椭圆的离心率

2021-04-01 17:28:43 惠学堂

椭圆的离心率

一.定义与公式

定义:椭圆的离心率又称:偏心率。离心率是动点到焦点的距离和动点到准线的距离之比。

 

公式:

椭圆离心率:→ a²=b²+c²

 

特征:

1、范围:焦点在x轴上,;焦点在y轴上,

 

2、对称性:关于X轴对称,Y轴对称,关于原点中心对称。

3、顶点:(a,0)(-a,0)(0,b)(0,-b)。

4、离心率:

 

5、离心率范围:0

6、离心率越小越接近于圆,越大则椭圆就越扁。

7、焦点(当中心为原点时):(-c,0),(c,0)或(0,c),(0,-c)。

8、与(m为实数)为离心率相同的椭圆。

9、P为椭圆上的一点,a-c≤PF1(或PF2)≤a+c。

10、椭圆的周长等于特定的正弦曲线在一个周期内的长度。

二、例题

经典例题:

已知F1为椭圆的左焦点,AB分别为椭圆的右顶点和上顶点,P为椭圆上的点,当PF1F1APO//AB(O为椭圆中心)时,求椭圆的离心率.


【详解】

由题意,有$\overrightarrow{O A}+2 \overrightarrow{O B}=3 \overrightarrow{O F}_{1}$,即$\overrightarrow{O F_{1}}=\frac{1}{3} \overrightarrow{O A}+\frac{2}{3} \overrightarrow{O B}$,知$\frac{B F_{1}}{A F_{1}}=\frac{1}{2}$

 

【点睛】

本题考查了求离心率的问题,结合向量的线性关系及模相等,有相关线段的比例关系及等量关系,即求得点的横坐标,结合几何图形根据线段比例求离心率

【点睛】

本道题考查了椭圆的性质,考查了离心率的计算方法,关键构造关于e的不等式,计算范围,即可,难度偏难.

4.已知椭圆$\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1(a>b>0)$的焦点为$F_{1}$$F_{2}$,P是椭圆上一点,且$2 \overrightarrow{P F_{1}} \cdot \overrightarrow{P F_{2}}=\left|\overrightarrow{P F_{1}}\right| \cdot\left|\overrightarrow{P F_{2}}\right|$,若$\triangle F_{1} P F_{2}$的内切圆的半径r满足$\left|\overrightarrow{P F_{1}}\right|=3 r \sin \angle F_{1} F_{2} P$,则椭圆的离心率为(    

A$\frac{4}{7}$ B$\frac{2}{3}$ C$\frac{3}{7}$ D$\frac{1}{3}$

C

【分析】

由已知$2 \overrightarrow{P F_{1}} \cdot \overrightarrow{P F_{2}}=\left|\overrightarrow{P F_{1}}\right| \cdot\left|\overrightarrow{P F_{2}}\right|$,得$\angle F_{1} P F_{2}=\frac{\pi}{3}$,在$\triangle F_{1} P F_{2}$中,利用余弦定理及面积公式可得$\angle F_{1} P F_{2}=\frac{\pi}{3}$,再利用$S_{\mathrm{VF}_{1} P F_{2}}=\frac{\sqrt{3}}{3} b^{2}$的内切圆的半径r,可知$S_{\mathrm{VF}_{P P F_{2}}}=(a+c) r$,建立等式关系,再由已知结合正弦定理得到关系式$\frac{\sqrt{3} b^{2}}{a+c}=\frac{4 c}{\sqrt{3}}$,结合$b^{2}=a^{2}-c^{2}$,将关系式转化为a,c的关系式,从而求得离心率.

【点睛】

关键点点睛:本题考查求椭圆的离心率,解题关键是找到关于a,b,c的等量关系.本题中利用$2 \overrightarrow{P F_{1}} \cdot \overrightarrow{P F_{2}}=\left|\overrightarrow{P F_{1}}\right| \cdot\left|\overrightarrow{P F_{2}}\right|$,得$\angle F_{1} P F_{2}=\frac{\pi}{3}$,在$\triangle F_{1} P F_{2}$中,利用解三角形思想可得$S_{\mathrm{VF}_{1} P F_{2}}=\frac{\sqrt{3}}{3} b^{2}$,再利用$\triangle F_{1} P F_{2}$的内切圆的半径r,可知$S_{V F_{1} P F_{2}}=(a+c) r$,建立等式关系,再由已知结合正弦定理得到所要求的等量关系,考查了学生的运算求解能力,逻辑推理能力.属于中档题.


【分析】

根据题设条件求出$\lambda$,从而得到一个关于直线OP的斜率恒成立的不等式,故可得关于基本量的不等式,据此可求离心率的范围.

【详解】

因为点P$=\Gamma$上第一象限内任意一点,故$\angle \mathrm{POF}$为锐角,所以$\tan \angle P O F<1$

设直线OP的斜率为K,则$0.


【点睛】

方法点睛:圆锥曲线中的离心率范围的计算,关键是利用题设条件构建关于a,b,c的一个不等式关系,此关系的构建需要利用坐标的范围、几何量的范围或点的位置关系等.

6.已知$F_{1}, F_{2}$为椭圆$E: \frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1(a>b>0)$的左、右焦点,B为E的短轴端点,$B F_{2}$的延长线交E于点M,M关于X轴的对称点为N,若$M F_{2} \perp N F_{1}$    ,则的离心率是(    

A$\frac{\sqrt{3}}{2}$ B$\frac{\sqrt{2}}{2}$ C$\frac{\sqrt{3}}{3}$ D$\frac{\sqrt{5}}{5}$

D

【分析】

写出$B F_{2}$方程,与椭圆方程联立求得M点坐标,由对称性得N点坐标,由$M F_{2} \perp N F_{1}$,其斜率乘积为-1得a,b,c的等式,变形后可求得离心率e

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