1、专题:椭圆的离心率一,利用定义求椭圆的离心率( 或 )ace221ab1,已知椭圆的长轴长是短轴长的 2 倍,则椭圆的离心率 32e2,椭圆 142myx的离心率为 ,则 m 解析当焦点在 轴上时, 3214; 当焦点在 y轴上时, 31624m,综上 316或 33,已知椭圆的焦距、短轴长、长轴长成等差数列,则椭圆的离心率是 534,已知 m,n,m+n 成等差数列,m,n,mn 成等比数列,则椭圆 12nymx的离心率为 解析由 02n42,椭圆 12nyx的离心率为 25,已知 ).(1m则当 mn 取得最小值时,椭圆 12nymx的的离心率为 236,设椭圆 2byax=1( a b0
2、)的右焦点为 F1,右准线为 l1,若过 F1且垂直于 x 轴的弦的长等于点 F1到 l1的距离,则椭圆的离心率是 。二,运用几何图形中线段的几何意义结合椭圆的定义求离心率 e1,在 ABC 中, , ,如果一个椭圆过 A、B 两点,它的一个焦点为 C,另一个焦点在Rt90A1ACBAB 上,求这个椭圆的离心率 36e2, 如图所示,椭圆中心在原点,F 是左焦点,直线 1与 BF 交于 D,且 901D,则椭圆的离心率为( ) 解析 eaccba21( 253,以椭圆的右焦点 F2为圆心作圆,使该圆过椭圆的中心并且与椭圆交于 M、N 两点,椭圆的左焦点为 F1,直线MF1与圆相切,则椭圆的离心
3、率是 13变式(1):以椭圆的一个焦点 F 为圆心作一个圆,使该圆过椭圆的中心 O 并且与椭圆交于 M、N 两点,如果MF=MO,则椭圆的离心率是 4,椭圆 + =1(ab 0)的两焦点为 F1 、F 2 ,以 F1F2为边作正三角形,若椭圆恰好平分正三角形的两边,则x2a2 y2b2椭圆的离心率 e?解:F 1F2=2c BF 1=c BF 2= c c+ c=2a e= = -1 3 3ca 3变式(1):椭圆 + =1(ab 0)的两焦点为 F1 、F 2 ,点 P 在椭圆上,使OPF 1 为正三角形,求椭圆离心率?x2a2 y2b2解:连接 PF2 ,则OF 2=OF 1=OP,F 1
4、PF2 =90图形如上图,e= -1 3变式(2) 椭圆 + =1(ab 0)的两焦点为 F1 、F 2 ,AB 为椭圆的顶点,P 是椭圆上一点,且 PF1 X 轴,x2a2 y2b2PF2 AB,求椭圆离心率? 解:PF 1= F 2 F1=2c OB=b OA=a PF 2 AB = 又 b= b2a PF1 F2 F1 ba a2-c2a 2=5c2 e=变式(3):将上题中的条件“PF 2 AB”变换为“ ( 为坐标原点)” OAB相似题:椭圆 + =1(ab 0),A 是左顶点,F 是右焦点,B 是短轴的一个顶点,ABF=90,求 e? x2a2 y2b2解:AO=a OF=c BF
5、=a AB= a2+b2a2+b2+a2 =(a+c)2 =a2+2ac+c2 a2-c2-ac=0 两边同除以 a2 e2+e-1=0 e= e= (舍去)变式(1):椭圆 + =1(ab 0),e= , A 是左顶点,F 是右焦点,B 是短轴的一个顶点,求ABF?x2a2 y2b2点评:此题是上一题的条件与结论的互换,解题中分析各边,由余弦定理解决角的问题。答案:90引申:此类 e= 的椭圆为优美椭圆。性质:(1)ABF=90(2)假设下端点为 B1 ,则 ABFB1 四点共圆。(3)焦点与相应准线之间的距离等于长半轴长。变式(2): 椭圆 (a b0)的四个顶点为 A、 B、 C、 D,
6、若四边形 ABCD 的内切圆恰好过椭圆的焦点,2yax则椭圆的离心率 e = 5提示:内切圆的圆心即原点,半径等于 c,又等于直角三角形 AOB 斜边上的高,由面积得:,但2barr4,设椭圆 的左、右焦点分别为 ,如果椭圆上存在点 P,使 ,求离心率)( 0a1yx221F、 90F21e 的取值范围。解:设 ,cF,P21法 1:利用椭圆范围。由 得 ,将这个方程与椭圆方程联立,消去 y,可解得 。F22cyx 22bacx2)(eac由椭圆的性质知 ,得 。2a0),以 12e附:还可以用参数的方法也能求出离心率的范围(与法 1 类似)法 2:判别式法。由椭圆定义知 ,又因为 ,|PFa
7、PFPFa121221249021PF可得 ,则 ,212214| cFPF )(2| 21caPFb, 是方程 的两个根,则2 0baz 210)(8422 eacec解法 3:正弦定理设记 PFF1221, , 由 正 弦 定 理 有 |sin|90sin|i|sin| 21212121 FPFPF又因为 ,且 则ca|, 90)4sin(2osinisn ace则 , 204341i2)4sin(2所以 1e解法 5:利用基本不等式由椭圆定义,有 平方后得212aPF|42 82121 12aPFPFFc|(|)|得 c2所 以 有 , )e解法 6:巧用图形的几何特性由 ,知点 P 在
8、以 为直径的圆上。FP1290|Fc12又点 P 在椭圆上,因此该圆与椭圆有公共点 P,故有 cbac22变式(1):圆 + =1(ab 0)的两焦点为 F1 (-c,0) 、F 2 (c,0),P 是以F 1F2为直径的圆与椭圆的一个交x2a2 y2b2点,且PF 1F2 =5PF 2F1 ,求椭圆的离心率 e分析:此题有角的值,可以考虑正弦定理的应用。解:由正弦定理: = F1F2sin F1PF2 F1Psin F1F2P 21si根据和比性质:= 变形得: = =e F1F2sin F1PF2 F1P + PF2sinF1F2P+sin PF1F2 F1F2 PF2 + F1P sin
9、 F1PF2sin F1F2P +sin PF1F2 acPF 1F2 =75PF 2F1 =15 e= =sin90sin75+sin15点评:在焦点三角形中,使用第一定义和正弦定理可知 e=sin F1PF2sin F1F2P +sin PF1F2变式(2):椭圆 + =1(ab 0)的两焦点为 F1 (-c,0) 、F 2 (c,0),P 是椭圆上一点,且F 1PF2 =60,求椭x2a2 y2b2圆离心率 e 的取值范围?分析:上题公式直接应用。解:设F 1F2P=,则F 2F1P=120- e= = =sin F1PF2sin F1F2P +sin PF1F2 sin60sin +s
10、in(120- ) eb 0)的两焦点为 F1 (-c,0) 、F 2 (c,0),满足 1 2 =0 的点 M 总在椭圆内部,则 ex2a2 y2b2 MFMF MFMF 的取值范围?分析: 1 2 =0以 F1F2 为直径作圆,M 在圆 O 上,与椭圆没有交点。 MFMF MFMF 解:c2c2 0b 0)的两焦点为 F1 (-c,0) 、F 2 (c,0),P 为右准线 L:x= 上一点,F 1P 的垂直平分线x2a2 y2b2 a2c恰过 F2 点,求 e 的取值范围?分析:思路 1,如图 F1P 与 F 2M 垂直,根据向量垂直,找 a、b、c 的不等关系。思路 2:根据图形中的边长
11、之间的不等关系,求 e解法一:F 1 (-c,0) F 2 (c,0) P( ,y0 ) M( , )a2c y02既( , ) 则 1 =-( +c, y0 ) b22c y02 PFPF a2c2 =-( -c, ) 1 2 =0( +c, y0 ) ( -c, MFMF b22c y02 PFPF MFMF a2c b22c)=0y02( +c)( -c)+ =0a2-3c20 eb 0),过左焦点 F1 且倾斜角为 60的直线交椭圆与 AB 两点,若F 1A=2BF 1,求椭x2a2 y2b2圆的离心率 e 的值解:设BF 1=m 则AF 2=2a-am BF 2=2a-m在AF 1F
12、2 及BF 1F2 中,由余弦定理得: 两式相除 = e=a2 c2=m(2a-c)2(a2-c2)=m(2a+c) : 2a-c2a+c 1223练习题:1,椭圆 上有一点 M, 是椭圆的两个焦点,若 ,求椭圆的离心率.2(0)xyab12,F21MFbB C F EA D 解析: 由椭圆的定义,可得 又 ,所以 是方程21MFa21FMb21,FM的两根,由 , 可得 ,即 所以 ,220xab2()40ab222()accea所以椭圆离心率的取值范围是 ,1)2,在 ABC 中, 90, 3tan4B若以 AB, 为焦点的椭圆经过点 C,则该椭圆的离心率 e 解析 Cekk,5,3,41
13、23,已知 21F为椭圆的两个焦点,P 为椭圆上一点,若 3:21:12PFFP, 则此椭圆的离心率为 _.解析 三角形三边的比是 :314,在平面直角坐标系中,椭圆2xyab1( a0)的焦距为 2,以 O 为圆心, a为半径的圆,过点2,0ac作圆的两切线互相垂直,则离心率 e= 解析 ea225, 在 ABC 中, 3,|,30ABCS若以 B, 为焦点的椭圆经过点 C,则该椭圆的离心率e 【解题思路】由条件知三角形可解,然后用定义即可求出离心率解析 3sin|21ASABC, 32|,2cos|2|2 ACBABC13| e6,已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,若椭圆上存在一点 使 ,2
14、1(0)xyab12,0,FcP12sinFac则该椭圆的离心率的取值范围为 解析 在 中,由正弦定理得 ,则由已知,得 ,即 ,12PF2112sinsiP21acF12a,由椭圆的定义知 , ,12ca12FacFP即 ,由解法三知 椭圆的离心率 。2PF 1caPec,e7,已知椭圆 的左、右焦点分别为 , 为 椭圆 上任意一点 ,且2:1(0)xyMba12,0,cM的最大值的取值范围是 ,其中 ,则该椭圆的离心率的取值范围为 12A2,3c2cab解析:设 ,则 ,而0,Pxy2212000,FPxyxycAA, 的最大值为 ,220xyPOa12FPA2ac 134ccce8,在平面直角坐标系中,椭圆2xyab1( b0)的焦距为 2,以 O 为圆心, a为半径作圆,过点2,0ac作圆的两切线互相垂直,则离心率 e= 2 9,设椭圆21(0)xyb的离心率为 1,右焦点为 (0)Fc, ,方程 20axbc 的两个实根分别为 1和 2,则点 2Px, ( A )必在圆 内 必在圆 2xy上必在圆 y外 以上三种情形都有可能