高考数学
圆锥曲线
(椭圆、双曲线、抛物线)小题综合
椭圆的离心率及其应用
1.(2023·全国新Ⅰ卷·高考真题)设椭圆的离心率分别为.若,则(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定的椭圆方程,结合离心率的意义列式计算作答.
【详解】由,得,因此,而,所以.
故选:A
2.(2022·全国·甲卷高考真题)已知椭圆的离心率为,分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据离心率及,解得关于的等量关系式,即可得解.
【详解】解:因为离心率,解得,,
分别为C的左右顶点,则,
B为上顶点,所以.
所以,因为
所以,将代入,解得,
故椭圆的方程为.
故选:B.
3.(2022·全国甲卷·高考真题)椭圆的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线的斜率之积为,则C的离心率为(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,则,根据斜率公式结合题意可得,再根据,将用表示,整理,再结合离心率公式即可得解.
【详解】[方法一]:设而不求
设,则
则由得:,
由,得,
所以,即,
所以椭圆的离心率,故选A.
[方法二]:第三定义
设右端点为B,连接PB,由椭圆的对称性知:
故,
由椭圆第三定义得:,
故
所以椭圆的离心率,故选A.
4.(2021·全国乙卷·高考真题)设是椭圆的上顶点,若上的任意一点都满足,则的离心率的取值范围是(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设,由,根据两点间的距离公式表示出,分类讨论求出的最大值,再构建齐次不等式,解出即可.
【详解】设,由,因为,,所以
,
因为,当,即时,,即,符合题意,由可得,即;
当,即时,,即,化简得,,显然该不等式不成立.
故选:C.
【点睛】本题解题关键是如何求出的最大值,利用二次函数求指定区间上的最值,要根据定义域讨论函数的单调性从而确定最值.
5.(2021·浙江·高考真题)已知椭圆,焦点,,若过的直线和圆相切,与椭圆在第一象限交于点P,且轴,则该直线的斜率是,椭圆的离心率是.
【答案】
【分析】不妨假设,根据图形可知,,再根据同角三角函数基本关系即可求出;再根据椭圆的定义求出,即可求得离心率.
【详解】
如图所示:不妨假设,设切点为,
,
所以,由,所以,,
于是,即,所以.
故答案为:;.
6.(2019·北京·高考真题)已知椭圆(a>b>0)的离心率为,则
A.a2=2b2 B.3a2=4b2 C.a=2b D.3a=4b
【答案】B
【分析】由题意利用离心率的定义和的关系可得满足题意的等式.
【详解】椭圆的离心率,化简得,
故选B.
【点睛】本题考查椭圆的标准方程与几何性质,属于容易题,注重基础知识?基本运算能力的考查.
7.(2018·北京·高考真题)已知椭圆,双曲线.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为;双曲线N的离心率为.
【答案】2
【分析】方法一:由正六边形性质得渐近线的倾斜角,解得双曲线中关系,即得双曲线N的离心率;由正六边形性质得椭圆上一点到两焦点距离之和为,再根据椭圆定义得,解得椭圆M的离心率.
【详解】[方法一]:【最优解】数形结合+定义法
由正六边形性质得椭圆上一点到两焦点距离之和为,再根据椭圆定义得,所以椭圆M的离心率为
双曲线N的渐近线方程为,由题意得双曲线N的一条渐近线的倾斜角为,
??
故答案为:;.
[方法二]:数形结合+齐次式求离心率
设双曲线的一条渐近线与椭圆在第一象限的交点为,椭圆的右焦点为.由题可知,为正六边形相邻的两个顶点,所以(O为坐标原点).
所以.因此双曲线的离心率.
由与联立解得.
因为是正三角形,所以,因此,可得.
将代入上式,化简、整理得,即,解得,(舍去).
所以,椭圆的离心率为,双曲线的离心率为2.
故答案为:;.
[方法三]:数形结合+椭圆定义+解焦点三角形
由条件知双曲线N在第一、三象限的渐近线方程为,于是双曲线N的离心率为.
设双曲线的一条渐近线与椭圆在第一象限的交点为A,椭圆的左、右焦点分别为.在中,.
由正弦定理得.
于是.
即椭圆的离心率.
故答案为:;.
【整体点评】方法一:直接根据椭圆的定义以及正六边形性质求解,是该题的最优解;
方法二:利用正六边形性质求出双曲线的离心率,根据平面几何条件创建齐次式求出椭圆的离心率,运算较为复杂;
方法三:利用正六边形性质求出双曲线的离心率,再根据通过解焦点三角形求椭圆离心率.
8.