高考数学二轮复习专题6解析几何2离心率问题的几种常见模型课件+练习+答案

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名称 高考数学二轮复习专题6解析几何2离心率问题的几种常见模型课件+练习+答案
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2026-01-20 00:00:00

文档简介

(共53张PPT)
专题六
微切口2 离心率问题的几种常见模型
解析几何
基础打底
【解析】
D
【解析】
D
【解析】
B
【解析】
【答案】A 
【解析】
D
强技提能
目标
1
以焦点三角形(四边形)为载体的离心率计算
1
【解析】
    如图,设椭圆左焦点为F1(-c,0),连接AF1,BF1,CF1.设|CF|=m(m>0),结合椭圆对称性得|AF1|=|BF|=3m,由椭圆定义得|AF|=2a-3m,|CF1|=2a-m,则|AC|=2a-2m.
【答案】A 
1
【解析】
【答案】B 
与圆锥曲线焦点三角形、焦点四边形有关的离心率问题,一般要用到定义,结合勾股定理、余弦定理,甚至在不同的三角形中两次用到余弦定理,建立桥梁去求解.
【解析】
【答案】D 
目标
2
以渐近线为载体的离心率计算
2
【解析】
【答案】2 
【解析】
2
与双曲线渐近线有关的离心率问题,要关注基本量a,b,c与渐近线斜率的关系.另外还有一个小结论:焦点到渐近线的距离为b.
【解析】
目标
3
以内切圆为载体的离心率计算
3
【解析】
3
【解析】
    如图,过I1分别作AF1,AF2,F1F2的垂线,垂足分别为D,E,F,则|AD|=|AE|,|DF1|=|F1F|,|EF2|=|F2F|.
因为|AF1|-|AF2|=2a,所以(|AD|+|DF1|)-(|AE|+|EF2|)=|F1F|-|F2F|=2a,
又|F1F2|=|F1F|+|F2F|=2c,则|F1F|=|OF1|+|OF|=a+c,所以|OF|=a,即I1在直线x=a上.
【答案】B 
【解析】
【答案】A 
热练
【解析】
【答案】 B
【解析】
D
【解析】
D
【解析】
【答案】 A
【解析】
    如图,设|AF2|=m.因为|AF1|+|AF2|=2a,所以|AF1|=2a-|AF2|=2a-m.
又|BF1|+|BF2|=2a,|BF1|=a,所以|BF2|=a,所以|AB|=a+m.
【答案】 D  
【解析】
【答案】 C
【解析】
【答案】 A
【解析】
因为|F1M|+|F2M|-|F1F2|=2r②,且由双曲线定义得|F1M|-|F2M| =2a ③,
由①②③解得r=a,所以|F1M|+|F2M|-|F1F2|=2a,从而|F1M|=c+2a,|F2M|=c.
【解析】
【解析】
11.(2025·南京期初)已知椭圆C的左、右焦点分别为F1,F2,上顶点为B,直线BF2与C相交于另一点A.当cos∠F1AB最小时,C的离心率为______.
【解析】
【解析】
    如图,设△AF1F2的内切圆圆心为I,且与三边分别相切于点Q,M,N,则|AQ|=|AN|,|F1Q|=|F1M|,|F2M|=|F2N|.
由双曲线定义知|AF1|-|AF2|=2a,所以|AF1|-|AF2|=|F1Q|-|F2N|=|F1M|-|F2M|=2a,
又|F1M|+|F2M|=2c,所以|F1M|=a+c,|F2M|=c-a,所以M为双曲线的右顶点,则I的横坐标为a.2 离心率问题的几种常见模型
基础打底
1.(2025·全国Ⅰ卷)若双曲线C的虚轴长为实轴长的倍,则C的离心率为(  )
A.  B.2
C.  D.2
2.(2025·宿迁二调)已知椭圆C:+y2=1(a>0)的右顶点与抛物线y2=8x的焦点重合,则C的离心率为(  )
A.  B.
C.  D.
3.(2025·石家庄三模)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(-3,0),F2(3,0),且过右焦点F2的直线l交椭圆于A,B两点,△AF1B的周长为20,则椭圆C的离心率为(  )
A.  B.
C.  D.
4.已知有相同焦点F1,F2的椭圆+y2=1(a>1)和双曲线-y2=1(m>0),则椭圆与双曲线的离心率之积的取值范围为(  )
A.(1,+∞)  B.(0,1)
C.  D.
5.(2025·景德镇三模)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过右顶点A作x轴的垂线与C的一条渐近线交于点B,若∠BFA=60°,则双曲线C的渐近线的斜率为(  )
A.±1  B.±2
C.±  D.±
强技提能
以焦点三角形(四边形)为载体的离心率计算
例1 (1) 已知右焦点为F的椭圆E:+=1(a>b>0)上的三点A,B,C满足直线AB过坐标原点,若BF⊥AC于点F,且|BF|=3|CF|,则E的离心率是(  )
A.  B.
C.  D.
(2) (2025·台州质检)已知F1,F2分别为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F2作直线l与双曲线C的右支交于A,B两点,且|AB|=|BF1|,cos∠ABF1=,则双曲线C的离心率为(  )
A.  B.
C.  D.
与圆锥曲线焦点三角形、焦点四边形有关的离心率问题,一般要用到定义,结合勾股定理、余弦定理,甚至在不同的三角形中两次用到余弦定理,建立桥梁去求解.
变式1 (2025·南京二模)在平面直角坐标系xOy中,双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,点M,N在C的右支上,且=3,点N关于坐标原点O的对称点为P.若PF⊥MN,则C的离心率为(  )
A.  B.
C.  D.
以渐近线为载体的离心率计算
例2 (1) 已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点.若=,=0,则C的离心率为____.
已知O为原点,双曲线-y2=1(a>0)上有一点P,过P作两条渐近线的平行线,且与两渐近线的交点分别为A,B,若平行四边形OBPA的面积为1,则双曲线的离心率为___.
与双曲线渐近线有关的离心率问题,要关注基本量a,b,c与渐近线斜率的关系.另外还有一个小结论:焦点到渐近线的距离为b.
变式2 已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过F分别作C的两条渐近线的平行线与C交于A,B两点,若|AB|=2b,则C的离心率为____.
以内切圆为载体的离心率计算
例3 (1) 已知椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),P为椭圆上一点(异于左、右顶点),△PF1F2的内切圆半径为r,若r的最大值为,则椭圆的离心率为___.
(2) 已知F1,F2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F2的直线与双曲线的右支交于A,B两点,记△AF1F2的内切圆I1的半径为r1,△BF1F2的内切圆I2的半径为r2,若r1r2=a2,则双曲线的离心率为(  )
A.  B.2
C.  D.3
若双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,MN是右支上的焦点弦,则:
(1) △MF1F2的内切圆圆心在直线x=a上(切于右顶点);
(2) △MNF1的内切圆圆心在直线x=上.
注:当MN是左支上的焦点弦时,则(1)(2)对应的直线分别是x=-a和x=-.
变式3 如图,焦点在x轴上的椭圆+=1(a>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是椭圆上位于第一象限内的一点,且直线F2P与y轴的正半轴交于点A,△APF1的内切圆在边PF1上的切点为Q,若|F1Q|=8,则该椭圆的离心率为(  )
A.  B.
C.  D.
配套热练
1.(2025·杭州期末)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,一条渐近线被以F为圆心,2a为半径的圆截得的弦长为2a,则双曲线C的离心率为(  )
A.   B.
C.  D.2
2.(2025·广州一模)已知点P在双曲线C:-=1(a>0,b>0)上,且点P到C的两条渐近线的距离之积等于,则C的离心率为(  )
A.3  B.2
C.  D.
3.(2025·九江二模)已知点P在椭圆C:+=1(a>b>0)上,点Q在圆O:x2+y2=b2上.若|PQ|的最大值等于椭圆C的焦距,则椭圆C的离心率为(  )
A.  B.
C.  D.
4.(2025·聊城一模)设F是椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点,M,N是C上的任意两点,△FMN周长的取值范围为(m,n],若n=3m,则椭圆C的离心率为(  )
A.  B.
C.  D.
5.(2025·广州二模)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线与C相交于A,B两点,且|AF1|=|AB|,|BF1|=a,则C的离心率为(  )
A.  B.
C.  D.
6.(2025·南通一调)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,A为C的左支上一点,AF1与C的一条渐近线平行,若|AF2|=|F1F2|,则C的离心率为(  )
A.2  B.2
C.3  D.3
7.(2025·赣州一模)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,圆x2+y2=a2与C的渐近线在第一象限的交点为M,直线A1M交C的右支于点P,若∠PA2M的平分线与y轴平行,则C的离心率为(  )
A.  B.2
C.  D.
8.(2025·邯郸二模改编)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,右支上有一点M,满足∠F1MF2=90°,△F1MF2的内切圆与y轴相切,则双曲线C的离心率为____.
9.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),点M(x0,y0)(x0>c)是C上一点,点A是直线MF2与y轴的交点,△AMF1的内切圆与MF1相切于点N,若|MN|=|F1F2|,则椭圆C的离心率e=___.
10.(2025·郑州二检)设F1,F2分别为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F2且斜率为-的直线l与C的右支交于点A,与C的左支交于点B,点D满足=,=0,则双曲线C的离心率为____.
11.(2025·南京期初)已知椭圆C的左、右焦点分别为F1,F2,上顶点为B,直线BF2与C相交于另一点A.当cos∠F1AB最小时,C的离心率为____.
12.已知双曲线-=1(b>a>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过右焦点作平行于一条渐近线的直线交双曲线于点A,若△AF1F2的内切圆半径为,则双曲线的离心率为___.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)2 离心率问题的几种常见模型
基础打底
1.(2025·全国Ⅰ卷)若双曲线C的虚轴长为实轴长的倍,则C的离心率为( D )
A.  B.2
C.  D.2
【解析】 设双曲线的实轴长、虚轴长、焦距分别为2a,2b,2c.由题知b=a,于是c2=a2+b2=a2+7a2=8a2,则c=2a,所以离心率e==2.
2.(2025·宿迁二调)已知椭圆C:+y2=1(a>0)的右顶点与抛物线y2=8x的焦点重合,则C的离心率为( D )
A.  B.
C.  D.
【解析】 由题意得y2=8x的焦点为(2,0),则a=2,而b=1,得c==,故椭圆C的离心率为=.
3.(2025·石家庄三模)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(-3,0),F2(3,0),且过右焦点F2的直线l交椭圆于A,B两点,△AF1B的周长为20,则椭圆C的离心率为( B )
A.  B.
C.  D.
【解析】 因为△AF1B的周长为20,所以|AB|+|AF1|+|BF1|=|AF2|+|BF2|+|AF1|+|BF1|=20,由椭圆定义可知4a=20,即a=5.又c=3,所以椭圆C的离心率为=.
4.已知有相同焦点F1,F2的椭圆+y2=1(a>1)和双曲线-y2=1(m>0),则椭圆与双曲线的离心率之积的取值范围为( A )
A.(1,+∞)  B.(0,1)
C.  D.
【解析】 由题可知,椭圆+y2=1(a>1)的焦点在x轴上,则c2=a-1,且双曲线-y2=1(m>0)的焦点在x轴上,则c2=m+1.因为椭圆和双曲线有相同的焦点,所以a-1=m+1,即a=m+2.设椭圆与双曲线的离心率分别为e1,e2,则e1=,e2=,所以e1e2===>1.
5.(2025·景德镇三模)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过右顶点A作x轴的垂线与C的一条渐近线交于点B,若∠BFA=60°,则双曲线C的渐近线的斜率为( D )
A.±1  B.±2
C.±  D.±
【解析】 不妨取双曲线的一条渐近线方程为y=x,则B(a,b),又∠BFA=60°,所以|AB|=|AF|,即b=(c-a),故c2-a2=3c2+3a2-6ac,即(c-2a)(c-a)=0,因为c>a,所以c=2a,所以±=±=±.
强技提能
以焦点三角形(四边形)为载体的离心率计算
例1 (1) 已知右焦点为F的椭圆E:+=1(a>b>0)上的三点A,B,C满足直线AB过坐标原点,若BF⊥AC于点F,且|BF|=3|CF|,则E的离心率是( A )
A.  B.
C.  D.
【解析】 如图,设椭圆左焦点为F1(-c,0),连接AF1,BF1,CF1.设|CF|=m(m>0),结合椭圆对称性得|AF1|=|BF|=3m,由椭圆定义得|AF|=2a-3m,|CF1|=2a-m,则|AC|=2a-2m.因为|OF|=|OF1|,|OA|=|OB|,所以四边形AF1BF为平行四边形,则AF1∥BF,而BF⊥AC,故AF1⊥AC,则|AF1|2+|AC|2=|CF1|2,即9m2+(2a-2m)2=(2a-m)2,解得m=.在Rt△FAF1中,|AF1|2+|AF|2=|FF1|2,即9m2+(2a-3m)2=(2c)2,即a2+(2a-a)2=(2c)2,所以a2=2c2,故e==.
(2) (2025·台州质检)已知F1,F2分别为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F2作直线l与双曲线C的右支交于A,B两点,且|AB|=|BF1|,cos∠ABF1=,则双曲线C的离心率为( B )
A.  B.
C.  D.
【解析】 如图,由双曲线定义得|AF1|-|AF2|=|BF1|-|BF2|=2a,|F1F2|=2c,设|BF1|=|AB|=m,则|BF2|=m-2a,|AF2|=|AB|-|BF2|=2a,|AF1|=4a.在△ABF1中,由余弦定理得cos∠ABF1==,解得m=3a,所以|BF2|=m-2a=a.在△BF1F2中,由余弦定理得cos∠F2BF1=cos∠ABF1==,所以7a2=3c2,故离心率e===.
与圆锥曲线焦点三角形、焦点四边形有关的离心率问题,一般要用到定义,结合勾股定理、余弦定理,甚至在不同的三角形中两次用到余弦定理,建立桥梁去求解.
变式1 (2025·南京二模)在平面直角坐标系xOy中,双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,点M,N在C的右支上,且=3,点N关于坐标原点O的对称点为P.若PF⊥MN,则C的离心率为( D )
A.  B.
C.  D.
【解析】 如图,设双曲线的左焦点为F1,连接PF,PF1,NF1,MF1.根据双曲线的对称性可知四边形PF1NF为平行四边形,又PF⊥MN,所以四边形PF1NF为矩形.设|NF|=t(t>0),因为=3,所以|MF|=3t.由双曲线的定义可得|NF1|=2a+t,|MF1|=2a+3t.因为△MNF1为直角三角形,所以|MN|2+|NF1|2=|MF1|2,即(4t)2+(2a+t)2=(2a+3t)2,解得t=a,所以|NF1|=3a,|NF|=a.因为△NFF1为直角三角形,|FF1|=2c,所以|NF|2+|NF1|2=|FF1|2,即a2+9a2=4c2,所以=,即e==.
以渐近线为载体的离心率计算
例2 (1) 已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点.若=,=0,则C的离心率为__2__.
【解析】 如图,由=,得|F1A|=|AB|.又|OF1|=|OF2|,所以OA是△F1F2B的中位线,即BF2∥OA,|BF2|=2|OA|.由=0,得F1B⊥F2B,则OA⊥F1A,|OB|=|OF1|,有∠AOB=∠AOF1.由OA与OB都是渐近线,得∠BOF2=∠AOF1.因为∠BOF2+∠AOB+∠AOF1=180°,所以∠BOF2=∠AOF1=∠BOA=60°,又渐近线OB的斜率为=tan 60°=,所以该双曲线的离心率为e====2.
(2) 已知O为原点,双曲线-y2=1(a>0)上有一点P,过P作两条渐近线的平行线,且与两渐近线的交点分别为A,B,若平行四边形OBPA的面积为1,则双曲线的离心率为____.
【解析】 如图,设P(m,n),则m2-a2n2=a2.渐近线方程为x±ay=0,点P到直线x-ay=0距离为d=.由x-ay=0及(x-m)+a(y-n)=0得A,则|OA|=,所以平行四边形OBPA的面积为|OA|×d===1,则a=2.又b=1,所以离心率为===.
与双曲线渐近线有关的离心率问题,要关注基本量a,b,c与渐近线斜率的关系.另外还有一个小结论:焦点到渐近线的距离为b.
变式2 已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过F分别作C的两条渐近线的平行线与C交于A,B两点,若|AB|=2b,则C的离心率为__+2__.
【解析】 如图,设一条平行线方程为y=(x-c),与双曲线方程-=1(a>0,b>0)联立,解得x=,y=-.因为|AB|=2b,所以2×=2b,即b2=2ac,所以c2-2ac-a2=0,又e=,所以e2-2e-1=0,解得e=+2(舍负值).
以内切圆为载体的离心率计算
例3 (1) 已知椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),P为椭圆上一点(异于左、右顶点),△PF1F2的内切圆半径为r,若r的最大值为,则椭圆的离心率为____.
【解析】 如图,设内切圆的圆心为O1,连接PO1,O1F1,O1F2.==(|F1F2|+|PF1|+|PF2|)r=(2a+2c)r,由题意可得S△PF1F2=×2c×|yP|=(2a+2c)r,所以当|yP|取到最大值b时,r有最大值,且最大值为,所以×2c·b=(2a+2c)·c,整理可得b=(a+c),两边同时平方可得9b2=9(a2-c2)=a2+2ac+c2,所以8a2-2ac-10c2=0,所以5e2+e-4=0,解得e=或e=-1(舍去).
(2) 已知F1,F2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F2的直线与双曲线的右支交于A,B两点,记△AF1F2的内切圆I1的半径为r1,△BF1F2的内切圆I2的半径为r2,若r1r2=a2,则双曲线的离心率为( B )
A.  B.2
C.  D.3
【解析】 如图,过I1分别作AF1,AF2,F1F2的垂线,垂足分别为D,E,F,则|AD|=|AE|,|DF1|=|F1F|,|EF2|=|F2F|.因为|AF1|-|AF2|=2a,所以(|AD|+|DF1|)-(|AE|+|EF2|)=|F1F|-|F2F|=2a,又|F1F2|=|F1F|+|F2F|=2c,则|F1F|=|OF1|+|OF|=a+c,所以|OF|=a,即I1在直线x=a上.同理,I2在直线x=a上.连接I1F2,I2F2,I2F.因为∠I1F2A=∠I1F2F1,∠I2F2B=∠I2F2F1,则∠I1F2A+∠I2F2B=∠I1F2F1+∠I2F2F1=∠I2F2I1,所以∠I2F2I1=.又因为=,则|I1F|·|I2F|=|F2F|2,即r1r2=(c-a)2=a2,所以c=2a,故离心率为e==2.
若双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,MN是右支上的焦点弦,则:
(1) △MF1F2的内切圆圆心在直线x=a上(切于右顶点);
(2) △MNF1的内切圆圆心在直线x=上.
注:当MN是左支上的焦点弦时,则(1)(2)对应的直线分别是x=-a和x=-.
变式3 如图,焦点在x轴上的椭圆+=1(a>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是椭圆上位于第一象限内的一点,且直线F2P与y轴的正半轴交于点A,△APF1的内切圆在边PF1上的切点为Q,若|F1Q|=8,则该椭圆的离心率为( A )
A.  B.
C.  D.
【解析】 如图,设AF1,AF2与圆相切的切点分别为S,T.由椭圆定义得|PF1|+|PF2|=2a,即|F1Q|+|QP|+|PF2|=2a,由|TP|=|QP|,得|F1Q|+|TP|+|PF2|=2a,即|TF2|=2a-|F1Q|=2a-8.由对称性得|TF2|=|SF1|=|F1Q|=8,即2a-8=8,解得a=8,所以该椭圆的离心率为e===.
配套热练
1.(2025·杭州期末)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,一条渐近线被以F为圆心,2a为半径的圆截得的弦长为2a,则双曲线C的离心率为( B )
A.   B.
C.  D.2
【解析】 不妨取双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线bx+ay=0,由双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线被以F为圆心,2a为半径的圆截得的弦长为2a,可得F(c,0)到直线bx+ay=0的距离为=a,即=a,又a2+b2=c2,所以a=b.故双曲线C的离心率为==.
2.(2025·广州一模)已知点P在双曲线C:-=1(a>0,b>0)上,且点P到C的两条渐近线的距离之积等于,则C的离心率为( D )
A.3  B.2
C.  D.
【解析】 设点P(x0,y0),则-=1,即b2-a2=a2b2.由双曲线方程可得C的两条渐近线方程分别为bx+ay=0,bx-ay=0,则点P到C的两条渐近线的距离之积为d1·d2===,由题得=,所以a2=b2,则C的离心率e===.
3.(2025·九江二模)已知点P在椭圆C:+=1(a>b>0)上,点Q在圆O:x2+y2=b2上.若|PQ|的最大值等于椭圆C的焦距,则椭圆C的离心率为( D )
A.  B.
C.  D.
【解析】 如图,因为|OP|+|OQ|≥|PQ|,所以|PQ|≤|OP|+b≤a+b,所以|PQ|max=a+b=2c,则b2=(2c-a)2,即a2-c2=4c2-4ac+a2,5c2=4ac,所以e==.
4.(2025·聊城一模)设F是椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点,M,N是C上的任意两点,△FMN周长的取值范围为(m,n],若n=3m,则椭圆C的离心率为( A )
A.  B.
C.  D.
【解析】 令椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点为E(c,0),|MF|+|ME|=2a,|NF|+|NE|=2a,△FMN的周长为|MN|+|MF|+|NF|=|MN|+2a-|ME|+2a-|NE|=4a+|MN|-(|ME|+|NE|)≤4a+|MN|-|MN|=4a,当且仅当M,N,E三点共线时取等号,则3m=4a,即m=.又|MN|+|MF|+|NF|>|MF|+|MF|=2|MF|≥2(a-c),因此m=2(a-c),则=2(a-c),解得=,所以椭圆C的离心率为.
5.(2025·广州二模)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线与C相交于A,B两点,且|AF1|=|AB|,|BF1|=a,则C的离心率为( D )
A.  B.
C.  D.
【解析】 如图,设|AF2|=m.因为|AF1|+|AF2|=2a,所以|AF1|=2a-|AF2|=2a-m.又|BF1|+|BF2|=2a,|BF1|=a,所以|BF2|=a,所以|AB|=a+m.又因为|AF1|=|AB|,所以2a-m=a+m,解得m=a,所以|AF1|=2a-a=a.在△AF1F2中,由余弦定理可得cos∠AF2F1=.在△BF1F2中,由余弦定理可得cos∠BF2F1=.又cos∠AF2F1+cos∠BF2F1=0,即+=0,整理得3c2-a2=0,所以=,所以e==.
6.(2025·南通一调)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,A为C的左支上一点,AF1与C的一条渐近线平行,若|AF2|=|F1F2|,则C的离心率为( C )
A.2  B.2
C.3  D.3
【解析】 方法一:如图,设∠AF1F2=α,则tan α=,cos α=.因为|AF2|=|F1F2|=2c,所以由余弦定理得|AF2|2=|AF1|2+|F1F2|2-2|AF1|·|F1F2|·cos α,即4c2=|AF1|2+4c2-2|AF1|·2c·,可得|AF1|=4a.因为|AF2|-|AF1|=2a,即2c-4a=2a,所以c=3a,故e==3.
方法二:如图,由题知|AF2|=|F1F2|=2c,则|AF1|=2c-2a.取AF1的中点M,连接MF2,则MF2⊥AF1,|MF1|=c-a,cos∠MF1F2=.因为AF1平行于双曲线的渐近线,所以cos∠MF1F2=,从而=,即c=3a,故e==3.
7.(2025·赣州一模)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,圆x2+y2=a2与C的渐近线在第一象限的交点为M,直线A1M交C的右支于点P,若∠PA2M的平分线与y轴平行,则C的离心率为( A )
A.  B.2
C.  D.
【解析】 如图,由题知,A1(-a,0),A2(a,0),双曲线过第一象限的渐近线方程为y=x,联立解得xM=,yM=,则kA1M=,所以直线A1M的方程为y=(x+a).设P(x0,y0),则y0=(x0+a) ①.因为∠PA2M的平分线与y轴平行,所以kMA2=-kPA2,即=-,整理得y0=-(x0-a) ②,联立①②解得x0=c,y0=b,代入双曲线方程得-=1,即e==.
8.(2025·邯郸二模改编)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,右支上有一点M,满足∠F1MF2=90°,△F1MF2的内切圆与y轴相切,则双曲线C的离心率为__+1__.
【解析】 如图,记△F1MF2的内切圆Q分别与F1M,F2M,F1F2,y轴相切于点S,T,N,P,则四边形QSMT,OPQN都为正方形.设内切圆半径为r,由圆的切线性质,得|ON|=|MT|=r,则|F2M|=|F2O|=|F1F2| ①.因为|F1M|+|F2M|-|F1F2|=2r ②,且由双曲线定义得|F1M|-|F2M|=2a ③,由①②③解得r=a,所以|F1M|+|F2M|-|F1F2|=2a,从而|F1M|=c+2a,|F2M|=c.在Rt△F1MF2中,由勾股定理得(c+2a)2+c2=(2c)2,即c2=2a2+2ac,所以e2=2+2e,解得e=+1(舍去负值).
9.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),点M(x0,y0)(x0>c)是C上一点,点A是直线MF2与y轴的交点,△AMF1的内切圆与MF1相切于点N,若|MN|=|F1F2|,则椭圆C的离心率e=____.
【解析】 如图,设内切圆与AM相切于点Q,与AF1相切于点P.由切线性质知|MN|=|MQ|=|F1F2|=2c,|F1N|=|F1P|,|AP|=|AQ|,由对称性知|AF1|=|AF2|,所以|PF1|=|QF2|,即|NF1|=|QF2|,所以2a=|MF2|+|MF1|=(|MQ|-|QF2|)+(|MN|+|NF1|)=|MQ|+|MN|=4c,所以e===.
10.(2025·郑州二检)设F1,F2分别为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F2且斜率为-的直线l与C的右支交于点A,与C的左支交于点B,点D满足=,=0,则双曲线C的离心率为____.
【解析】 如图,由=,得D为AB的中点.又=0,所以F1D⊥AB,所以|AF1|=|BF1|.设|AF1|=|BF1|=m,由双曲线的定义,得|BF2|=2a+m,|AF2|=m-2a,所以|AB|=|BF2|-|AF2|=4a,从而|AD|=|AB|=2a,所以|DF2|=|AD|+|AF2|=m.由直线l的斜率为-,得tan ∠AF2F1=,则cos∠AF2F1=.在Rt△DF1F2中,|DF2|=|F1F2|cos∠AF2F1,即m=2c·=c.在△AF1F2中,由余弦定理,得|AF1|2=|F1F2|2+|AF2|2-2|F1F2|·|AF2|·cos∠AF2F1,即2=4c2+2-2·2c·,整理得25a2-7c2=0,解得=,所以e=.
11.(2025·南京期初)已知椭圆C的左、右焦点分别为F1,F2,上顶点为B,直线BF2与C相交于另一点A.当cos∠F1AB最小时,C的离心率为____.
【解析】 设椭圆C的方程为+=1(a>b>0),其焦距为2c,如图,由题意可知|BF1|=|BF2|=a.设|AF2|=m,则|AF1|=2a-m,|AB|=a+m,故cos∠F1AB====-1-=-1-.当m=时,2-a2取最小值-,此时cos∠F1AB取最小值,此时|AF2|=,|AF1|=a.在△AF1F2中,cos∠F1AF2===,整理得a2=3c2,故e==.
12.已知双曲线-=1(b>a>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过右焦点作平行于一条渐近线的直线交双曲线于点A,若△AF1F2的内切圆半径为,则双曲线的离心率为____.
【解析】 如图,设△AF1F2的内切圆圆心为I,且与三边分别相切于点Q,M,N,则|AQ|=|AN|,|F1Q|=|F1M|,|F2M|=|F2N|.由双曲线定义知|AF1|-|AF2|=2a,所以|AF1|-|AF2|=|F1Q|-|F2N|=|F1M|-|F2M|=2a,又|F1M|+|F2M|=2c,所以|F1M|=a+c,|F2M|=c-a,所以M为双曲线的右顶点,则I的横坐标为a.又△AF1F2的内切圆半径为,所以I.设∠IF2M=θ,则∠AF2M=2θ,所以tan θ===,因为AF2与双曲线的渐近线平行,且双曲线的渐近线方程为y=±x,所以tan 2θ=-tan(π-2θ)=-kAF2=,所以== ,整理可得2c2-5ac+3a2=0,所以2e2-5e+3=0,解得e=1或e=,又e>1,所以e=.
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