1、1求解圆锥曲线离心率的方法离心率是圆锥曲线的一个重要性质,在高考中频繁出现,下面例析几种常用求法。椭圆的离心率 e(0,1),双曲线的离心率 e1,抛物线的离心率 e=1一、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 来解决。例. 已知双曲线 的一条准线与抛物线 的准线重合,则该双曲线的离心率为()A. B. C. D. 解:抛物线 的准线是 ,即双曲线的右准线 ,则 ,解得 ,故选 D变式练习 1:若椭圆经过原点,且焦点为 F1(1,0),F2(3,0),则其离心率为( )A. B. C. D.34 23 12 14解:由 F1、F2 的坐标知 2c
2、=31,c=1,又椭圆过原点,ac=1,a+c=3,a=2,c=1,所以离心率 e= = .故选 C.ca12变式练习: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. B. C. D232解析:由题设 a=2,2c=6,则 c=3,e= = ,因此选 Cca32变式练习: 点 P(-3,1)在椭圆 的左准线上,过点 P 且方向为a=(2,-5 )的光线,经直线 反射后通过椭圆的左焦点,则这个椭圆的离心率为()A. B. C. D. 解:由题意知,入射光线为 ,关于 的反射光线(对称关系)为,则 解得 则 。故选 A。二、构造 a、c 的齐次式,解出 e根据题设条件,借助 a
3、、b、c 之间的关系,沟通 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。2例. 已知 F1、F 2是双曲线 的两焦点,以线段 F1F2为边作正三角形 MF1F2,若边 MF1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是()A. B. C. D. 解:如图,设 MF1的中点为 P,则 P 的横坐标为 。由焦半径公式,即 ,得 ,解得,故选 D。变式练习:设双曲线 1(02,e 24,e2.故选 A.43 c2a2 a2+b2a2 b2a2变式练习:双曲线虚轴的一个端点为 M,两个焦点为 F1,F 2,F 1MF2120 ,则双曲线的离心率为( )(A) (B) (
4、C) (D)3解:如图所示,不妨设 M(0, b),F 1(-c,0), F2(c,0),则|MF1|=|MF2|= .又|F 1F2|2c,c2+b2在F 1MF2 中, 由余弦定理,得 cosF 1MF2,|MF1|2+|MF2|2 |F1F2|22|MF1|MF2|即 cos120 , ,12 b2 c2b2 c2 12b 2c 2a 2, ,3a 22c 2,e 2 ,e .故选 B. a22c2 a2 12 32三、采用离心率的定义以及椭圆的定义求解例设椭圆的两个焦点分别为 F1、F 2,过 F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点 P,若F 1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是_。解:
5、如右图所示,有 12| cceaP离 心 率 的 定 义 椭 圆 的 定 义四、根据圆锥曲线的统一定义求解3例4.设椭圆 + 1 (ab0)的右焦点为F 1,右准线为l 1,若过F 1且垂直于x轴的x2a2y2b2弦的长等于点F 1到l 1的距离,则椭圆的离心率是 .解:如图1所示,AB是过F 1且垂直于x轴的弦,ADl 1于D,|AD|为F 1到准线l 1的距离,根据椭圆的第二定义,e= = = , 即 e= .故填 . |AF1|AD| 12 12 12变式练习: 2|/21AFeD椭 圆 的 第 二 定 义五、构建关于 e 的不等式,求 e 的取值范围例 5. 设 ,则二次曲线 的离心率
6、的取值范围为( )A. B. C. D. ( )另:由 x2cot y 2tan =1, (0, ),得 a2tan ,b 2= 4cot ,c 2a 2+b2tan +cot ,e 2 1+ cot 2 , (0, ), cot2 1,e 22,e .故选 D.c2a2 tan + cottan 4 2例6 如图,已知梯形ABCD中,AB2CD,点E分有向线段 所成的比为,双AC 曲线过C、D、E三点,且以A 、B为焦点当 时,求双曲线离心率e的取值范围23 34解:以 AB 的垂直平分线为 y 轴,直线 AB 为 x 轴,建立如图 3 所示的直角坐标系 xOy,则 CDy 轴.因为双曲线经
7、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 A(c ,0) ,C( ,h),c2E(x0,y 0),其中 c= AB为双曲线的半焦距,h 是梯形的高12由定比分点坐标公式得 x0 ,y 0 设双曲线的方( -2)c2(1+ ) h1+程为 1,则离心率 e= . 由点 C、E 在双曲线上,所以,将点 C 的坐x2a2 y2b2 ca标代入双曲线方程得 1 ,将点 E 的坐标代入双曲线方程得 ( )c24a2 h2b2 c24a2 21+2( )2 1 再将 e= 、得 1, 1 , (1+ h2b2 ca e24 h2b2 h2b2 e24 e
8、244)2( )2 1 21+ 11+ h2b2将式代入式,整理得 (44)12,1 由题设 得,e24 3e2+2 23 341 解得 e 所以双曲线的离心率的取值范围为 , 23 3e2+2 34 7 10 7 10练习:1.(天津理 4) 设双曲线2(,)yxab的离心率为 3,且它的一条准线与抛物线 2yx的准线重合,则此双曲线的方程为A. 14B.214896yxC.213yxD.2136yx2.(全国 2 文 11)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 3B 3C D3.(2006 全国 II)已知双曲线 的一条渐近线方程为 y x,则双曲线的离心率为 x
9、a yb 1 43(A) (B) (C) (D)53 43 54 324 (2006 山东卷)在给定椭圆中,过焦点且垂直于长轴的弦长为 ,焦点到相应准线的距离为 1,则该椭圆的离心率为 (A) 2 (B) (C) 21 (D) 45 (2006 山东卷)在给定双曲线中,过焦点垂直于实轴的弦长为 ,焦点到相应准线的距离为 21,则该双曲线的离心率为 (A) 2 (B)2 (C) 2 (D)2 26.(安徽理 9)如图, 1F和 2分别是双曲线)0,(2barx的两个焦点, A和 B是以 O为圆心,以1O为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且 F2是等边三角形,则双曲线的离心率为(A) 3(B)
10、5(C) 5(D) 317.(湖南文 9)设 12F、 分别是椭圆5210xyab的左、右焦点,P 是其右准线上纵坐标为 3c( 为半焦距)的点,且 12F,则椭圆的离心率是A 3 B. 12 C. 512 D. 28.(全国 2 理 11)设 F1,F 2 分别是双曲线2xyab的左、右焦点。若双曲线上存在点A,使F 1AF2=90,且|AF 1|=3|AF2|,则双曲线离心率为(A) 5 (B) 0(C) 152 (D) 59.(2006 福建卷)已知双曲线 2byax(a0,b0)的右焦点为 F,若过点 F 且倾斜角为60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
11、A.( 1,2) B. (1,2) C.2,+ D.(2,+)10.(北京文 4)椭圆21(0)xyab的焦点为 1, 2,两条准线与 x轴的交点分别为 MN, ,若 12F ,则该椭圆离心率的取值范围是( ) 102, 0, 12, 21,答案:1.由 3,ca21可得 3,6,3.abc故选 D2.已知椭圆的长轴长是短轴长的 2 倍, ,椭圆的离心率 32cea,选 D。3.双曲线焦点在 x 轴,由渐近线方程可得2445,33bcea可 得,故选 A4.不妨设椭圆方程为21ya(ab0) ,则有221ac且,据此求出 e25.不妨设双曲线方程为21xyab(a0,b0) ,则依题意有221
12、baca且,6据此解得 e 2,选 C6.解析:如图, 1F和 2分别是双曲线 )0,(12barx的两个焦点, A和 B是以 O为圆心,以 1F为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且 2是等边三角形,连接 AF1,AF 2F1=30,|AF1|=c,|AF 2|= 3c, (3)ac,双曲线的离心率为 3,选 D。7.由已知 P( a,) ,所以 22)3(2化简得02ceca8.设 F1,F 2 分别是双曲线21xyab的左、右焦点。若双曲线上存在点 A,使F 1AF2=90,且 |AF1|=3|AF2|,设|AF 2|=1,|AF 1|=3,双曲线中 122|aF,12|0cAF, 离心率 0e,选 B。9.双曲线2(,)xyab的右焦点为 F,若过点 F 且倾斜角为 60o的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则该直线的斜率的绝对值小于等于渐近线的斜率 ba, 3,离心率 e2=2cab 4, e2,选 C10.椭圆21(0)xyab的焦点为 1F, 2,两条准线与 x轴的交点分别为 MN, ,若2|MNc, 12|Fc, 12MN ,则2ac,该椭圆离心率 e 2, D。设点 为曲线上的点),(0yxP一椭圆的焦半径公式:到左焦点的距离: ;0exad到右焦点的距离: 二双曲线的焦半径公式:7到左焦点的距离:;.,;00axexad到右焦点的距离:.,;00