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文件名称:微突破 离心率的范围问题.docx
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总页数:4 页
更新时间:2025-06-13
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文档摘要

离心率的范围问题

圆锥曲线中离心率的范围问题是高考的热点题型,对圆锥曲线中已知特征关系的转化是解决此类问题的关键,相关平面几何关系的挖掘应用也可使问题求解更简洁.

一、借助平面几何图形中的不等关系

根据平面图形的关系,如三角形两边之和大于第三边、折线段大于或等于直线段、对称的性质中的最值等得到不等关系,然后将这些量结合曲线的几何性质用a,b,c进行表示,进而得到不等式,从而确定离心率的范围.

(1)已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(a>b>0)与圆C2:x2+y2=b2,若在椭圆C1上存在点P,使得过点P所作的圆C2的两条切线互相垂直,则椭圆C1的离心率的取值范围是

A.[12,1) B.[22,

C.[22,1) D.[32,

解析:(1)在椭圆C1的长轴端点P处向圆C2引两条切线PA,PB,若椭圆C1上存在点P,使过P的两条切线互相垂直,则只需∠APB≤90°,即α=∠APO≤45°,∴sinα=ba≤sin45°=22,得a2≤2c2,∴e2≥12,又0<e<1,∴22≤e<1,即e∈[22,1

(2)已知F1,F2是双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,点P是双曲线上在第一象限内的一点,且2sin∠PF1F2=sin∠PF2F1,则该双曲线的离心率的取值范围是(

解析:(2)在△PF1F2中,2sin∠PF1F2=sin∠PF2F1,由正弦定理|PF1|sin∠PF2F1=|PF2|sin∠PF1F2,得|PF1|=2|PF2|.又点P是双曲线上在第一象限内的一点,所以|PF1|-|PF2|=2a,所以|PF1|=4a,|PF2|=2a,在△PF1F2中,由|PF1|+|PF2|>|F1F2|,得4a+2a>2c,即3a

二、借助题目中给出的不等信息

根据试题本身给出的不等条件,如已知某些量的范围,存在点或直线使方程成立,Δ的范围等,进一步得到离心率的不等关系式,从而求解.

(1)已知平行四边形ABCD内接于椭圆Ω:x2a2+y2b2=1(a>b>0),且AB,AD斜率之积的范围为(-34,-23),则椭圆

A.(12,33) B.(33

C.(14,33) D.(14

解析:(1)由题意,D,B关于原点对称,设D(x0,y0),B(-x0,-y0),A(x,y),∴kAD·kAB=y-y0x-x0×y+y0x+x0=y2-y02x2-x02=b2(1-x2a2)-

(2)已知点F1,F2分别是双曲线C:x2-y2b2=1(b>0)的左、右焦点,O为坐标原点,点P在双曲线右支上,且满足|F1F2|=2|OP|,tan∠PF2F1≥4,则双曲线C的离心率的取值范围是(

A.(1,179] B.[179

C.[173,+∞) D.(1,17

解析:(2)∵|F1F2|=2|OP|,∴F1P⊥F2P,记|PF1|=x,|PF2|=y,则x2+y2=(2c)2=4c2.又x-y=2a①,∴2xy=4c2-4a2,∴(x+y)2=4c2+4c2-4a2=8c2-4a2,∴x+y=22c2-a2②,由①②得x=2c2-a2+a,y=2c2-a2-a.又tan∠PF2F1=xy≥4,即x≥4y,∴2c2-a2+a≥4(

三、借助圆锥曲线的性质

在求离心率的范围时常用到椭圆或双曲线自身的性质,如椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)中,-a≤x≤a,P是椭圆上任意一点,则a-c≤|PF1

(1)已知F是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一个焦点,若直线y=kx与椭圆相交于A,B两点,且∠AFB=120°,则椭圆离心率的取值范围是

A.[32,1) B.(0,3

C.[12,1) D.(0,1

解析:(1)设F为椭圆的左焦点,F为椭圆的右焦点,连接AF,BF,AF,BF(图略),由椭圆及直线的对称性知,四边形AFBF为平行四边形,又∠AFB=120°,则∠FAF=60°,在△AFF中,|FF|2=|AF|2+|AF|2-2|AF|·|AF|cos∠FAF=(|AF|+|AF|)2-3|AF|·|AF|,∴(|AF|+|AF|)2-|FF|2=3|AF|·|AF|≤3(|AF|+|AF|2)2,可得14(|AF|+|AF|)2≤|FF|2,即a2≤4c2,则e=ca≥12,∴椭圆的离心率e

(2)已知双曲线E:y2a2-x2b2=1(a>0,b>0),过点M(-b,0)的两条直线l1,l2分别与双曲线E的上支、下支相切于点A,B.若△MAB为锐角三角形,则双曲线E

A.(1,52) B.(1,6

C.(52,+∞) D.(62

解析:(2)如图,设过点M(-b,0)的直线l1:y=k(x+b)(k>0),联立y=k(x+b),y2a2-x2b2=1,消y整理得(b2k2