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椭圆标准方程典型例题
例1 已知椭圆的一个焦点为(0,2)求的值.
分析:把椭圆的方程化为标准方程,由,根据关系可求出的值.
解:方程变形为.因为焦点在轴上,所以,解得.
又,所以,适合.故.
例2 已知椭圆的中心在原点,且经过点,,求椭圆的标准方程.
分析:因椭圆的中心在原点,故其标准方程有两种情况.根据题设条件,运用待定系数法,
求出参数和(或和)的值,即可求得椭圆的标准方程.
解:当焦点在轴上时,设其方程为.
由椭圆过点,知.又,代入得,,故椭圆的方程为.
当焦点在轴上时,设其方程为.
由椭圆过点,知.又,联立解得,,故椭圆的方程为.
例3 的底边,和两边上中线长之和为30,求此三角形重心的轨迹和顶点的轨迹.
分析:(1)由已知可得,再利用椭圆定义求解.
(2)由的轨迹方程、坐标的关系,利用代入法求的轨迹方程.
解: (1)以所在的直线为轴,中点为原点建立直角坐标系.设点坐标为,由,知点的轨迹是以、为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因,,有,
故其方程为.
(2)设,,则. ①
由题意有代入①,得的轨迹方程为,其轨迹是椭圆(除去轴上两点).
例4 已知点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点到两焦点的距离分别为和,过点作焦点所在轴的垂线,它恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆方程.
解:设两焦点为、,且,.从椭圆定义知.即.
从知垂直焦点所在的对称轴,所以在中,,
可求出,,从而.
∴所求椭圆方程为或.
例5 已知椭圆方程,长轴端点为,,焦点为,,是椭圆上一点,,.求:的面积(用、、表示).
分析:求面积要结合余弦定理及定义求角的两邻边,从而利用求面积.
解:如图,设,由椭圆的对称性,不妨设,由椭圆的对称性,不妨设在第一象限.由余弦定理知: ·.①
由椭圆定义知: ②,则得 .
故 .
例6 已知动圆过定点,且在定圆的内部与其相内切,求动圆圆心的轨迹方程.
分析:关键是根据题意,列出点P满足的关系式.
解:如图所示,设动圆和定圆内切于点.动点到两定点,
即定点和定圆圆心距离之和恰好等于定圆半径,
即.∴点的轨迹是以,为两焦点,
半长轴为4,半短轴长为的椭圆的方程:.
说明:本题是先根据椭圆的定义,判定轨迹是椭圆,然后根据椭圆的标准方程,求轨迹的方程.这是求轨迹方程的一种重要思想方法.
例7 已知椭圆,(1)求过点且被平分的弦所在直线的方程;
(2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;
(3)过引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程;
(4)椭圆上有两点、,为原点,且有直线、斜率满足,
求线段中点的轨迹方程.
分析:此题中四问都跟弦中点有关,因此可考虑设弦端坐标的方法.
解:设弦两端点分别为,,线段的中点,则
①-②得.
由题意知,则上式两端同除以,有,
将③④代入得.⑤
(1)将,代入⑤,得,故所求直线方程为: . ⑥
将⑥代入椭圆方程得,符合题意,为所求.
(2)将代入⑤得所求轨迹方程为: .(椭圆内部分)
(3)将代入⑤得所求轨迹方程为: .(椭圆内部分)
(4)由①+②得 : , ⑦, 将③④平方并整理得
, ⑧, , ⑨
将⑧⑨代入⑦得: , ⑩
再将代入⑩式得: , 即 .
此即为所求轨迹方程.当然,此题除了设弦端坐标的方法,还可用其它方法解决.
例8 已知椭圆及直线.
(1)当为何值时,直线与椭圆有公共点?
(2)若直线被椭圆截得的弦长为,求直线的方程.
解:(1)把直线方程代入椭圆方程得 ,
即.,解得.
(2)设直线与椭圆的两个交点的横坐标为,,由(1)得,.
根据弦长公式得 :.解得.方程为.
说明:处理有关直线与椭圆的位置关系问题及有关弦长问题,采用的方法与处理直线和圆的有所区别.
这里解决直线与椭圆的交点问题,一般考虑判别式;解决弦长问题,一般应用弦长公式.
用弦长公式,若能合理运用韦达定理(即根与系数的关系),可大大简化运算过程.
例9 以椭圆的焦点为焦点,过直线上一点作椭圆,要使所作椭圆的长轴最短,点应在何处?并求出此时的椭圆方程.
分析:椭圆的焦点容易求出,按照椭圆的定义,本题实际上就是要在已知直线上找一点,使该点到直线同侧的两已知点(即两焦点)的距离之和最小,只须利用对称就可解决.
解:如图所示,椭圆的焦点为,.
点关于直线的对称点的坐标为(-9,6),直线的方程为.
解方程组得交点的坐标为(-5,4).此时最小.
所求椭圆的长轴:,∴,又,
∴.因此,所求椭圆的方程为.
例10 已知方程表示椭圆,求的取值范围.
解:由得,且.
∴满足条件的的取值范围是,且.
说明:本题易出现如下错解:由得,故的取值范围是.
出错的原因是没有注意椭圆的标准方程中这个条件,当时,并不表示椭圆.
例11 已知表示焦点在轴上的椭圆,求的取值范围.
分析:依据已知条件确定的三角函数的大小关系.再根据三角函数的单调性,求出的取值范围.
解:方程可化为.因为焦点在轴上,所以.
因此且从而.
说明:(1)由椭圆的标准方程知,,这是容易忽视的地方.
(2)由焦点在轴上,知,. (3)求的取值范围时,应注意题目中的条件.
例12 求中心在原点,对称轴为坐标轴,且经过和两点的椭圆方程.
分析:由题设条件焦点在哪个轴上不明确,椭圆标准方程有两种情形,为了计算简便起见,
可设其方程为(,),且不必去考虑焦点在哪个坐标轴上,直接可求出方程.
解:设所求椭圆方程为(,).由和两点在椭圆上可得
即所以,.故所求的椭圆方程为.
例13 知圆,从这个圆上任意一点向轴作垂线段,求线段中点的轨迹.
分析:本题是已知一些轨迹,求动点轨迹问题.这种题目一般利用中间变量(相关点)求轨迹方程或轨迹.
解:设点的坐标为,点的坐标为,则,.
因为在圆上,所以.
将,代入方程得.所以点的轨迹是一个椭圆.
说明:此题是利用相关点法求轨迹方程的方法,这种方法具体做法如下:首先设动点的坐标为,
设已知轨迹上的点的坐标为,然后根据题目要求,使,与,建立等式关系,
从而由这些等式关系求出和代入已知的轨迹方程,就可以求出关于,的方程,
化简后即我们所求的方程.这种方法是求轨迹方程的最基本的方法,必须掌握.
例14 已知长轴为12,短轴长为6,焦点在轴上的椭圆,过它对的左焦点作倾斜解为的直线交椭圆于,两点,求弦的长.
分析:可以利用弦长公式求得,
也可以利用椭圆定义及余弦定理,还可以利用焦点半径来求.
解:(法1)利用直线与椭圆相交的弦长公式求解.
.因为,,所以.因为焦点在轴上,
所以椭圆方程为,左焦点,从而直线方程为.
由直线方程与椭圆方程联立得:.设,为方程两根,所以,,, 从而.
(法2)利用椭圆的定义及余弦定理求解.
由题意可知椭圆方程为,设,,则,.
在中,,即;
所以.同理在中,用余弦定理得,所以.
(法3)利用焦半径求解.
先根据直线与椭圆联立的方程求出方程的两根,,它们分别是,的横坐标.
再根据焦半径,,从而求出.
例15 椭圆上的点到焦点的距离为2,为的中点,则(为坐标原点)的值为A.4 B.2 C.8 D.
解:如图所示,设椭圆的另一个焦点为,由椭圆第一定义得,所以,
又因为为的中位线,所以,故答案为A.
说明:(1)椭圆定义:平面内与两定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫做椭圆.
(2)椭圆上的点必定适合椭圆的这一定义,即,利用这个等式可以解决椭圆上的点与焦点的有关距离.
例16 已知椭圆,试确定的取值范围,使得对于直线,椭圆上有不同的两点关于该直线对称.
分析:若设椭圆上,两点关于直线对称,则已知条件等价于:(1)直线;(2)弦的中点在上.
利用上述条件建立的不等式即可求得的取值范围.
解:(法1)设椭圆上,两点关于直线对称,直线与交于点.
∵的斜率,∴设直线的方程为.由方程组消去得
①。∴.于是,,
即点的坐标为.∵点在直线上,∴.解得. ②
将式②代入式①得 ③
∵,是椭圆上的两点,∴.解得.
(法2)同解法1得出,∴,
,即点坐标为.
∵,为椭圆上的两点,∴点在椭圆的内部,∴.解得.
(法3)设,是椭圆上关于对称的两点,直线与的交点的坐标为.
∵,在椭圆上,∴,.两式相减得,
即.∴.
又∵直线,∴,∴,即 ①。
又点在直线上,∴ ②。由①,②得点的坐标为.以下同解法2.
说明:涉及椭圆上两点,关于直线恒对称,求有关参数的取值范围问题,可以采用列参数满足的不等式:
(1)利用直线与椭圆恒有两个交点,通过直线方程与椭圆方程组成的方程组,消元后得到的一元二次方程的判别式,建立参数方程.
(2)利用弦的中点在椭圆内部,满足,将,利用参数表示,建立参数不等式.
例17 在面积为1的中,,,建立适当的坐标系,求出以、为焦点且过点的椭圆方程.
解:以的中点为原点,所在直线为轴建立直角坐标系,设.
则∴即∴得
∴所求椭圆方程为
例18 已知是直线被椭圆所截得的线段的中点,求直线的方程.
分析:本题考查直线与椭圆的位置关系问题.通常将直线方程与椭圆方程联立消去(或),得到关于(或)的一元二次方程,再由根与系数的关系,直接求出,(或,)的值代入计算即得.
并不需要求出直线与椭圆的交点坐标,这种“设而不求”的方法,在解析几何中是经常采用的.
解:方法一:设所求直线方程为.代入椭圆方程,整理得
①
设直线与椭圆的交点为,,则、是①的两根,∴
∵为中点,∴,.∴所求直线方程为.
方法二:设直线与椭圆交点,.∵为中点,∴,.
又∵,在椭圆上,∴,两式相减得,
即.∴.∴直线方程为.
方法三:设所求直线与椭圆的一个交点为,另一个交点.
∵、在椭圆上,∴ ①。 ②
从而,在方程①-②的图形上,而过、的直线只有一条,∴直线方程为.
说明:直线与圆锥曲线的位置关系是重点考查的解析几何问题,“设而不求”的方法是处理此类问题的有效方法.
若已知焦点是、的椭圆截直线所得弦中点的横坐标是4,则如何求椭圆方程?
20.已知椭圆的焦点是,直线是椭圆的一条准线.
① 求椭圆的方程;
② 设点P在椭圆上,且,求.
简解:① .
②设则
又 ,
21.已知曲线按向量平移后得到曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)过点D(0, 2)的直线与曲线C相交于不同的两点M、N,且M在D、N之间,设,求实数的取值范围.
解:(1) 由已知设点P(满足,点P的对应点Q(
则 .
(2)当直线的斜率不存在时,,此时;
当直线的斜率存在时,设l:代入椭圆方程得:
得
设,则 ,
又 则 .
.
又
由 ,得,即
即,又
综上:
22.求中心在原点,一个焦点为且被直线截得的弦中点横坐标为的椭圆方程.
(目标:能够用设而不解的方法解决中点弦问题)
【解析】 设椭圆方程 ,弦AB, 中点,,
,则,
,又, .
典型例题一
例1 椭圆的一个顶点为,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程.
分析:题目没有指出焦点的位置,要考虑两种位置.
解:(1)当为长轴端点时,,,
椭圆的标准方程为:;
(2)当为短轴端点时,,,
椭圆的标准方程为:;
说明:椭圆的标准方程有两个,给出一个顶点的坐标和对称轴的位置,是不能确定椭圆的横竖的,因而要考虑两种情况.
典型例题二
例2 一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,求椭圆的离心率.
解: ∴,
∴.
说明:求椭圆的离心率问题,通常有两种处理方法,一是求,求,再求比.二是列含和的齐次方程,再化含的方程,解方程即可.
典型例题三
例3 已知中心在原点,焦点在轴上的椭圆与直线交于、两点,为中点,的斜率为0.25,椭圆的短轴长为2,求椭圆的方程.
解:由题意,设椭圆方程为,
由,得,
∴,,
,∴,
∴为所求.
说明:(1)此题求椭圆方程采用的是待定系数法;(2)直线与曲线的综合问题,经常要借用根与系数的关系,来解决弦长、弦中点、弦斜率问题.
典型例题四
例4椭圆上不同三点,,与焦点的距离成等差数列.
(1)求证;
(2)若线段的垂直平分线与轴的交点为,求直线的斜率.
证明:(1)由椭圆方程知,,.
由圆锥曲线的统一定义知:,
∴ .
同理 .
∵ ,且,
∴ ,
即 .
(2)因为线段的中点为,所以它的垂直平分线方程为
.
又∵点在轴上,设其坐标为,代入上式,得
又∵点,都在椭圆上,
∴
∴ .
将此式代入①,并利用的结论得
∴ .
典型例题五
例5 已知椭圆,、为两焦点,问能否在椭圆上找一点,使到左准线的距离是与的等比中项?若存在,则求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
解:假设存在,设,由已知条件得
,,∴,.
∵左准线的方程是,
∴.
又由焦半径公式知:
,
.
∵,
∴.
整理得.
解之得或. ①
另一方面. ②
则①与②矛盾,所以满足条件的点不存在.
说明:
(1)利用焦半径公式解常可简化解题过程.
(2)本例是存在性问题,解决存在性问题,一般用分析法,即假设存在,根据已知条件进行推理和运算.进而根据推理得到的结果,再作判断.
(3)本例也可设存在,推出矛盾结论(读者自己完成).
典型例题六
例6 已知椭圆,求过点且被平分的弦所在的直线方程.
分析一:已知一点求直线,关键是求斜率,故设斜率为,利用条件求.
解法一:设所求直线的斜率为,则直线方程为.代入椭圆方程,并整理得
.
由韦达定理得.
∵是弦中点,∴.故得.
所以所求直线方程为.
分析二:设弦两端坐标为、,列关于、、、的方程组,从而求斜率:.
解法二:设过的直线与椭圆交于、,则由题意得
①-②得. ⑤
将③、④代入⑤得,即直线的斜率为.
所求直线方程为.
说明:
(1)有关弦中点的问题,主要有三种类型:过定点且被定点平分的弦;平行弦的中点轨迹;过定点的弦中点轨迹.
(2)解法二是“点差法”,解决有关弦中点问题的题较方便,要点是巧代斜率.
(3)有关弦及弦中点问题常用的方法是:“韦达定理应用”及“点差法”.有关二次曲线问题也适用.
典型例题七
例7 求适合条件的椭圆的标准方程.
(1)长轴长是短轴长的2倍,且过点;
(2)在轴上的一个焦点与短轴两端点的联机互相垂直,且焦距为6.
分析:当方程有两种形式时,应分别求解,如(1)题中由求出,,在得方程后,不能依此写出另一方程.
解:(1)设椭圆的标准方程为或.
由已知. ①
又过点,因此有
或. ②
由①、②,得,或,.故所求的方程为
或.
(2)设方程为.由已知,,,所以.故所求方程为.
说明:根据条件求椭圆的标准方程的思路是“选标准,定参数”.关键在于焦点的位置是否确定,若不能确定,应设方程或.
典型例题八
例8 椭圆的右焦点为,过点,点在椭圆上,当为最小值时,求点的坐标.
分析:本题的关键是求出离心率,把转化为到右准线的距离,从而得最小值.一般地,求均可用此法.
解:由已知:,.所以,右准线.
过作,垂足为,交椭圆于,故.显然的最小值为,即为所求点,因此,且在椭圆上.故.所以.
说明:本题关键在于未知式中的“2”的处理.事实上,如图,,即是到右准线的距离的一半,即图中的,问题转化为求椭圆上一点,使到的距离与到右准线距离之和取最小值.
典型例题九
例9 求椭圆上的点到直线的距离的最小值.
分析:先写出椭圆的参数方程,由点到直线的距离建立三角函数关系式,求出距离的最小值.
解:椭圆的参数方程为设椭圆上的点的坐标为,则点到直线的距离为
.
当时,.
说明:当直接设点的坐标不易解决问题时,可建立曲线的参数方程.
典型例题十
例10 设椭圆的中心是坐标原点,长轴在轴上,离心率,已知点到这个椭圆上的点的最远距离是,求这个椭圆的方程,并求椭圆上的点的距离等于的点的坐标.
分析:本题考查椭圆的性质、距离公式、最大值以及分析问题的能力,在求的最大值时,要注意讨论的取值范围.此题可以用椭圆的标准方程,也可用椭圆的参数方程,要善于应用不等式、平面几何、三角等知识解决一些综合性问题,从而加强等价转换、形数结合的思想,提高逻辑推理能力.
解法一:设所求椭圆的直角坐标方程是,其中待定.
由可得
,即.
设椭圆上的点到点的距离是,则
其中.
如果,则当时,(从而)有最大值.
由题设得,由此得,与矛盾.
因此必有成立,于是当时,(从而)有最大值.
由题设得,可得,.
∴所求椭圆方程是.
由及求得的椭圆方程可得,椭圆上的点,点到点的距离是.
解法二:根据题设条件,可取椭圆的参数方程是,其中,待定,,为参数.
由可得
,即.
设椭圆上的点到点的距离为,则
如果,即,则当时,(从而)有最大值.
由题设得,由此得,与矛盾,因此必有成立.
于是当时(从而)有最大值.
由题设知,∴,.
∴所求椭圆的参数方程是.
由,,可得椭圆上的是,.
典型例题十一
例11 设,,,求的最大值和最小值.
分析:本题的关键是利用形数结合,观察方程与椭圆方程的结构一致.设,显然它表示一个圆,由此可以画出图形,考虑椭圆及圆的位置关系求得最值.
解:由,得
可见它表示一个椭圆,其中心在点,焦点在轴上,且过(0,0)点和(3,0)点.
设,则
它表示一个圆,其圆心为(-1,0)半径为.
在同一坐标系中作出椭圆及圆,如图所示.观察图形可知,当圆过(0,0)点时,半径最小,即,此时;当圆过(3,0)点时,半径最大,即,∴.
∴的最小值为0,最大值为15.
典型例题十二
例12 已知椭圆,、是其长轴的两个端点.
(1)过一个焦点作垂直于长轴的弦,求证:不论、如何变化,.
(2)如果椭圆上存在一个点,使,求的离心率的取值范围.
分析:本题从已知条件出发,两问都应从和的正切值出发做出估计,因此要从点的坐标、斜率入手.本题的第(2)问中,其关键是根据什么去列出离心率满足的不等式,只能是椭圆的固有性质:,,根据得到,将代入,消去,用、、表示,以便利用列出不等式.这里要求思路清楚,计算准确,一气呵成.
解:(1)设,,.
于是,.
∵是到的角.
∴
∵
∴
故 ∴.
(2)设,则,.
由于对称性,不妨设,于是是到的角.
∴
∵, ∴
整理得
∵
∴
∵, ∴
∵, ∴
,
∴,
∴或(舍),∴.
典型例题十三
例13 已知椭圆的离心率,求的值.
分析:分两种情况进行讨论.
解:当椭圆的焦点在轴上时,,,得.由,得.
当椭圆的焦点在轴上时,,,得.
由,得,即.
∴满足条件的或.
说明:本题易出现漏解.排除错误的办法是:因为与9的大小关系不定,所以椭圆的焦点可能在轴上,也可能在轴上.故必须进行讨论.
典型例题十四
例14 已知椭圆上一点到右焦点的距离为,求到左准线的距离.
分析:利用椭圆的两个定义,或利用第二定义和椭圆两准线的距离求解.
解法一:由,得,,.
由椭圆定义,,得
.
由椭圆第二定义,,为到左准线的距离,
∴,
即到左准线的距离为.
解法二:∵,为到右准线的距离,,
∴.
又椭圆两准线的距离为.
∴到左准线的距离为.
说明:运用椭圆的第二定义时,要注意焦点和准线的同侧性.否则就会产生误解.
椭圆有两个定义,是从不同的角度反映椭圆的特征,解题时要灵活选择,运用自如.一般地,如遇到动点到两个定点的问题,用椭圆第一定义;如果遇到动点到定直线的距离问题,则用椭圆的第二定义.
典型例题十五
例15 设椭圆(为参数)上一点与轴正向所成角,求点坐标.
分析:利用参数与之间的关系求解.
解:设,由与轴正向所成角为,
∴,即.
而,,由此得到,,
∴点坐标为.
典型例题十六
例16 设是离心率为的椭圆 上的一点,到左焦点和右焦点的距离分别为和,求证:,.
分析:本题考查椭圆的两个定义,利用椭圆第二定义,可将椭圆上点到焦点的距离转化为点到相应准线距离.
解:点到椭圆的左准线的距离,,
由椭圆第二定义,,
∴,由椭圆第一定义,.
说明:本题求证的是椭圆的焦半径公式,在解决与椭圆的焦半径(或焦点弦)的有关问题时,有着广泛的应用.请写出椭圆焦点在轴上的焦半径公式.
典型例题十七
例17 已知椭圆内有一点,、分别是椭圆的左、右焦点,点是椭圆上一点.
(1) 求的最大值、最小值及对应的点坐标;
(2) 求的最小值及对应的点的坐标.
分析:本题考查椭圆中的最值问题,通常探求变量的最值有两种方法:一是目标函数当,即代数方法.二是数形结合,即几何方法.本题若按先建立目标函数,再求最值,则不易解决;若抓住椭圆的定义,转化目标,运用数形结合,就能简捷求解.
解:
(1)如上图,,,,设是椭圆上任一点,由,,∴,等号仅当时成立,此时、、共线.
由,∴,等号仅当时成立,此时、、共线.
建立、的直线方程,解方程组得两交点
、.
综上所述,点与重合时,取最小值,点与重合时,取最大值.
(2)如下图,设是椭圆上任一点,作垂直椭圆右准线,为垂足,由,,∴.由椭圆第二定义知,∴,∴,要使其和最小需有、、共线,即求到右准线距离.右准线方程为.
∴到右准线距离为.此时点纵坐标与点纵坐标相同为1,代入椭圆得满足条件的点坐标.
说明:求的最小值,就是用第二定义转化后,过向相应准线作垂线段.巧用焦点半径与点准距互化是解决有关问题的重要手段.
典型例题十八
例18 (1)写出椭圆的参数方程;
(2)求椭圆内接矩形的最大面积.
分析:本题考查椭圆的参数方程及其应用.为简化运算和减少未知数的个数,常用椭圆的参数方程表示曲线上一点坐标,所求问题便化归为三角问题.
解:(1) .
(2)设椭圆内接矩形面积为,由对称性知,矩形的邻边分别平行于轴和轴,设为矩形在第一象限的顶点,,
则
故椭圆内接矩形的最大面积为12.
说明:通过椭圆参数方程,转化为三角函数的最值问题,一般地,与圆锥曲线有关的最值问题,用参数方程形式较简便.
典型例题十九
例19 已知,是椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,且.
(1)求椭圆离心率的取值范围;
(2)求证的面积与椭圆短轴长有关.
分析:不失一般性,可以设椭圆方程为
(),().
思路一:根据题设容易想到两条直线的夹角公式,即,设,,,化简可得.又,两方程联立消去得,由,可以确定离心率的取值范围;解出可以求出的面积,但这一过程很繁.
思路二:利用焦半径公式,,在中运用余弦定理,求,再利用,可以确定离心率的取值范围,将代入椭圆方程中求,便可求出的面积.
思路三:利用正弦定理、余弦定理,结合求解.
解:(法1)设椭圆方程为(),,,,,
则,.
在中,由余弦定理得
,
解得.
(1)∵,
∴,即.
∴.
故椭圆离心率的取范围是.
(2)将代入得
,即.
∴.
即的面积只与椭圆的短轴长有关.
(法2)设,,,,
则.
(1)在中,由正弦定理得
.
∴
∵,
∴,
∴
.
当且仅当时等号成立.
故椭圆离心率的取值范围是.
(2)在中,由余弦定理得:
∵,
∴,即.
∴.
即的面积与椭圆短轴长有关.
说明:椭圆上的一点与两个焦点,构成的三角形为椭圆的焦点三角形,涉及有关焦点三角形问题,通常运用三角形的边角关系定理.解题中通过变形,使之出现的结构,这样就可以应用椭圆的定义,从而可得到有关,的关系式,使问题找到解决思路.
典型例题二十
例20 椭圆与轴正向交于点,若这个椭圆上总存在点,使(为坐标原点),求其离心率的取值范围.
分析:∵、为定点,为动点,可以点坐标作为参数,把,转化为点坐标的一个等量关系,再利用坐标的范围建立关于、、的一个不等式,转化为关于的不等式.为减少参数,易考虑运用椭圆参数方程.
解:设椭圆的参数方程是,
则椭圆上的点,,
∵,∴,
即,解得或,
∵ ∴(舍去),,又
∴,
∴,又,∴.
说明:若已知椭圆离心率范围,求证在椭圆上总存在点使.如何证明?
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