-6 C. D.【答案】D【分析】由曲線C:的離心率,得出是雙曲線,進(jìn)而得出,,由離心率,即可得出答案.【解析】因?yàn)榍€C:的離心率,所以曲線C:為雙曲線,即,所以,,所以離心率,解得,故選:D.3.設(shè)是橢圓的離心率,且,則實(shí)數(shù)的取值范圍是()A. B.C. D.【答案】B【分析】根據(jù)橢圓焦點(diǎn)位置分情況討論.【解析】當(dāng)橢圓焦點(diǎn)在軸上時(shí),橢圓方程為,即,解得,當(dāng)橢圓焦點(diǎn)在軸上時(shí),橢圓方程為即,解得,綜上:,故選:B.【題型二】直接法【典例分析】橢圓上的點(diǎn)到橢圓的焦點(diǎn)的距離的最大值與橢圓的短軸長(zhǎng)相等,則橢圓的離心率為()A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)題意得,進(jìn)而得,即,再解方程即可得答案.【解析】解:因?yàn)闄E圓上的點(diǎn)到橢圓的焦點(diǎn)的距離的最大值為,橢圓的短軸長(zhǎng)為所以根據(jù)題意得,所以兩邊平方得,即等式兩邊同除以得,解得或(舍)所以橢圓的離心率為故選:B【經(jīng)驗(yàn)總結(jié)】直接利用橢圓和雙曲線的定義和基礎(chǔ)性質(zhì)求離心率離心率的公式:橢圓;雙曲線【變式演練】1.已知雙曲線的右焦點(diǎn)到它的一條漸近線的距離為4,且焦距為10,則C的離心率為()A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)焦距可得的值,根據(jù)右焦點(diǎn)到漸近線距離可求得的值,由可得的值,再由即可求解.【解析】因?yàn)榻咕酁?,所以,右焦點(diǎn),,雙曲線漸近線方程為:,所以右焦點(diǎn)到它的一條漸近線的距離為,所以,,所以離心率,故選:C.2.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓上存在點(diǎn)P,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()A. B. C. D.【答案】D【分析】由已知結(jié)合橢圓定義,用a表示出和,再借助焦點(diǎn)三角形建立不等關(guān)系求解即得.【解析】因點(diǎn)P在橢圓上,則,又,于是得,,而,當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)P在橢圓右頂點(diǎn)時(shí)取“=”,即,解得,即,所以,橢圓的離心率取值范圍是.故選:D3.設(shè)雙曲線E:的離心率為,直線過點(diǎn)和雙曲線E的一個(gè)焦點(diǎn),若直線與圓相切,則()A. B. C. D.【答案】D【分析】先求得直線,由與圓相切,利用圓心到直線的距離等于半徑,化簡(jiǎn)得出方程,結(jié)合離心率的定義,得到,即可求解.【解析】不妨設(shè)直線右焦點(diǎn),則直線的方程為,即,由直線與圓相切,且,可得,整理得,即,即,可得,即,解得或,因?yàn)?,可得,所?故選:D.【題型三】補(bǔ)連另一焦點(diǎn)利用定義【典例分析】已知橢圓C:的左,右焦點(diǎn),過原點(diǎn)的直線l與橢圓C相交于M,N兩點(diǎn).其中M在第一象限.,則橢圓C的離心率的取值范圍為(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】:由題設(shè)易知四邊形為矩形,可得,結(jié)合已知條件有即可求橢圓C的離心率的取值范圍.【解析】:由橢圓的對(duì)稱性知:,而,又,即四邊形為矩形,所以,則且M在第一象限,整理得,所以,又即,綜上,,整理得,所以.故選:D.【經(jīng)驗(yàn)總結(jié)】橢圓和雙曲線,與一個(gè)焦點(diǎn)有關(guān),思維上優(yōu)先連接另一焦點(diǎn),分析是否能借助定義解決?!咀兪窖菥殹?.橢圓的左右焦點(diǎn)分別為?,直線與交于A?兩點(diǎn),若,,當(dāng)時(shí),的離心率的最小值為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】:結(jié)合題干條件得到,表達(dá)出,,利用橢圓定義得到關(guān)系,結(jié)合的范圍求出離心率的最小值.【解析】:連接,由題知點(diǎn)A?關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,,,,則,,又,即,,由得,所以,D正確.2.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【分析】:設(shè)橢圓的左焦點(diǎn),由已知條件知四邊形為矩形,利用橢圓的定義和勾股定理化簡(jiǎn)得到,再根據(jù),得到的范圍,然后利用對(duì)勾函數(shù)的值域得到的范圍,然后由求解.【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:B3.設(shè)橢圓()的左焦點(diǎn)為F,O為坐標(biāo)原點(diǎn).過點(diǎn)F且斜率為的直線與C的一個(gè)交點(diǎn)為Q(點(diǎn)Q在x軸上方),且,則C的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】:連接Q和右焦點(diǎn),可知|OQ|=,可得∠FQ=90°,由得,寫出兩直線方程,聯(lián)立可得Q點(diǎn)坐標(biāo),Q點(diǎn)坐標(biāo)代入橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程可得a、b、c關(guān)系﹒【解析】:設(shè)橢圓右焦點(diǎn)為,連接Q,∵,,∴|OQ|=,∴∠FQ=90°,∵,∴,F(xiàn)Q過F(-c,0),Q過(c,0),則,由,∵Q在橢圓上,∴,又,解得,∴離心率.故選:D.【題型四】余弦定理1:基礎(chǔ)型【典例分析】已知雙曲線的左?右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)是雙曲線漸近線上一點(diǎn),且(其中為坐標(biāo)原點(diǎn)),交雙曲線于點(diǎn),且,則雙曲線的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】:根據(jù)雙曲線的定義和余弦定理建立關(guān)于的方程,從而可得雙曲線的離心率.【解析】:根據(jù)雙曲線的對(duì)稱性,不妨設(shè)點(diǎn)在第二象限,設(shè),因?yàn)?,點(diǎn)到直線的距離,所以,因?yàn)?,所以,因?yàn)?,所以,由雙曲線的定義可知,在中,由余弦定理可得,整理得,所以,即離心率.故選:C.【經(jīng)驗(yàn)總結(jié)】一般情況下,焦點(diǎn)三角形,可以構(gòu)造余弦定理?!咀兪窖菥殹?.已知雙曲線:的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)在的右支上,與交于點(diǎn),若,且,則的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】:由題設(shè)知△為等腰直角三角形,即、,結(jié)合雙曲線的定義求、,在△中應(yīng)用余弦定理,構(gòu)造齊次方程,求離心率即可.【解析】:由且知:△為等腰直角三角形且、,即,∵,∴,故,則,而在△中,,∴,則,故.故選:B.2.設(shè)點(diǎn),分別為雙曲線的左右焦點(diǎn).點(diǎn),分別在雙曲線的左,右支上,若,且,則雙曲線的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】:由及數(shù)量積的運(yùn)算律可得,設(shè),則,,利用雙曲線的定義及直角三角形可求得(不合題意舍去),然后求出,再用余弦定理得出關(guān)系求得離心率.【解析】:,共線,且,,,則,故有,設(shè),則,,由雙曲線的定義可得∴,整理得,解得:或,若,則,,不滿足,舍去;若,,符合題意,則,,此時(shí),在中,,即,得到,即,∴.故選:B.3.設(shè)雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,過的直線與雙曲線左右兩支交于,兩點(diǎn),以為直徑的圓過,且,則雙曲線C的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】:由題意可得△MNF2為等腰直角三角形,設(shè)|MF2|=|NF2|=m,則|MN|m,運(yùn)用雙曲線的定義,求得|MN|=4a,可得m,再由勾股定理可得a,c的關(guān)系,即可得到所求離心率.【解析】:因?yàn)榧此栽谌切沃校杏嘞叶ɡ砜傻茫核约匆驗(yàn)橐訫N為直徑的圓經(jīng)過右焦點(diǎn)F2,所以,又|MF2|=|NF2|,可得△MNF2為等腰直角三角形,設(shè)|MF2|=|NF2|=m,則|MN|m,由|MF2|﹣|MF1|=2a,|NF1|﹣|NF2|=2a,兩式相加可得|NF1|﹣|MF1|=|MN|=4a,即有m=2a,在直角三角形HF1F2中可得4c2=4a2+(2a+2a﹣2a)2,化為c2=3a2,即e.故選:B.【題型五】余弦定理2:勾股定理用兩次【典例分析】如圖,O是坐標(biāo)原點(diǎn),P是雙曲線右支上的一點(diǎn),F(xiàn)是E的右焦點(diǎn),延長(zhǎng)PO,PF分別交E于Q,R兩點(diǎn),已知QF⊥FR,且,則E的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】:令雙曲線E的左焦點(diǎn)為,連線即得,設(shè),借助雙曲線定義及直角用a表示出|PF|,,再借助即可得解.【解析】:如圖,令雙曲線E的左焦點(diǎn)為,連接,由對(duì)稱性可知,點(diǎn)是線段中點(diǎn),則四邊形是平行四邊形,而QF⊥FR,于是有是矩形,設(shè),則,,,在中,,解得或m=0(舍去),從而有,中,,整理得,,所以雙曲線E的離心率為.故選:B【經(jīng)驗(yàn)總結(jié)】焦點(diǎn)三角形或者焦點(diǎn)弦,有垂直(或者在圓上)可以構(gòu)造勾股定理,特別是焦點(diǎn)弦,倆交點(diǎn),可以構(gòu)造兩個(gè)勾股定理?!咀兪窖菥殹?.已知雙曲線的左右焦點(diǎn)分別為,,過的直線交雙曲線C的左支于P,Q兩點(diǎn),若,且的周長(zhǎng)為,則雙曲線C的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】:根據(jù)條件求得,∴,在中,由勾股定理可得關(guān)于的等式,進(jìn)而可求得離心率.【解析】:由雙曲線定義知,則,,所以,∴的周長(zhǎng)為,∴,,由,所以,故,∴,∴,,∴,在中,,故.故選:A.2.已知是雙曲線的左焦點(diǎn),圓與雙曲線在第一象限的交點(diǎn)為,若的中點(diǎn)在雙曲線的漸近線上,則此雙曲線的離心率是(
)A. B.2 C. D.【答案】A【分析】:根據(jù)雙曲線的幾何性質(zhì)和平面幾何性質(zhì),建立關(guān)于a,b,c的方程,從而可求得雙曲線的離心率得選項(xiàng).【解析】:由題意可設(shè)右焦點(diǎn)為,因?yàn)?,且圓:,所以點(diǎn)在以焦距為直徑的圓上,則,設(shè)的中點(diǎn)為點(diǎn),則為的中位線,所以,則,又點(diǎn)在漸近線上,所以,且,則,,所以,所以,則在中,可得,,即,解得,所以,故選:A.3.已知,是雙曲線:的左,右焦點(diǎn),過點(diǎn)傾斜角為30°的直線與雙曲線的左,右兩支分別交于點(diǎn),.若,則雙曲線的離心率為(
)A. B. C.2 D.【答案】A【分析】:設(shè),據(jù)雙曲線的定義可用表示,作,構(gòu)造直角三角形可計(jì)算得,并用勾股定理列出了,進(jìn)而可求.【解析】:設(shè),則,從而,進(jìn)而.過作,則.如圖:在中,,;在中,,即,所以.故選:A【題型六】余弦定理3:余弦定理用兩次【典例分析】已知,分別是雙曲線的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)在雙曲線右支上且不與頂點(diǎn)重合,過作的角平分線的垂線,垂足為.若,則該雙曲線離心率的取值范圍為(
)A. B.C. D.【答案】B根據(jù)題中的條件求出,根據(jù)三角形兩邊之和大于第三邊得到,再根據(jù),得到,即可求出離心率的取值范圍.【解析】:解:如圖所示:,是雙曲線的左右焦點(diǎn),延長(zhǎng)交于點(diǎn),是的角平分線,,又點(diǎn)在雙曲線上,,,又是的中點(diǎn),是的中點(diǎn),是的中位線,,即,在中,,,,由三角形兩邊之和大于第三邊得:,兩邊平方得:,即,兩邊同除以并化簡(jiǎn)得:,解得:,又,,在中,由余弦定理可知,,在中,,即,又,解得:,又,,即,,綜上所述:.故選:B.【經(jīng)驗(yàn)總結(jié)】焦點(diǎn)弦倆交點(diǎn),可以分開為兩次構(gòu)造余弦定理【變式演練】1.設(shè)分別是橢圓的左,右焦點(diǎn),過點(diǎn)的直線交橢圓于兩點(diǎn),若,且,則橢圓的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)題意,設(shè),則,,,由,利用余弦定理,可得,在中,利用余弦定理,即可求橢圓的離心率.【解析】:由題意,如圖:設(shè),因,則,由橢圓的定義知,,,在中,由余弦定理得:,即,整理得,在中,由余弦定理得:,即,即,即,所以,橢圓的離心率為.故選:A.2.已知梯形ABCD滿足AB∥CD,∠BAD=45°,以A,D為焦點(diǎn)的雙曲線Γ經(jīng)過B,C兩點(diǎn).若CD=7AB,則雙曲線Γ的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】先畫出大致圖象,結(jié)合雙曲線的定義以及余弦定理求得a,c之間的關(guān)系即可得到結(jié)論.【解析】:如圖:連接AC,BD,設(shè)雙曲線的焦距AD=2c,實(shí)軸長(zhǎng)為2a,則BD﹣AB=AC﹣CD=2a,設(shè)AB=m,則CD=7m,BD=2a+m,AC=2a+7m,∠BAD=45°,∠ADC=135°,在△ABD中,由余弦定理及題設(shè)可得:(2a+m)2=m2+4c2﹣2,在△ACD中,由余弦定理及題設(shè)可得:(2a+7m)2=49m2+4c2+14,整理得:(c2﹣a2)=m(a+c),(c2﹣a2)=7m(a﹣c),兩式相結(jié)合得:a+c=7(a﹣c),故6a=8c,∴雙曲線Γ的離心率為e.故選:A.3..已知橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)分別是,,過的直線交橢圓于,兩點(diǎn),若且,則橢圓的離心率為(
).A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)所給關(guān)系式利用橢圓的定義用a、c表示出邊、、、,在、中利用余弦定理求出、,再根據(jù)兩角互補(bǔ)列出關(guān)系式即可求得離心率.【解析】:由題意作出草圖,如下圖所示,由橢圓的定義可知,,,則,,,,則,在中由余弦定理可得,在中有余弦定理可得,,,,化簡(jiǎn)得,.所以橢圓的離心率為.故選:C【題型七】中點(diǎn)型【典例分析】已知橢圓的左焦點(diǎn)為,過作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)),則橢圓的離心率是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】:依據(jù)題給條件得到關(guān)于的關(guān)系式,即可求得橢圓的離心率.【解析】:設(shè)在橢圓上,所以,兩式相減,得,由直線AB的傾斜角為,可知,所以;設(shè),,所以,所以,所以,即,所以.故選:B.【經(jīng)驗(yàn)總結(jié)】中點(diǎn)型可以點(diǎn)差法,,點(diǎn)代入法計(jì)算【變式演練】1.已知О為坐標(biāo)原點(diǎn),雙曲線的右焦點(diǎn)為,直線與雙曲線C的漸近線交于A、B兩點(diǎn),其中M為線段OB的中點(diǎn).O、A、F、M四點(diǎn)共圓,則雙曲線C的離心率為(
)A. B. C. D.2【答案】A【分析】:根據(jù)題意得到,,,,再根據(jù)O、A、F、M四點(diǎn)共圓,可知四邊形為等腰梯形,利用,求得a,b關(guān)系即可.【解析】:由題意得:,,,因?yàn)镸為線段OB的中點(diǎn),又為AB的中點(diǎn),,即四邊形為梯形,又O、A、F、M四點(diǎn)共圓,即四邊形為圓內(nèi)接四邊形,而圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角互補(bǔ),可知四邊形為等腰梯形,,即,整理得,所以,故選:A2.已知雙曲線的左右焦點(diǎn)分別為,,過的直線交雙曲線的右支于,兩點(diǎn).點(diǎn)為線段的中點(diǎn),且.若,則雙曲線的離心率是()A.2 B. C. D.【答案】A【分析】:設(shè),根據(jù)雙曲線的定義得出,從而求出,在中利用余弦定理以及離心率的定義即可求解.【解析】:點(diǎn)為線段的中點(diǎn),且,則,設(shè),則,又為直角三角形,,即,,,由雙曲線的定義可得,,,,,又,在中,由余弦定理可得,,離心率.故選:A3.已知,分別是橢圓的左、右焦點(diǎn).若橢圓上存在點(diǎn),使得線段的垂直平分線恰好經(jīng)過焦點(diǎn),則橢圓的離心率的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】C【分析】:根據(jù)中垂直的性質(zhì)可得,根據(jù)列不等式,結(jié)合離心率公式以及橢圓離心率即可得解.【解析】:如圖:因?yàn)榫€段的垂直平分線恰好經(jīng)過焦點(diǎn),所以,當(dāng)點(diǎn)位于橢圓的左頂點(diǎn)時(shí),最大為;當(dāng)點(diǎn)位于橢圓的右頂點(diǎn)時(shí),最小為;所以,可得,所以,故選:C【題型八】多曲線交點(diǎn)1:和拋物線【典例分析】已知點(diǎn)是拋物線的對(duì)稱軸與準(zhǔn)線的交點(diǎn),點(diǎn)為拋物線的焦點(diǎn),點(diǎn)在拋物線上且滿足,若取最大值時(shí),點(diǎn)恰好在以為焦點(diǎn)的雙曲線上,則雙曲線的離心率為A. B. C. D.【答案】B【解析】:過P作準(zhǔn)線的垂線,垂足為N,則由拋物線的定義可得|PN|=|PB|,∵|PA|=m|PB|,∴|PA|=m|PN|
∴,設(shè)PA的傾斜角為,則,當(dāng)m取得最大值時(shí),最小,此時(shí)直線PA與拋物線相切,設(shè)直線PA的方程為y=kx﹣1,代入x2=4y,可得x2=4(kx﹣1),即x2﹣4kx+4=0,∴△=16k2﹣16=0,∴k=±1,
∴P(2,1),∴雙曲線的實(shí)軸長(zhǎng)為PA﹣PB=2(﹣1),∴雙曲線的離心率為.故選B.【變式演練】1.已知點(diǎn)F為拋物線C:的焦點(diǎn),點(diǎn),若點(diǎn)Р為拋物線C上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng)取得最大值時(shí),點(diǎn)P恰好在以F,為焦點(diǎn)的橢圓上,則該橢圓的離心率為()A. B. C. D.【答案】D【分析】:過點(diǎn)P引拋物線準(zhǔn)線的垂線,交準(zhǔn)線于D,根據(jù)拋物線的定義可知,記,根據(jù)題意,當(dāng)最小,即直線與拋物線相切時(shí)滿足題意,進(jìn)而解出此時(shí)P的坐標(biāo),解得答案即可.【解析】:如圖,易知點(diǎn)在拋物線C的準(zhǔn)線上,作PD垂直于準(zhǔn)線,且與準(zhǔn)線交于點(diǎn)D,記,則.由拋物線定義可知,.由圖可知,當(dāng)取得最大值時(shí),最小,此時(shí)直線與拋物線相切,設(shè)切線方程為,代入拋物線方程并化簡(jiǎn)得:,,方程化為:,代入拋物線方程解得:,即,則,.于是,橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng),半焦距,所以橢圓的離心率.故選:D.2.已知拋物線和橢圓(),直線l與拋物線M相切,其傾斜角為,l過橢圓N的右焦點(diǎn)F,與橢圓相交于A、B兩點(diǎn),,則橢圓N的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】B根據(jù)題意,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出的方程,以及點(diǎn)坐標(biāo),則可得到方程,求得,則離心率得解.【解析】:根據(jù)題意,作圖如下:因?yàn)椋士傻?,根?jù)直線斜率為,解得切點(diǎn)為,故直線的方程為,整理得故可得橢圓的右焦點(diǎn)坐標(biāo)為.過點(diǎn)作軸的垂直,垂足為,則在中,由,容易得,則可得,又點(diǎn)在橢圓上,故可得,結(jié)合,解得,故離心率為.故選:B.3.已知拋物線的焦點(diǎn)F是橢圓的一個(gè)焦點(diǎn),且該拋物線的準(zhǔn)線與橢圓相交于A、B兩點(diǎn),若是正三角形,則橢圓的離心率為A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)題意畫出幾何圖形,由橢圓和拋物線的對(duì)稱性可知AB與軸交于橢圓的另一焦點(diǎn),則.根據(jù)正三角形性質(zhì)可得結(jié)合橢圓定義,可由勾股定理求得橢圓的離心率.【解析】:由題意可知,畫出幾何圖形如下圖所示:由橢圓與拋物線的對(duì)稱性可知,AB與軸交于橢圓的另一焦點(diǎn),則.由橢圓定義可知,且為正三角形.所以則由正三角形性質(zhì)可知為直角三角形.所以即,化簡(jiǎn)可得所以故選:C【題型九】多曲線交點(diǎn)2:與圓【典例分析】已知雙曲線的右焦點(diǎn)為,以實(shí)軸為直徑的圓與其中一條漸近線的一個(gè)交點(diǎn)為,若直線與另一條漸近線平行,則的離心率為(
)A.3 B.2 C. D.【答案】D【分析】:將一條漸近線方程與以實(shí)軸為直徑的圓方程聯(lián)立可得出點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而可得直線的斜率,通過直線與另一條漸近線斜率相等即可得出的關(guān)系,從而求得雙曲線的離心率.【解析】:不妨設(shè)為第一象限的交點(diǎn).聯(lián)立方程組可得的坐標(biāo)為,所以直線的斜率.因?yàn)橹本€與另一條漸近線平行,所以,所以,則,故的離心率.故選:D.【變式演練】1.如圖,已知,為雙曲線:的左、右焦點(diǎn),過點(diǎn),分別作直線,交雙曲線于,,,四點(diǎn),使得四邊形為平行四邊形,且以為直徑的圓過,,則雙曲線的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】:利用雙曲線的定義,幾何關(guān)系以及對(duì)稱性,再利用平行四邊形的特點(diǎn),以及點(diǎn)在圓周上的向量垂直特點(diǎn),列方程可解.【解析】:設(shè),則,由雙曲線的對(duì)稱性和平行四邊形的對(duì)稱性可知:,連接,則有,由于在以AD為直徑的圓周上,,∵ABCD為平行四邊形,,,在直角三角形中,,,解得:,;在直角三角形中,,,得,,故選:D.2.已知雙曲線與圓在第二象限相交于點(diǎn)分別為該雙曲線的左、右焦點(diǎn),且,則該雙曲線的離心率為(
)A. B. C. D.2【答案】C【分析】:根據(jù)正弦定理得,結(jié)合雙曲線定義可求,可判斷為直角三角形,故可求M點(diǎn)坐標(biāo),將M點(diǎn)坐標(biāo)代入雙曲線方程即可求得a與b關(guān)系,故而求出離心率的值.【解析】:在中,∵,∴由正弦定理知,,又∵,∴,,∴在中,,,,∴,∴.設(shè),則由等面積得:,即,∵在上,∴,∵在上,∴,即,即,即,即,即,即,即,∴.故選:C.3.已知,分別為雙曲線的左?右焦點(diǎn),以為直徑的圓與雙曲線在第一象限和第三象限的交點(diǎn)分別為M,N,設(shè)四邊形的周長(zhǎng)C與面積S滿足則該雙曲線的離心率的平方為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】:聯(lián)立圓和雙曲線的方程,并利用對(duì)稱性、雙曲線的定義、勾股定理,結(jié)合,解得雙曲線的離心率的平方為【解析】:如圖所示,根據(jù)題意繪出雙曲線與圓的圖像,設(shè)由圓與雙曲線的對(duì)稱性可知,點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,可得:因?yàn)閳A是以為直徑,所以圓的半徑為。因?yàn)辄c(diǎn)在圓上,也在雙曲線上,所以有,聯(lián)立化簡(jiǎn)可得:。整理可得:,則有:因?yàn)?,所以,因?yàn)榭傻茫阂驗(yàn)?,?lián)立可得:因?yàn)闉閳A的直徑,可得:,即,以離心率的平方為:又,則故選:A【題型十】多曲線交點(diǎn)3:雙曲線和橢圓【典例分析】已知有相同焦點(diǎn)、的橢圓和雙曲線,則橢圓與雙曲線的離心率之積的范圍為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】由橢圓和雙曲線的方程有相同的焦點(diǎn),得出,再表示出橢圓與雙曲線的離心率之積,即可求出范圍.【解析】:由題可知,橢圓焦點(diǎn)在軸上,則,對(duì)于雙曲線焦點(diǎn)在軸上,則,橢圓和雙曲線有相同的焦點(diǎn),則,即,設(shè)橢圓與雙曲線的離心率分別為,則,∴.故選:A.【變式演練】1.已知、是橢圓和雙曲線的公共焦點(diǎn),是它們的一個(gè)公共交點(diǎn),且,則橢圓和雙曲線的離心率倒數(shù)之和的最大值為A. B. C.2 D.【答案】A設(shè)橢圓方程為,雙曲線方程為,焦距為由橢圓和雙曲線的定義,不妨設(shè)在第一象限,求出為焦點(diǎn)),在中利用余弦定理,求出關(guān)系,進(jìn)而得出橢圓與雙曲線的離心率關(guān)系,利用三角換元,結(jié)合正弦函數(shù)的有界性,即可求解.【解析】:設(shè)橢圓方程為,雙曲線方程為,左右焦點(diǎn)分別為不妨設(shè)在第一象限,,得,在中,,即,設(shè)橢圓和雙曲線的離心率分別為,設(shè),取,,當(dāng)時(shí),取得最大值為.故選:A.2.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【分析】先將橢圓和雙曲線的、、分別設(shè)出,并設(shè),,在中,根據(jù)余弦定理可得,根據(jù)幾何意義,整理為;再分別根據(jù)橢圓與雙曲線的定義,將該式分別整理為,,利用,對(duì)等式兩邊同除,分別得到,,建立兩式的聯(lián)系,即可得出結(jié)果【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B3.已知橢圓與雙曲線有公共焦點(diǎn),,,為左焦點(diǎn),為右焦點(diǎn),P點(diǎn)為它們?cè)诘谝幌笙薜囊粋€(gè)交點(diǎn),且,設(shè),分別為橢圓雙曲線離心率,則的最大值為A. B. C. D.【答案】B【分析】設(shè)橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為半焦距為,雙曲線的實(shí)半軸長(zhǎng)為,半焦距為,根據(jù)橢圓和雙曲線的定義可得,,然后在焦點(diǎn)三角形中,由余弦定理以及離心率公式可得,最后利用柯西不等式即可得到.【解析】:設(shè)橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為,半焦距為,雙曲線的實(shí)半軸長(zhǎng)為,半焦距為,根據(jù)橢圓的定義可得:,根據(jù)雙曲線的定義可得:,兩式聯(lián)立解得:,,在焦點(diǎn)三角形中,由余弦定理得:,化簡(jiǎn)得:,兩邊同時(shí)除以,得:,由柯西不等式得:,即,所以,所以.故選B.【題型十一】雙曲線特性1:漸近線【典例分析】已知雙曲線的左?右焦點(diǎn)分別是,,在其漸近線上存在一點(diǎn),滿足,則該雙曲線離心率的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】:由題意問題轉(zhuǎn)化為雙曲線的漸近線與雙曲線有公共點(diǎn)即可,據(jù)此可得兩曲線漸近線斜率間的關(guān)系,進(jìn)而求出離心率范圍.【解析】:雙曲線的漸近線方程為,,點(diǎn)P在雙曲線上,雙曲線的漸近線方程為,因?yàn)榕c雙曲線相交,所以由雙曲線漸近線性質(zhì)可知只需,即,則,解得,故該雙曲線離心率的取值范圍是,故選:A【變式演練】1.已知,是雙曲線的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)A是的左頂點(diǎn),過點(diǎn)作的一條漸近線的垂線,垂足為,過點(diǎn)作軸的垂線,垂足為,為坐標(biāo)原點(diǎn),且平分,則的離心率為(
)A.2 B. C.3 D.【答案】A【分析】:根據(jù)已知條件求出P點(diǎn)坐標(biāo)和直線PA方程,平分,則O到PM的距離等于到AP的距離,列式可求離心率﹒【解析】:如圖,雙曲線的漸近線取,則,由,∴P(),,故,∴,即∵平分,∴O到PM的距離等于O到AP的距離|OM|,即,化簡(jiǎn)整理得,解得e=2,故選:A﹒2.已知雙曲線:(,)的左右焦點(diǎn)分別為、、A為雙曲線的左頂點(diǎn),以為直徑的圓交雙曲線的一條漸近線于、兩點(diǎn),且,則該雙曲線的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】:先由題意,得到以為直徑的圓的方程為,不妨設(shè)雙曲線的漸近線為,設(shè),則,求出點(diǎn)P,Q的坐標(biāo),得出,,根據(jù),再利用余弦定理求出,之間的關(guān)系,即可得出雙曲線的離心率.【解析】:由題意,以為直徑的圓的方程為,不妨設(shè)雙曲線的漸近線為.設(shè),則,由,解得或,∴,.又為雙曲線的左頂點(diǎn),則,∴,,,在中,,由余弦定理得,即,即,則,所以,則,即,所以∴.故選:C.3.已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為、,以為直徑的圓與雙曲線的一條漸近線交于點(diǎn),若線段交雙曲線于點(diǎn),且,則雙曲線的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】C根據(jù)題意,不妨取點(diǎn)在第二象限,題中條件,得到,記,求出,根據(jù)雙曲線定義,得到,,在中,由余弦定理,即可得出結(jié)果.【解析】:因?yàn)橐詾橹睆降膱A與雙曲線的一條漸近線交于點(diǎn),不妨取點(diǎn)在第二象限,所以,則,因?yàn)殡p曲線的漸近線方程為,則,所以;記,則,由解得,因?yàn)?,由雙曲線的定義可得,所以,,由余弦定理可得:,則,所以,整理得,解得,所以雙曲線的離心率為.故選:C.【題型十二】雙曲線特性2:內(nèi)心【典例分析】已知雙曲線,直線與C交于A、B兩點(diǎn)(A在B的上方),,點(diǎn)E在y軸上,且軸.若的內(nèi)心到y(tǒng)軸的距離為,則C的離心率為(
).A. B. C. D.【答案】B【分析】:根據(jù)題目信息畫出準(zhǔn)確圖像,本題重難點(diǎn)在于合理利用三角形內(nèi)心性質(zhì),以及角平分線定理,得到關(guān)系后即可求出離心率.【解析】:因?yàn)锳在B的上方,且這兩點(diǎn)都在C上,所以,則.因?yàn)椋訟是線段的中點(diǎn),又軸,所以,,所以的內(nèi)心G在線段上.因?yàn)镚到y(tǒng)軸的距離為,所以,所以,因此,即.故.故選:B【變式演練】1.設(shè)分別為雙曲線的左右焦點(diǎn),點(diǎn)為雙曲線上的一點(diǎn),若的重心和內(nèi)心的連線與x軸垂直,則雙曲線的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】:先求出的重心坐標(biāo),再根據(jù)雙曲線定義及切線長(zhǎng)定理求出的內(nèi)心橫坐標(biāo),根據(jù)重心與內(nèi)心橫坐標(biāo)相同得到方程,求出離心率.【解析】:將代入,解得:,即,不妨令,則,,所以重心坐標(biāo)為,設(shè)的內(nèi)心為D,內(nèi)切圓與,的切點(diǎn)分別為A,B,與x軸切點(diǎn)為C,則PA=PB,,,且點(diǎn)D與點(diǎn)C橫坐標(biāo)相同,又由雙曲線定義知:,從而,設(shè),則,解得:,故點(diǎn)C為雙曲線的右頂點(diǎn),故D點(diǎn)的橫坐標(biāo)為a,因?yàn)榈闹匦暮蛢?nèi)心的連線與x軸垂直,所以,解得:,即,解得:.故選:A2.已知雙曲線,的左右焦點(diǎn)記為,,直線過且與該雙曲線的一條漸近線平行,記與雙曲線的交點(diǎn)為P,若所得的內(nèi)切圓半徑恰為,則此雙曲線的離心率為(
)A.2 B. C. D.【答案】A【分析】:根據(jù)給定條件探求出的內(nèi)切圓圓心坐標(biāo),再借助點(diǎn)到直線距離公式計(jì)算作答.【解析】:令雙曲線的半焦距為c,則,由對(duì)稱性不妨令與平行的漸近線為,直線方程為:,即,令的內(nèi)切圓與三邊相切的切點(diǎn)分別為A,B,C,令點(diǎn),如圖,由切線長(zhǎng)定理及雙曲線定義得:,即,而軸,圓半徑為,則有,點(diǎn)到直線的距離:,整理得,即,而,解得,所以雙曲線的離心率為2.故選:A3.如圖,已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,過右焦點(diǎn)作平行于一條漸近線的直線交雙曲線于點(diǎn),若的內(nèi)切圓半徑為,則雙曲線的離心率為(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】:設(shè)雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,設(shè)雙曲線的一條漸近線方程為,可得直線的方程為,聯(lián)立雙曲線的方程可得點(diǎn)的坐標(biāo),設(shè),,運(yùn)用三角形的等面積法,以及雙曲線的定義,結(jié)合銳角三角函數(shù)的定義,化簡(jiǎn)變形可得關(guān)于,的方程,結(jié)合離心率公式可得所求值.【解析】:設(shè)雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,設(shè)雙曲線的一條漸近線方程為,可得直線的方程為,與雙曲線聯(lián)立,可得,,設(shè),,由三角形的等面積法可得,化簡(jiǎn)可得,①由雙曲線的定義可得,②在三角形中,為直線的傾斜角),由,,可得,可得,③由①②③化簡(jiǎn)可得,即為,可得,則.故選:A.【題型十三】難點(diǎn)1:借助向量構(gòu)造【典例分析】已知雙曲線的左,右焦點(diǎn)分別是,,點(diǎn)是雙曲線右支上異于頂點(diǎn)的點(diǎn),點(diǎn)在直線上,且滿足,.若,則雙曲線的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】:根據(jù)條件可確定在的角平分線上,且是的內(nèi)心,由向量關(guān)系式求出線段長(zhǎng)的比,利用雙曲線定義求解.【解析】:由,,則點(diǎn)在的角平分線上,由點(diǎn)在直線上,則是的內(nèi)心,由,由奔馳定理(已知P為△ABC內(nèi)一點(diǎn),則有S△PBC·+S△PAC·+S△PAB·=.)知,,即則,設(shè),,,則,,則.故選:C【變式演練】1.已知橢圓的焦點(diǎn)為,,是橢圓上一點(diǎn),且,若的內(nèi)切圓的半徑滿足,則橢圓的離心率為(
)【答案】C由已知,得,在中,利用余弦定理及面積公式可得,再利用的內(nèi)切圓的半徑,可知,建立等式關(guān)系,再由已知結(jié)合正弦定理得到關(guān)系式,結(jié)合,將關(guān)系式轉(zhuǎn)化為的關(guān)系式,從而求得離心率.【解析】:由題可知,即,在中,利用橢圓定義知,由余弦定理得即,整理得易得面積又的內(nèi)切圓的半徑為,利用等面積法可知,所以由已知,得,則,即在中,利用正弦定理知即,又,整理得兩邊同除以,則,解得或(舍去)故選:C.2.橢圓:的左、右焦點(diǎn)分別為,,過的直線交于,兩點(diǎn),若,,其中為坐標(biāo)原點(diǎn),則橢圓的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】:由可得,若,有,結(jié)合可求得,,最后結(jié)合幾何圖形有即可求得離心率【解析】:由題意,有,即,知過左焦點(diǎn)的直線交于,兩點(diǎn),令,有,,且由上知①又∵有,且知:∴由知:②
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