当前位置:首页>文档>专题16妙解离心率问题(12大核心考点)(讲义)(解析版)_2.2025数学总复习_2024年新高考资料_2.2024二轮复习_2024年高考数学二轮复习讲练(新教材新高考)

专题16妙解离心率问题(12大核心考点)(讲义)(解析版)_2.2025数学总复习_2024年新高考资料_2.2024二轮复习_2024年高考数学二轮复习讲练(新教材新高考)

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专题16妙解离心率问题(12大核心考点)(讲义)(解析版)_2.2025数学总复习_2024年新高考资料_2.2024二轮复习_2024年高考数学二轮复习讲练(新教材新高考)
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专题 16 妙解离心率问题 【目录】 ..............................................................................................................................................2 ...............................................................................................................................................3 ..............................................................................................................................................4 ..............................................................................................................................................4 ............................................................................................................................................12 考点一:顶角为直角的焦点三角形求解离心率的取值范围问题..........................................................................12 考点二:焦点三角形顶角范围与离心率...............................................................................................................16 考点三:共焦点的椭圆与双曲线问题...................................................................................................................19 考点四:椭圆与双曲线的4a通径体.....................................................................................................................21 考点五:椭圆与双曲线的4a直角体.....................................................................................................................24 考点六:椭圆与双曲线的等腰三角形问题............................................................................................................26 考点七:双曲线的4a底边等腰三角形..................................................................................................................28 考点八:焦点到渐近线距离为b............................................................................................................................32 考点九:焦点到渐近线垂线构造的直角三角形....................................................................................................36 考点十:以两焦点为直径的圆与渐近线相交问题................................................................................................38 考点十一:渐近线平行线与面积问题...................................................................................................................41 考点十二:数形结合转化长度角度.......................................................................................................................45 求椭圆或双曲线的离心率、与双曲线的渐近线有关的问题,多以选择、填空题的形式考查,难度中等. 考点要求 考题统计 考情分析 离心率 2023年新高考I卷第5、16题,10分 离心率问题一直是高考每年必考,对圆锥曲线概念和几 2023年甲卷第9题,5分 何性质的考查为主,一般不 2022年甲卷第10题,5分 会出太难,二轮复习我们需 2022年浙江卷第16题,4分 要掌握一些基本的性质和常 规的处理方法,挖掘椭圆双 2021年甲卷第5题,5分 曲线的几何性质下手. 2021年天津卷第8题,5分 求离心率范围的方法 一、建立不等式法: 1、利用曲线的范围建立不等关系. 2、利用线段长度的大小建立不等关系. 为椭圆 的左、右焦点, 为椭圆 上的任意一点, ; 为双曲线 的左、右焦点, 为双曲线 上的任一点, . 3、利用角度长度的大小建立不等关系. 为椭圆 的左、右焦点, 为椭圆上的动点, 若 ,则椭圆离心率 的取值范围为 .4、利用题目不等关系建立不等关系. 5、利用判别式建立不等关系. 6、利用与双曲线渐近线的斜率比较建立不等关系. 7、利用基本不等式,建立不等关系. 1.(2023•新高考Ⅰ)设椭圆 , 的离心率分别为 , .若 , 则 A. B. C. D. 【答案】 【解析】由椭圆 可得 , , , 椭圆 的离心率为 , , , , , 或 (舍去). 故选: . 2.(2023•甲卷)已知双曲线 的离心率为 , 的一条渐近线与圆 交于 , 两点,则 A. B. C. D. 【答案】 【解析】双曲线 的离心率为 , 可得 ,所以 , 所以双曲线的渐近线方程为: , 一条渐近线与圆 交于 , 两点,圆的圆心 ,半径为1, 圆的圆心到直线 的距离为: ,所以 . 故选: . 3.(2022•甲卷)椭圆 的左顶点为 ,点 , 均在 上,且关于 轴对称.若 直线 , 的斜率之积为 ,则 的离心率为 A. B. C. D. 【答案】 【解析】已知 ,设 , ,则 , , , , 故 ①, ,即 ②, ②代入①整理得: , . 故选: . 4.(2021•甲卷)已知 , 是双曲线 的两个焦点, 为 上一点,且 , , 则 的离心率为 A. B. C. D. 【答案】 【解析】设 , , 则根据题意及余弦定理可得: ,解得 ,所求离心率为 . 故选: . 5.(2021•天津)已知双曲线 的右焦点与抛物线 的焦点重合,抛物 线的准线交双曲线于 , 两点,交双曲线的渐近线于 , 两点,若 ,则双曲线的离心 率为 A. B. C.2 D.3 【答案】 【解析】解由题意可得抛物线的准线方程为 , 由题意可得: ,渐近线的方程为: , 可得 , , , , 所以 , , 由 , 解得: ,即 , 所以双曲线的离心率 . 故选: . 6.(2022•甲卷)已知椭圆 的离心率为 , , 分别为 的左、右顶点, 为 的上顶点.若 ,则 的方程为 A. B. C. D. 【答案】 【解析】由椭圆的离心率可设椭圆方程为 ,则 , 由平面向量数量积的运算法则可得: , , 则椭圆方程为 . 故选: . 7.(2022•全国)若双曲线 的一条渐近线与直线 垂直,则 的离心率 为 A.5 B. C. D. 【答案】 【解析】由双曲线 的方程可得渐近线方程为 , 由题意可得 , 所以双曲线的离心率 , 故选: . 8.(多选题)(2022•乙卷)双曲线 的两个焦点为 , ,以 的实轴为直径的圆记为 ,过 作 的切线与 交于 , 两点,且 ,则 的离心率为 A. B. C. D. 【答案】 【解析】当直线与双曲线交于两支时,设双曲线的方程为 ,设过 的切线与圆 相切于点 , 则 , ,又 , 所以 , 过点 作 于点 , 所以 ,又 为 的中点, 所以 , , 因为 , ,所以 , 所以 ,则 , 所以 , 由双曲线的定义可知 , 所以 ,可得 ,即 , 所以 的离心率 . 情况二:当直线与双曲线交于一支时, 如图,记切点为 ,连接 ,则 , ,过 作 于 ,则 ,因为 ,所以 , , ,即 , 所以 , 正确. 故选: . 9.(2023•新高考Ⅰ)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , .点 在 上, 点 在 轴上, , ,则 的离心率为 . 【答案】 【解析】(法一)如图,设 , , , 设 ,则 , 又 ,则 ,可得 , 又 ,且 , 则 ,化简得 . 又点 在 上, 则 ,整理可得 , 代 ,可得 ,即 ,解得 或 (舍去), 故 . (法二)由 ,得 , 设 ,由对称性可得 , 则 , 设 ,则 , 所以 ,解得 , 所以 , 在△ 中,由余弦定理可得 , 即 ,则 . 故答案为: . 10.(2022•浙江)已知双曲线 的左焦点为 ,过 且斜率为 的直线交双曲线于 点 , ,交双曲线的渐近线于点 , 且 .若 ,则双曲线的离心率是 . 【答案】 . 【解析】(法一)如图,过点 作 轴于点 ,过点 作 轴于点 , 由于 , 且 ,则点 在渐近线 上,不妨设 ,设直线 的倾斜角为 ,则 ,则 ,即 ,则 , , 又 ,则 , 又 ,则 ,则 , 点 的坐标为 , ,即 , . (法二)由 ,解得 , 又 , 所以点 的纵坐标为 , 代入方程 中,解得 , 所以 ,代入双曲线方程中,可得 , 所以 . 故答案为: .考点一:顶角为直角的焦点三角形求解离心率的取值范围问题 顶角为直角的焦点三角形求解离心率的取值范围问题,如图所示: 1 1 e= = sinα+cosα π √2sin(α+ ) 椭圆: 4 ,根据α范围求解值域. 1 1 e= = cosα−sinα π √2cos(α+ ) 双曲线: 4 ,根据α范围求解值域. 【例1】(2024·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习)已知椭圆 上一点 ,它关 于原点的对称点为 ,点 为椭圆右焦点,且满足 ,设 ,且 ,则该椭圆的 离心率 的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】B 【解析】如图所示,设椭圆得左焦点为 ,连接 , 则四边形 为矩形, 则 , 所以 , 在 中,由 , 得 , 所以 , 所以 , 因为 ,所以 , 所以 , 所以 . 故选:B. 【变式1-1】(2024·高三单元测试)已知椭圆 (a>b>0)上有一点A,它关于原点的对称点为 B,点F为椭圆的右焦点,且AF⊥BF,设 ,且 ,则该椭圆的离心率e的取值范围为 ( )A. B. C. D. 【答案】A 【解析】如图所示, 设椭圆的左焦点为 ,连接 , . 则四边形 为矩形. 因此 . .所以 , . . , , , , 其中 , . .故选:A. 【变式1-2】(2024·宁夏银川·高三银川二中校考阶段练习)已知椭圆 上有一点 ,它 关于原点的对称点为 ,点 为椭圆的右焦点,且满足 ,设 ,且 ,则该椭 圆的离心率 的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】设椭圆的左焦点为 ,连接 , ,可知四边形 为矩形,从而可知 , 且 ,由 ,可得 , ,结合 ,可得 ,根据 ,求出范围即可.如图所示,设椭圆的左焦点为 ,连接 , ,则 四边形 为矩形, 所以 , , 由 ,可得 , , ,即 , ∵ , , , , . 故选:A.【变式1-3】(2024·河南驻马店·高三统考期末)已知双曲线 右支上非顶点的一点 关 于原点 的对称点为 , 为其右焦点,若 ,设 且 ,则双曲线 离心率 的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 如图所示,设双曲线的左焦点为 ,连接 , 因为 ,所以四边形 为矩形, 所以 , 因为 , , , 所以 , 所以 , ∵ ,∴ , , ∴ , 故选:C 考点二:焦点三角形顶角范围与离心率 x2 y2 + =1(a>b>0) 是椭圆a2 b2 的焦点,点 在椭圆上, ∠F 1 PF 2 =θ ,则 cosθ≥1−2e2 (当且仅当 动点为短轴端点时取等号). 【例2】(2024·辽宁葫芦岛·高三统考期末)已知点 分别是椭圆 的左、右焦点,点 是椭圆上的一个动点,若使得满足 是直角三角形的动点 恰好有6个,则该椭圆的离心率为 ( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由题意知,椭圆的最大张角为 ,所以 ,所以 ,所以 , 故选:C. 【变式2-1】(2024·江西抚州·高三统考期末)设 是椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点 ,使 ,则椭圆离心率的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】F(-c,0),F(c,0),c>0,设P ,则|PF |=a+ex ,|PF |=a-ex. 1 2 1 1 2 1 在△ 中,由余弦定理得 , 解得 .∵ ,∴0≤ <a2,即 .且 ∴ .故椭圆离心率的取范围是 e∈ 【变式2-2】(2024·宁夏·高三校联考阶段练习)已知 , 是椭圆 的两个焦点, 若椭圆C上存在点 ,使得 ,则椭圆的离心率的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】若椭圆C上存在点 ,使得 ,即以 为直径的圆与椭圆 有交 点,设 , ,解得 ,即 , ,又 ,故 . 故选:B. 【变式2-3】(2024·高三课时练习)已知椭圆 的两个焦点分别为 ,若椭圆上存 在点 使得 是钝角,则椭圆离心率的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 当动点 从椭圆长轴端点处沿椭圆弧向短轴端点运动时, 对两个焦点的张角 渐渐增大,当且仅当 点位于短轴端点 处时,张角 达到最大值. ∵椭圆上存在点 使得 是钝角,∴ 中, , ∴ 中, ,∴ , ∴ ,∴ ,∴ , ∵ ,∴ .椭圆离心率的取值范围是 ,故选B. 考点三:共焦点的椭圆与双曲线问题 α α sin2 cos2 2 2 + =1 e e 椭 2 双 2 ,与基本不等式联姻求解离心率的取值范围【例3】(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆和双曲线有共同的焦点 , , 是它们的一个交点,且 ,记椭圆和双曲线的离心率分别为 , ,则当 取最大值时, , 的值分别是( ) A. , B. , C. , D. , 【答案】A 【解析】不妨设椭圆与双曲线的标准方程分别为: , , , . 设 , . .则 , ,∴ , . 因为 , 所以 , 即 . ∴ ,∴ , ∴ ,则 ,当且仅当 , 时取等号. 故选:A. 【变式3-1】(2024·湖南·高三校联考期末)已知椭圆和双曲线有共同的焦点 , , , 分别是它们在 第一象限和第三象限的交点,且 ,记椭圆和双曲线的离心率分别为 , ,则 最小值等 于 . 【答案】 【解析】设椭圆长半轴为 ,双曲线实半轴为 , , , 为两曲线在第一象限的交点, 为两曲线在第三象限的交点,如图,由椭圆和双曲线定义与对称性知 , , 四边形 为平行四边形, , ,而 ,则 ,因此 , 即 ,于是有 ,则 , , 所以 ,当且仅当 , 时取 等号. 故答案为: 【变式3-2】(2024·湖北咸宁·校考模拟预测)已知中心在原点的椭圆与双曲线有公共焦点,左右焦点分别 为 ,且两条曲线在第一象限的交点为 , 是以 为底边的等腰三角形,若 ,椭圆 与双曲线的离心率分别为 ,则 的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 设椭圆与双曲线的半焦距为c,椭圆长半轴为 ,双曲线实半轴为 , , , 是以 为底边的等腰三角形,点 在第一象限内, , 即 , ,且 , , , ,解得: . 在双曲线中, , ;在椭圆中, , ; ; , ,则 , , 可得: , 的取值范围为 . 故选:B. 考点四:椭圆与双曲线的4a通径体 椭圆与双曲线的4a通径体 如图,若 ,易知 ,若 ,则一定有 ,根据 可得 ,即 【例4】(2024·河南新乡·高三统考期末)设双曲线 的左、右焦点分别是 、 , 过 的直线交双曲线 的左支于 、 两点,若 ,且 ,则双曲线 的离心率是 ( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】如下图所示:,由双曲线的定义可得 , 所以, ,则 , 由余弦定理可得 , , 因为 , 故 ,整理可得 ,故该双曲线的离心率为 . 故选:B. 【变式4-1】(2024·甘肃庆阳·高三校联考阶段练习)已知 , 分别是椭圆 : 的 左、右焦点,过点 的直线交椭圆C于M,N两点.若 ,且 ,则椭圆C 的离 心率为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】因为 , 所以可设 , , , 因为 ,所以 ,解得 , 因为 ,所以 , , ,所以 , 在 中, , , 由 ,可得 , 即椭圆 的离心率为 . 故选:B. 【变式4-2】(2024·湖南衡阳·校联考模拟预测)已知椭圆 的左、右焦点分别为 、 ,过 作直线 与椭圆相交于 、 两点, ,且 ,则椭圆的离心率为 ( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】如图所示,设 , ,设 ,则 , 在 中, , 由椭圆定义可知 , , ,解得 , 所以 , , 在 中,可得 ,在 中,由余弦定理可得 , , ,即 0, 解得 ,所以椭圆离心率 . 故选:D. 考点五:椭圆与双曲线的4a直角体 |λ−1| 如左图,若 AF 2 ⊥AB ,AB过原点,且 ⃗AF 1 =λ⃗F 1 B , ∠AF 1 F 2 =α ,则 ecosα= λ+1 可得离心率. 如右图,若 BF 2 ⊥AC ,AB过原点,且 ⃗AF 2 =λ⃗F 2 C(0<λ<1) ,通过补全矩形,可得 AF 1 ⊥AC , λ+1 b2 |λ−1| |AF|= ⋅ ecosα= 2 2 a ,借助公式 λ+1 可得离心率.【例5】(2024·山东济南·校联考)设 , 分别是椭圆 的左、右焦点,过 的直 线交椭圆于 , 两点,且 , ,则椭圆 的离心率为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】因为 ,不妨令 , 过 的直线交椭圆于 , 两点,由椭圆的定义可得, , , 则 , , 又 ,所以 ,则 和 都是直角三角形, 则 ,即 ,解得 , 所以 , ,又 , , 所以 ,因此 ,所以椭圆 的离心率为 . 故选:C. 【变式5-1】(2024·安徽池州·高三统考期末)设 分别是椭圆 的左、右焦点, 过点 的直线交椭圆 于 两点,若 ,且 ,则椭圆 的离心率是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】设 ,再由是等腰直角三角形 ,故选D, 【变式5-2】(2024·湖北黄冈·高三统考期末)已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,过 的直线交椭圆于A,B两点, ,且 ,椭圆 的离心率为 ,则实数 ( ) A. B.2 C. D.3 【答案】D 【解析】因为 ,设 ,由椭圆的定义可得: ,则 ,因为 ,所以 , 所以 ,即 ,又因为椭圆 的离心率为 , 所以 ,则有 , 所以 ,则 ,则 , 由 ,所以 ,因为 ,所以 , 所以 ,即 ,解得: , 故选: . 考点六:椭圆与双曲线的等腰三角形问题 同角余弦定理使用两次 【例6】已知椭圆C的焦点为 ,过F 的直线与C交于A,B两点.若 , 2 ,则C的方程为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】法一:如图,由已知可设 ,则 ,由椭圆的定义有.在 中,由余弦定理推论得 .在 中,由余弦定理得 ,解得 . 所求椭圆方程为 ,故选B. 法二:由已知可设 ,则 ,由椭圆的定义有 .在 和 中,由余弦定理得 ,又 互补, ,两式消去 ,得 ,解得 . 所求椭圆方程为 ,故选B. 【变式6-1】(2024·江西九江·高三九江一中校考期末)已知双曲线 左右焦点为 , ,过 的直线与双曲线的右支交于P,Q两点,且 ,若 为以Q为顶角的等腰三角形, 则双曲线的离心率为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由题意 , 又 ,所以 ,从而 , , , 中, ,中. , 所以 , ,所以 , 故选:C. 【变式6-2】(2024·辽宁沈阳·高三沈阳二中校考阶段练习)已知双曲线 左右焦点为 , ,过 的直线与双曲线的右支交于 , 两点,且 ,若 为以 为顶角的等腰三角形, 则双曲线的离心率为( ) A.3 B.2 C. D. 【答案】C 【解析】由题意 , 又 ,所以 ,从而 , , , 中, , 中. , 所以 , ,所以 , 故选:C. 考点七:双曲线的4a底边等腰三角形 当 或者 时,令 ,则一定存在① ,② 【例7】(2024·河南·高三校联考阶段练习)设 为双曲线 : ( , )的右焦点,直线 : (其中 为双曲线 的半焦距)与双曲线 的左、右两支分别交于 , 两点,若 ,则双曲线 的离心率是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】设双曲线 的左焦点为 ,如图,取线段 的中点 ,连接 ,则 .因为 ,所以 ,即 ,则 .设 .因为 ,所以 ,则 ,从而 ,故 ,解得 .因为直线 的斜 率为 ,所以 ,整理得 ,即 , 故选:D. 【变式7-1】(2024·贵州·校联考模拟预测)设 为双曲线C: 的右焦点,直线l: (其中c为双曲线C的半焦距)与双曲线C的左、右两支分别交于M,N两点,若 ,则双曲线C的离心率是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】设双曲线C的左焦点为 ,如图,取线段 的中点H,连接 ,则 .因为 ,所以 ,即 ,则 . 设 .因为 , 所以 ,则 ,从而 ,故 ,解得 . 因为直线l的斜率为 ,所以 ,整理得 ,即 ,则 ,故 . 故选:C 【变式7-2】(2024·全国·高三长垣市第一中学校联考开学考试)设双曲线 的左、右 焦点分别为 ,过点 作斜率为 的直线 与双曲线 的左、右两支分别交于 两点,且 ,则双曲线 的离心率为( ) A. B. C. D.2 【答案】A 【解析】如图,设 为 的中点,连接 . 易知 ,所以 ,所以 . 因为 为 的中点,所以 . 设 ,因为 ,所以 . 因为 ,所以 . 所以 . 因为 是 的中点, ,所以 .在Rt 中, ; 在Rt 中, . 所以 ,解得 . 所以 . 因为直线 的斜率为 , 所以 ,所以 , ,所以离心率为 . 故选:A 【变式7-3】(2024·全国·模拟预测)已知 , 分别为双曲线 的左、右焦点, 过 的直线与双曲线 的左支交于 , 两点,连接 , ,在 中, , ,则双曲线 的离心率为( ) A.3 B. C. D.2 【答案】D 【解析】设 ,则由双曲线定义可得 , , ,由 可得 ,再在 中根据余弦定理即可列出式子求出离心率.设 ,则由双曲线定义可得 ,,则 , 则 ,解得 ,从而 . 在 中, , 即 ,解得 . 故选:D. 考点八:焦点到渐近线距离为b 双曲线的特征三角形,如图所示,设渐近线 , ,过右焦点作 , , 由于渐近线方程为 ,故 ,且斜边 ,故 ,故 , . 【例8】(2024·河南新乡·高三校联考阶段练习)已知双曲线 的左、右焦点分别为 ,过 作双曲线 的一条渐近线的垂线 ,垂足为 ,直线 与双曲线 的左支交于 点 ,且 恰 为线段 的中点,则双曲线 的离心率为 ( ) A. B. C.2 D. 【答案】D 【解析】连结 ,因为点 分别为 和 的中点, 所以 ,且 设点 到一条渐近线 的距离 ,所以 ,又 ,所以 ,中,满足 , 整理为: , 双曲线的离心率 . 故选:D 【变式8-1】(2024·吉林白山·高三校联考阶段练习)已知双曲线 的左右焦点分别为 , ,以 为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点 (异于坐标原点 ),若线段 交双曲线于点 , 且 则该双曲线的离心率为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】不妨设渐近线的方程为 ,因为 , 为 的中点, 所以 为 的中点, 将直线 , 的方程联立 ,可得 , 又 ,所以 即 , 又 点在双曲线上,所以 ,解得 , 所以该双曲线的离心率为 , 故选:A.【变式8-2】(2024·山西运城·高三统考期末)已知双曲线 的左、右焦点分别为 、 , 以 为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点 ,若线段 交双曲线于点 ,且 ,则双 曲线的离心率为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】根据题意,不妨取点 在第二象限,题中条件,得到 ,记 ,求出 ,根据双曲线定义,得到 , ,在 中,由余弦定理,即可得出结果. 因为以 为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点 ,不妨取点 在第二象限, 所以 ,则 , 因为双曲线 的渐近线方程为 ,则 ,所以 ; 记 ,则 ,由 解得 , 因为 ,由双曲线的定义可得 ,所以 , , 由余弦定理可得: , 则 ,所以 ,整理得 ,解得 , 所以双曲线的离心率为 . 故选:C.【变式8-3】(2024·辽宁·统考模拟预测)已知双曲线 : 的一个焦点为 ,过 作双 曲线 的一条渐近线的垂线,垂足为 .若 ( 为坐标原点)的面积等于 ( 为双曲线 的半焦距), 则双曲线 的离心率为( ) A. B. C.2 D. 【答案】A 【解析】设双曲线 : 的右焦点 , 双曲线 的一条渐近线方程设为 , 可得 , , 的面积为 ,即有 , 化为 , ,解得 . 故选:A. 【变式8-4】(2024·广西南宁·统考)已知双曲线 的左焦点为 ,过点 的直线 与两条渐近线的交点分别为 两点(点 位于点M与点N之间),且 ,又过点 作 于P(点O为坐标原点),且 ,则双曲线E的离心率 ( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】不妨设 在第二象限, 在第三象限,如下图所示: 因为 , ,所以 , 所以 , ,又 ,所以 , 所以 ,所以 , 因为 ,所以 , 所以 ,所以 . 故选:C. 考点九:焦点到渐近线垂线构造的直角三角形 利用几何法转化 【例9】(2024·江西九江·高三九江一中校考阶段练习) 是双曲线 的左焦点,过 点 作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为 ,交另一条渐近线于点 .若 ,则此双曲线的离心 率为( ) A.2 B. C. D. 【答案】D 【解析】由题意得: ,双曲线渐近线方程为: 若 为直线 与 交点, 为直线 与 交点 则 直线 方程为: ,与 联立可得: 直线 方程与 联立可得: 由 得: ,即 ,即 ,解得: 或 (舍)由双曲线对称性可知,当 为直线 与 交点, 为直线 与 交点时,结论一致 故选: 【变式9-1】(2024·广西玉林·校考模拟预测)过双曲线C: (a>0,b>0)的右焦点F引一条渐近 线的垂线,与另一条渐近线相交于第二象限,则双曲线C的离心率的取值范围是( ) A.( ,+∞) B.( ,+∞) C.(2,+∞) D.(3,+∞) 【答案】A 【解析】由题意双曲线C: 的渐近线 ,右焦点 , 不妨设过右焦点 与双曲线的一条渐近线垂直的直线方程为 与 联立得 ,所以 , ,所以交点坐标为 ,因 为交点在第二象限,所以 ,因为 , , ,所以 , ,所以 , 即 ,因为 ,所以 ,即 故选:A 【变式9-2】(2024·江西新余·统考)已知双曲线 ,过右焦点 作 的一条渐近 线的垂线 ,垂足为点 , 与 的另一条渐近线交于点 ,若 ,则 的离心率为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】如下图所示:双曲线的渐近线方程为 ,即 , 所以, ,则 , 因为 ,则 , 设 ,则 ,所以, , , , 由二倍角的正切公式可得 ,即 ,可得 , 因此, . 故选:A. 考点十:以两焦点为直径的圆与渐近线相交问题 b y= x 以 F 1 F 2为直径作圆,交一条渐近线 a 于点B, BF 1交另一条渐近线于点A,则令 ∠BOF 2 =α ,则 α ∠BF 1 F 2 = 2, e= √1+tan2α 【例10】(2024·全国·校联考)过双曲线 的右焦点 作 轴的垂线,与双曲线 及 其一条渐近线在第一象限分别交于 两点,且 为坐标原点),则该双曲线的离心率是 ( ) A.2. B. C. D. 【答案】D【解析】设双曲线的半焦距为 ,由 得到 ,由 得到 , 而 , ,即点A是线段FB的中点, 所以 ,所以 . 故选:D 【变式10-1】(2024·山西晋城·统考)设 , 是双曲线 : 的左、右焦点,以线 段 为直径的圆与直线 在第一象限交于点 ,若 ,则双曲线 的离心率为 ( ) A. B. C. D.2 【答案】A 【解析】由题意可得 , 即有 为等腰三角形, 设 , 则 , 所以 即为 , 所以 ,故选:A 【变式10-2】(2024·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习)已知双曲线 的 左,右焦点分别为F,F,若以FF 为直径的圆和曲线C在第一象限交于点P,且△POF 恰好为正三角形, 1 2 1 2 2 则双曲线C的离心率为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】连接 , 设 , 则由题意可得 是直角三角形, 由 恰好为正三角形得, , ∴ ,∴ , , . 故选:C. 【变式10-3】(2024·陕西宝鸡·统考)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , , 且以 为直径的圆与双曲线 的渐近线在第四象限交点为 , 交双曲线左支于 ,若 ,则 双曲线的离心率为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】写出圆方程,与渐近线方程联立解得得 点坐标,由 可表示出 点坐标, 点坐标代 入双曲线方程整理后可求得 . ,圆方程为 , 由 , 由 , ,解得 ,即 ,设Q(x,y),由 , ,得 , , 0 0 因为 在双曲线上, ∴ , , 解得 ( 舍去), 故选:A 考点十一:渐近线平行线与面积问题 a2b2 ①双曲线C: 上的任意点P到双曲线C的两条渐近线的距离的乘积是一个常数 c2 ②双曲线C: 上的任意点P作双曲线C的两条渐近线的平行线,分别交于A,B两点,则 c2 ab a2 −b2 |PA||PB| 是一个常数 4 , S AOBP = 2 , O⃗A⋅O⃗B= 4 【例11】(2024·北京·人大附中校考)已知 , 分别为双曲线C: 的左、右焦点, 过 作C的两条渐近线的平行线,与渐近线交于M,N两点.若 ,则C的离心率为( ) A.2 B. C. D. 【答案】C 【解析】易知MN关于x轴对称,令 , , ∴ , ,∴ ,∴ ., , , ∴ , ∴ . 故选: C. 【变式11-1】(2024·山东潍坊·高三统考期末)已知双曲线 上一点 坐标为 为双曲线 的右焦点,且 垂直于 轴.过点 分别作双曲线 的两条渐近线的平行线, 它们与两条渐近线围成的图形面积等于 ,则该双曲线的离心率是 . 【答案】 或 【解析】由题意知, , 双曲线 的渐近线方程为 ,设过点 且与渐近线 平行的直线与渐近线 相交于点 ,如图所示, 直线 的方程为 , 将其与 联立,解得 , ,即 , , , 点 , 到直线 的距离为 , 所围图形面积等于1, ,即 , 化简得 , 点 , 在双曲线上, ,即 , , 又 , , 或 , , 离心率 或 . 故答案为: 或 .【变式11-2】(2024·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习)过双曲线 : ( , ) 右支上一点 作两条渐近线的平行线分别与另一渐近线交于点 , , 为坐标原点,设 的面积 为 ,若 ,则双曲线 的离心率取值范围为 .(用区间作答) 【答案】 【解析】设 , 是过P与渐近线 平行的直线,交y轴于 点,与渐近线 交于 , 则 ,即 , 联立 解得 , 则 ,由题知四边形 是平行四边形, 又 在双曲线上,应满足 ,即 则 则 ,解得 , 可得离心率所以离心率的范围为 , 故答案为: 考点十二:数形结合转化长度角度 数形结合 【例12】(2024·四川泸州·高三四川省泸县第一中学校考阶段练习)已知 分别为双曲线 的左、右焦点, 是 左支上一点, ,若存在点 满足 ,则 的离心率为 . 【答案】 【解析】 因为 ,所以 是 的中点,又 为 的中点, 所以 ,因为 ,所以 ,所以 , 设 ,则 , ,且 在双曲线上, 则 ,即 ,又 ,即 , 所以 . 故答案为: . 【变式12-1】(2024·内蒙古赤峰·高三校考期末)已知双曲线 的左、右焦点分别为 ,点 在 上,且 ,射线 分别交 于 两点( 为坐标原点),若 ,则 的离心率为 . 【答案】 【解析】由双曲线的对称性得 ,由 ,得 , 不妨设点 在 的右支上,且 , 在 中,由双曲线定义知 , 由勾股定理得 , 则 , 且 又 , ,所以 , 则在 中,由 ,得 , 化简得 , 即 ,所以 , 所以 ,化简得 . 所以 的离心率为 . 故答案为: . 【变式12-2】(2024·福建龙岩·高三福建省连城县第一中学校考期末)如图,已知双曲线 的左、右焦点分别为 是C上位于第一象限内的一点,且直线 轴的正半轴交于A点, 的内切圆在边 上的切点为N,若 ,则双曲线C的离心率为 .【答案】 【解析】设 的内切圆在边 的切点分别为 ,如图: 则 得 , 又 ,则 , 得 , 又 ,得 ,所以双曲线的离心率为 , 故答案为: .