e>2【解析】由题意只需双曲线的渐近线y?bx的斜率满足abc2?a2?1??1?e2?2?e?2。 2aax2y2【变式2】已知双曲线2?2?1(a?0,b?0)的右焦点为F,若过F且倾斜角为600的直线与双曲
ab线的右支有且只有一个交点,则此双曲线的离心率的取值范围是__________.
[2,??) 【解析】双曲线的渐近线的斜率
2.5圆锥曲线上点的坐标的取值范围
b?tan60?3,即c2?a2?3a2,从而e?2. ax2
【例7】(2014福建)设P,Q分别为圆x+(y-6)=2和椭圆+y2=1上的点,则P,Q两点间的
10
2
2
最大距离是( )
A.52 B.46+2 C.7+2 D.62
【解析】设圆心为点C,则圆x2+(y-6)2=2的圆心为C(0,6),半径r=2.设点Q(x0,y0)是椭圆上x2022
任意一点,则+y20=1,即x0=10-10y0, 10
∴|CQ|=210-10y20+(y0-6)=
-9y20-12y0+46=
2
y0+?+50, -9?3??
2
2
当y0=-时,|CQ|有最大值52,
3
则P,Q两点间的最大距离为52+r=62.故选D.
x2y2
【评注】在设椭圆2+2=1 (a>b>0)上点的坐标为P(x,y)时,要注意椭圆的范围应满足|x|≤a,在求与
ab点P有关的最值问题中特别有用,造成定义域扩大而导致最值求解错误.
x2y2??1的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则【变式1】若点O和点F分别为椭圆43OPFP的最大值为( )
A.2
B.3 C.6 D.8
C 【解析】设P(x,y),则-2#xuuuruur2 ,OP?FPx21x(x-1)+y=x-x+3(1-)=x2-x+3 4422uuuruur在区间[-2,2]上递减,故OP祝FP26.
y2【变式2 】已知双曲线x??1的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则PA1?PF23最小值为 .
设P(x,y),则x?1,且PA1?PF2?(?1?x)(2?x)?(?y)2?4x2?x?5递增,故PA1?PF2??2. ?2 【解析】
6
【变式3】设点M是抛物线x2?4y上一动点,则点M到直线x?y?3?0的距离的最小值为 .
|x-y-3||x2-4x+12|(x-2)2+82 【解析】设M(x,y),则距离d===?242422 .
x2【变式4】若点O和点F分别为椭圆?y2?1的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则
2OP?PF的最小值为 .
222x22 【解析】设P?x,y?,又 y?1?,可得OP?PF??x?1??2.因为?2?x?2,2222所以当x??1时,OP?PF有最小值为2.
2.6圆锥曲线的通径
【例8】已知F1、F2是椭圆的两个焦点,过F1且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A、B两点,若△ABF2是正三角形,则这个椭圆的离心率是( )
A.
223223 B. C. D. 3322b2【解析】(法一:)由条件易知AF1?,F1F2?2c,又△ABF2是正三角形,故有
ab223?2c,即3?a2?c2??2ac,所以有3c2?2ac?3a2?0,故有3e?2e?3?0,a解得e?3,故选A. 314AF2?2a, AF2?a.23(法二:)由椭圆定义易知△ABF2的周长为4a,又△ABF2是正三角形, AF2?所以有F1F2?334a23ac3,所以选择A AF2????2c,e??2233a3【点评】通过圆锥曲线的焦点与焦点所在的轴垂直的弦称为圆锥曲线的通径,对于椭圆和双曲线而言,
2b2通径长都是.若题目条件与通径相关,可以通过通径构建关系求离心率.
ax2y2【变式1】已知抛物线y=2px(p>0)的焦点F与双曲线2?2?1(a?0,b?0)的一焦点重合,
ab2且两曲线交点的连线过点F,则此双曲线的离心率为 .
p2b22+1【解析】由题意知,两曲线的通径长相等,即2p=,又=c=2a
a2+b2,化简得,
7
c4-6a2c2+a4=0,即e4-6e2+1=0,解得e=3+22=2+1.
【变式2】通径被焦点所在的轴垂直平分
x2y2
(2014江西)设椭圆C:2+2=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,过F2作x轴的垂线与C相交于
ab
A,B两点,F1B与y轴相交于点D.若AD⊥F1B,则椭圆C的离心率等于________.
3
【提示】由条件先判定?ABF1为等边三角形,再求离心率. 3
【变式3】过椭圆的一个焦点F2作垂直于长轴的弦PQ,F1是另一焦点, 若?PF1Q?的离心率e等于( )
A.2?1 B.?2,则椭圆
2 C.2?2 D.2?1 22b2D【解析】由题意知,通径长=2?2c,故c2-a2=2ac,e=aA.4条 B.3条 C.2条 D.1条
2-1.
【例9】过双曲线2x2-y2=2的右焦点作直线l交双曲线于A、B两点,若|AB|=4,则这样的直线有( )
【解析】过双曲线右焦点作直线l交双曲线于A、B两点,若l⊥x轴,则AB为通径,其长为|AB|=4,此时只有一条;若l经过顶点,此时|AB|=2,因此当l与双曲线两支各交于一点A、B时,满足|AB|=4的直线有两条,故选B.
【评注】椭圆与抛物线的通径是过焦点的最短弦;双曲线过焦点的最短弦为通径或实轴.
x2y2【例10】已知椭圆??1的左、右焦点分别为F1、F2,点P在椭圆上,若P、F1、F2是一个直角三
94角形的三个顶点,则点P到x轴的距离为
【解析】本题可能的情况有:
1b24(1)P是直角三角形的直角顶点。btan??2c?d, d? tan45=5;22c52?94a29(2)F1或F2是直角三角形的一个顶点。半通径d??。则点P到x轴的距离为或5.
25b2【评注】本题一般是利用椭圆和双曲线的定义以及正、余弦定理,分P是直角三角形的直角顶点和F1或F2是直角三角形的一个顶点两种情况处理。但是,P是直角三角形的直角顶点时,因为?F1PF2?90,点P在以O为圆心,C为半径的圆上,当圆与椭圆不相交,在椭圆上也就找不到P,因此该种情况不存在。因此要比较圆饿半径C和短轴b的大小。本题c?5?b?2,在椭圆上存在两个符合条件的P,因此答
x2y2??1,c?1?b?22,上述解法就应该调整了,答案就不是两案是两个。如果将方程改为椭圆98个了。类似地,双曲线也应该具有同样的性质。
8
x2y2 【变式1】若直线y?2x与椭圆2?2?1?a?b?0?的一个交点P在x轴上的射影恰好为此椭圆
ab的右焦点,则此椭圆的离心率为( )
A. 2?1 B.3?1 C.12 D.
22b2A 【提示】PF1是通径的一半,?2c,a2?c2?2ac,解得e?a2?1.
x2y2【变式2】已知点F1,F2分别是双曲线2?2?1(a?0,b?0)的左、右焦点,过F1且垂直于x 轴
ab的直线与双曲线交于A,B两点,若?ABF2是钝角三角形,则该双曲线离心率的取值范围是( ) A.(2?1,??) B.(3?1,??) C.(1?2,??) D.(1,1?2)
b2?2c,即C 【提示】由题设条件可知?ABF2为等腰三角形,只要∠AF2B为钝角即可,∴有 ab2?2ac,∴c2?a2?2ac,解得e?1?2,选C.
x2y2【变式3】已知F1、F2分别是双曲线2?2?1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F1且垂直于x轴的直
ab线与双曲线交于A、B两点,若?ABF2是锐角三角形,则该双曲线离心率的取值范围是( )
???2?21,1?1?,+?A.? B.? C.1,1?2 D.1+2,+? ??????2?2???????C 【解析】?ABF2是锐角三角形,且为等腰三角形,故?AF2O2.7 圆锥曲线的对称性
b245,即<2c,即e
x2y2【例11】(2015福建)已知椭圆E:2?2?1(a?b?0)的右焦点为F.短轴的一个端点为M,
ab直线l:3x?4y?0交椭圆E于A,B两点.若AF?BF?4,点M到直线l的距离不小于的离心率的取值范围是( ) A. (0,4,则椭圆E53333,1) D.[,1) ] B.(0,] C.[4422【解析】 因为直线l过原点,不妨设A在第一象限,左焦点为F′,由对称性可知四边形AF′BF为平|0-4b|4
行四边形,所以|AF|+|BF|=|AF′|+|AF|=2a=4,所以a=2,点M(0,b)到直线l的距离d=≥且b
55a2-b24-b23c
]. 所以1≤b<2,所以椭圆的离心率e===∈(0,aa22
9
【评注】椭圆和双曲线既具有对称轴又具有对称中心,在解答相关问题时要注意对称性的应用,利用对称性对相关的长度、点的坐标、角度等进行转化,这样可以起到简化运算的作用.
x2y2【变式1】已知椭圆C:2?2?1(a?b?0)的左焦点为F,C与过原点的直线相交于A,B两点,连接
abAF,BF. 若|AB|=10,|BF|=8,cos∠ABF=
4,则C的离心率为 ( ) 53546A. B. C. D. 57571|AB|?5.2设椭圆右焦点为F?,由对称性,BF??AF?6,∴2a?BF?BF??14. 故a?7,
B 【解析】可以判定三角形ABF是直角三角形,AF⊥BF,故有c?|OF|?因此离心率e?c5?.故选B. a7x2?y2?1的左右顶点分别为A1,A2,直线l:x?8与x轴交于点T0,T为【变式2】已知椭圆C:4l上异于T0的任意一点,直线TA1,TA2分别与椭圆C交于M,N两点,则直线MN恒过定点 2.8焦点三角形
x2y2【例12】已知椭圆右焦点分别为F1、F2,点P在椭圆上,则S?FPF? ??1的左、?F1PF2?60,
1294222【解析】(方法一)设PF1?m,PF2?n,根据定义,m?n?2a (2c)?m?n?2mncos60,
得到mn?16143. . S?FPF=mnsin60=123232222b2(方法二) m?n?2a,4c?m?n?2mncos?,解得,mn?,
1?cos?12S?F1PF2=mnsin?=
12bsin?=
21?cos?2b22sin?242=b2tan?.故S?4?tan30?3. ?F1PF2?322cos22cos?x2y2 【点评】设点P是2?2?1(a?b?0)上一点,F1,F2为其左右焦点,设?F1PF2??,
ab2则:S?PF1F2?btan?22。双曲线有S?PF1F2?bcot?2
y2x2
【变式1】F1、F2是双曲线-=1的两个焦点,M是双曲线上一点,且|MF1|·|MF2|=32,则△F1MF2
916
的面积为 __________
16 【提示】先由条件判断△F1MF2为直角三角形,再求解面积.
x2y2【变式2】设F1,F2是双曲线C:2?2?1(a?0,b?0)的两个焦点,P是C上一点,若
ab
10