资源简介 微专题 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.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,然后将这些量结合圆锥曲线的几何性质用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:+=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为 ;(2)已知F1,F2是双曲线-=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 .听课记录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:+=1(a>b>0),且AB,AD斜率之积的范围为( -,-),则椭圆Ω的离心率的取值范围是( )A.( ,) B.( ,)C.( ,) D.( ,)(2)已知点F1,F2分别是双曲线C:x2-=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,] B.[,+∞)C.[,+∞) D.( 1,]听课记录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+=1(a>b>0)中,-a≤x≤a,P是椭圆上任意一点,则a-c≤|PF1|≤a+c等.(1)已知F是椭圆+=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.[,1) B.( 0,]C.[,1) D.( 0,](2)已知双曲线E:-=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的离心率的取值范围为( )A.( 1,) B.( 1,)C.( ,+∞) D.( ,+∞)听课记录1.(2026·广东广州开学考试)已知椭圆C:+=1(a>b>0)中,a>3b,则椭圆C的离心率的取值范围是( )A.( 0,) B.( ,1)C.( 0,) D.( ,1)2.已知F1,F2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P为双曲线右支上的任意一点,若的最小值为8a,则双曲线的离心率e的取值范围是( )A.(1,3] B.(1,]C.[,3] D.[3,+∞)3.(2026·安徽黄山质检)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1与双曲线C的一条渐近线平行的直线l交C于M,且|F2M|=λ|F1M|,当λ∈[2,4]时,双曲线C离心率的最大值为( )A. B.C.2 D.4.已知F是椭圆+=1(a>b>0)的右焦点,O是坐标原点,M是OF的中点,椭圆上有且只有右顶点(a,0)到点M的距离最近,则该椭圆的离心率的取值范围为 .5.(2026·四川绵阳模拟)加斯帕尔·蒙日是18—19世纪法国著名的几何学家,他在研究时发现:椭圆的任意两条互相垂直的切线的交点都在同一个圆上,其圆心是椭圆的中心,这个圆被称为“蒙日圆”.已知椭圆C:+=1(a>),若直线l:4x-3y+20=0上存在点P,过P可作C的两条互相垂直的切线,则椭圆离心率的取值范围是 .微专题 离心率的范围问题【例1】 (1)[,1) (2)(1,3)解析:(1)在椭圆C1的长轴端点P'处向圆C2引两条切线P'A,P'B,若椭圆C1上存在点P,使过点P的两条切线互相垂直,则只需∠AP'B≤90°,即α=∠AP'O≤45°,∴sin α=≤sin 45°=,得a2≤2c2,∴e2≥,又0<e<1,∴≤e<1,即e∈[,1).(2)在△PF1F2中,2sin∠PF1F2=sin∠PF2F1,由正弦定理=,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>c,所以双曲线的离心率e=<3,又e>1,所以1<e<3.【例2】 (1)A (2)D 解析:(1)由题意,D,B两点关于原点对称,设D(x0,y0),B(-x0,-y0),A(x,y),∴kAD·kAB=×===-,∴-=-1∈(-,-),∴∈(,),∴e∈(,).故选A.(2)∵|F1F2|=2|OP|,∴F1P⊥F2P,记|PF1|=x,|PF2|=y,则x2+y2=(2c)2=4c2.又x-y=2a ①,∴2xy=4c2-4a2,∴(x+y)2=4c2+4c2-4a2=8c2-4a2,∴x+y=2 ②,由①②得又tan∠PF2F1=≥4,即x≥4y,∴+a≥4(-a),解得≤,∴双曲线C的离心率e=≤,又e>1,∴1<e≤.故选D.【例3】 (1)C (2)D 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()2,可得(|AF|+|AF'|)2≤|FF'|2,即a2≤4c2,则e=≥,∴椭圆的离心率e∈[,1).故选C.(2)如图,设过点M(-b,0)的直线l1:y=k(x+b)(k>0),联立消y整理得(b2k2-a2)x2+2b3k2x+b2(b2k2-a2)=0,依题意得Δ=4b6k4-4b2(b2k2-a2)2=0,所以k2=.由双曲线的对称性,得0<k2=<1,所以a2<2(c2-a2),整理得双曲线E的离心率e=>.故选D.强化训练1.B 2.A 3.D 如图所示,不妨取渐近线方程为y=x,又易知F1(-c,0),则直线l的方程为y=(x+c),联立直线l与双曲线方程可得M(-,),所以|F1M|=====,且|F2M|=λ|F1M|,由双曲线定义可得|F2M|-|F1M|=(λ-1)|F1M|=2a,当λ∈[2,4]时,可得λ-1===∈[1,3],所以e2-1∈[,4],解得≤e≤.因此双曲线C离心率的最大值为.故选D.4.(0,] 解析:由题知点M(,0).设Q(x,y)是椭圆上的点,x∈[-a,a],则|MQ|==,函数y=x2-cx++b2的对称轴是直线x=,定义域是x∈[-a,a],∴a≤,解得椭圆的离心率e∈(0,].5.[,1) 解析:由题可知,点P在椭圆的蒙日圆上,又因为点P在直线上,所以问题转化为直线和蒙日圆有公共点.由椭圆方程+=1可知:b=,如图,当长方形的边与椭圆的轴平行时,长方形的边长分别为2a和2,其对角线长为,因此蒙日圆半径为,所以蒙日圆方程为x2+y2=a2+7,因此,需满足圆心到直线的距离不大于半径,即≤,所以a2≥9,所以e2=1-≥,所以≤e<1.1 / 1(共22张PPT)微专题 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.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,然后将这些量结合圆锥曲线的几何性质用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: + =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为 ;解析: 在椭圆C1的长轴端点P'处向圆C2引两条切线P'A,P'B,若椭圆C1上存在点P,使过点P的两条切线互相垂直,则只需∠AP'B≤90°,即α=∠AP'O≤45°,∴ sin α= ≤ sin 45°= ,得a2≤2c2,∴e2≥ ,又0<e<1,∴ ≤e<1,即e∈[ ,1).[ ,1) (2)已知F1,F2是双曲线 - =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2 sin ∠PF1F2= sin ∠PF2F1,则该双曲线的离心率的取值范围是 .(1,3) 解析: 在△PF1F2中,2 sin ∠PF1F2= sin ∠PF2F1,由正弦定理= ,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>c,所以双曲线的离心率e= <3,又e>1,所以1<e<3.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: + =1(a>b>0),且AB,AD斜率之积的范围为(- ,- ),则椭圆Ω的离心率的取值范围是( A )A. ( , ) B. ( , )C. ( , ) D. ( , )A解析: 由题意,D,B两点关于原点对称,设D(x0,y0),B(-x0,-y0),A(x,y),∴kAD·kAB= × = ==- ,∴- = -1∈(- ,- ),∴ ∈( , ),∴e∈( , ).故选A.(2)已知点F1,F2分别是双曲线C:x2- =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( D )A. (1, ] B. [ ,+∞)C. [ ,+∞) D. (1, ]D解析:∵|F1F2|=2|OP|,∴F1P⊥F2P,记|PF1|=x,|PF2|=y,则x2+y2=(2c)2=4c2.又x-y=2a ①,∴2xy=4c2-4a2,∴(x+y)2=4c2+4c2-4a2=8c2-4a2,∴x+y=2 ②,由①②得 又tan∠PF2F1= ≥4,即x≥4y,∴ +a≥4( -a),解得 ≤ ,∴双曲线C的离心率e= ≤ ,又e>1,∴1<e≤ .故选D.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 + =1(a>b>0)中,-a≤x≤a,P是椭圆上任意一点,则a-c≤|PF1|≤a+c等.(1)已知F是椭圆 + =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( C )A. [ ,1) B. (0, ]C. [ ,1) D. (0, ]C解析: 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( )2,可得 (|AF|+|AF'|)2≤|FF'|2,即a2≤4c2,则e= ≥ ,∴椭圆的离心率e∈[ ,1).故选C.(2)已知双曲线E: - =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的离心率的取值范围为( D )A. (1, ) B. (1, )C. ( ,+∞) D. ( ,+∞)D解析: 如图,设过点M(-b,0)的直线l1:y=k(x+b)(k>0),联立 消y整理得(b2k2-a2)x2+2b3k2x+b2(b2k2-a2)=0,依题意得Δ=4b6k4-4b2(b2k2-a2)2=0,所以k2= .由双曲线的对称性,得0<k2= <1,所以a2<2(c2-a2),整理得双曲线E的离心率e= > .故选D.1. (2026·广东广州开学考试)已知椭圆C: + =1(a>b>0)中,a>3b,则椭圆C的离心率的取值范围是( )A. (0, ) B. ( ,1)C. (0, ) D. ( ,1)√解析: 因为a>3b,则0< < ,即 <1- <1,所以椭圆C的离心率e= ∈( ,1).故选B.2. 已知F1,F2分别为双曲线 - =1(a>0,b>0)的左、右焦点,P为双曲线右支上的任意一点,若 的最小值为8a,则双曲线的离心率e的取值范围是( )A. (1,3] B. (1, ]C. [,3] D. [3,+∞)√解析: 设|PF2|=t,则|PF1|=2a+t,t≥c-a.又 ==t+ +4a≥8a,当且仅当t=2a时,等号成立.所以c-a≤2a,所以1<e≤3.故选A.3. (2026·安徽黄山质检)已知双曲线C: - =1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1与双曲线C的一条渐近线平行的直线l交C于M,且|F2M|=λ|F1M|,当λ∈[2,4]时,双曲线C离心率的最大值为( )A. B.C. 2 D.√解析: 如图所示,不妨取渐近线方程为y= x,又易知F1(-c,0),则直线l的方程为y= (x+c),联立直线l与双曲线方程 可得M(- , ),所以|F1M|= = == = ,且|F2M|=λ|F1M|,由双曲线定义可得|F2M|-|F1M|=(λ-1)|F1M|=2a,当λ∈[2,4]时,可得λ-1= = = ∈[1,3],所以e2-1∈[ ,4],解得 ≤e≤ .因此双曲线C离心率的最大值为 .故选D.4. 已知F是椭圆 + =1(a>b>0)的右焦点,O是坐标原点,M是OF的中点,椭圆上有且只有右顶点(a,0)到点M的距离最近,则该椭圆的离心率的取值范围为 .(0, ] 解析:由题知点M( ,0).设Q(x,y)是椭圆上的点,x∈[-a,a],则|MQ|= = ,函数y= x2-cx+ +b2的对称轴是直线x= ,定义域是x∈[-a,a],∴a≤ ,解得椭圆的离心率e∈(0, ].5. (2026·四川绵阳模拟)加斯帕尔·蒙日是18—19世纪法国著名的几何学家,他在研究时发现:椭圆的任意两条互相垂直的切线的交点都在同一个圆上,其圆心是椭圆的中心,这个圆被称为“蒙日圆”.已知椭圆C:+ =1(a> ),若直线l:4x-3y+20=0上存在点P,过P可作C的两条互相垂直的切线,则椭圆离心率的取值范围是 .[ ,1) 解析:由题可知,点P在椭圆的蒙日圆上,又因为点P在直线上,所以问题转化为直线和蒙日圆有公共点.由椭圆方程 + =1可知:b= ,如图,当长方形的边与椭圆的轴平行时,长方形的边长分别为2a和2 ,其对角线长为 ,因此蒙日圆半径为 ,所以蒙日圆方程为x2+y2=a2+7,因此,需满足圆心到直线的距离不大于半径,即 ≤ ,所以a2≥9,所以e2=1- ≥ ,所以 ≤e<1.THANKS演示完毕 感谢观看 展开更多...... 收起↑ 资源列表 微专题 离心率的范围问题.docx 微专题 离心率的范围问题.pptx