多年来,椭圆、双曲线相关的焦点PF1F2
(P为曲线上的任意一点,F1与F2为曲线的焦点)中的边角关系是学生必须掌握的重点知识,也是
高考的热点内容之一,尤其是近几年的出题频率呈上升趋势.现列举部分典型试题说明其应用类型.
x2y2定理 在椭圆221(a>b>0)中,焦点分别为F1、F2,点P是椭圆上任意一点,
abF1PF2,则SF1PF2btan22.
y P P 证明:记|PF1|r1,|PF2|r2,由椭圆的第一定义得
r1r22a,(r1r2)24a2.
2在△F1PF2中,由余弦定理得:r1r22r1r2cos(2c). 22F1 O F2 x 配方得:(r1r2)2r1r22r1r2cos4c. 即4a2r1r2(1cos)4c.
22222(a2c2)2b2r1r2.
1cos1cos由任意三角形的面积公式得:
SF1PF21sinr1r2sinb2b221cos2sin22b2tan.
22cos22cosSF1PF2b2tan.
2y2x2同理可证,在椭圆221(a>b>0)中,公式仍然成立.
ab典题妙解
x2y21上的一点,F1、F2是其焦点,且F1PF260,求 例1 若P是椭圆
10064△F1PF2的面积.
x2y21中,a10,b8,c6,而60.记|PF1|r1,|PF2|r2. 解法一:在椭圆
10064
1
点P在椭圆上,
由椭圆的第一定义得:r1r22a20.
2在△F1PF2中,由余弦定理得:r1r22r1r2cos(2c).
22配方,得:(r1r2)3r1r2144.
24003r1r2144.从而r1r2SF1PF2256. 3112563643r1r2sin. 22323x2y21中,b264,而60. 解法二:在椭圆
10064SF1PF2b2tan264tan30643. 3解法一复杂繁冗,运算量大,解法二简捷明了,两个解法的优劣立现!
PF1PF2x2y211上的点,F1、F2分别是椭圆的左、例2 已知P是椭圆右焦点,若,259|PF1||PF2|2则△F1PF2的面积为( )
A. 33 B. 23 C.
3 D.
3 3解:设F1PF2,则cosPF1PF2|PF1||PF2|1,60. 2SF1PF2b2tan故选答案A.
29tan3033.
x2y21的左、右焦点分别是F1、F2,点P在椭圆上. 若P、F1、F2例3(04湖北)已知椭圆169是一个直角三角形的三个顶点,则点P到x轴的距离为( )
A.
9799997 B. C. D. 或
77544b29;若P是直角顶点,设点P解:若F1或F2是直角顶点,则点P到x轴的距离为半通径的长a4 2
到x轴的距离为h,则SF1PF2b2tan29tan459,又SF1PF21(2c)h7h, 27h9,h97.故答案选D. 7金指点睛
y2x21上一点P与椭圆两个焦点F1、F2的连线互相垂直,1. 椭圆则△F1PF2的面积为( ) 4924 A. 20 B. 22 C. 28 D. 24
x2y21的左右焦点为F1、F2,2. 椭圆 P是椭圆上一点,当△F1PF2的面积为1时,PF1PF24的值为( )
A. 0 B. 1 C. 3 D. 6
x2y21的左右焦点为F1、F2,3. 椭圆 P是椭圆上一点,当△F1PF2的面积最大时,PF1PF24的值为( )
A. 0 B. 2 C. 4 D. 2
x224.已知椭圆2y1(a>1)的两个焦点为F1、F2,P为椭圆上一点,且F1PF260,
a则|PF1||PF2|的值为( ) A.1
B.
1 3 C.
4 3 D.
2 35. 已知椭圆的中心在原点,对称轴为坐标轴,F1、F2为焦点,点P在椭圆上,直线PF1与PF2倾斜角的差为90,△F1PF2的面积是20,离心率为
5,求椭圆的标准方程. 36.已知椭圆的中心在原点,F1、F2为左右焦点,P为椭圆上一点,且的面积是3,准线方程为x
1△F1PF2 ,2|PF1||PF2|PF1PF243,求椭圆的标准方程. 3参考答案
1. 解:F1PF290,b24,SF1PF2b2tan故答案选D.
3
2224tan4524.
2. 解:设F1PF2, SF1PF2b2tan故答案选A. 3. 解:a2,b1,c2tan21,245,90,PF1PF20.
3,设F1PF2, SF1PF2b2tan2tan2,
当△F1PF2的面积最大时,为最大,这时点P为椭圆短轴的端点,120,
2PF1PF2|PF1||PF2|cosacos1202.
故答案选D.
24. 解:F1PF260,b1,SF1PF2btan2tan303, 3又SF1PF213|PF1||PF2|sin|PF1||PF2|, 24334|PF1||PF2|,从而|PF1||PF2|. 433故答案选C.
5. 解:设F1PF2,则90. SF1PF2b2tan2b2tan45b220,
c又eaa2b25, a3b2520512,即12.
9a9a解得:a245.
x2y2y2x21或1. 所求椭圆的标准方程为
452045206.解:设F1PF2,cos1,120.
2|PF1||PF2|PF1PF2SF1PF2b2tan2b2tan603b23,b1.
c2b2c211433a243c3又,即. ccc33c3x2322y21; c3或c.当c3时,abc2,这时椭圆的标准方程为
34 4
233x222当c时,abc,这时椭圆的标准方程为y21;
4333但是,此时点P为椭圆短轴的端点时,为最大,60,不合题意.
x2y21. 故所求的椭圆的标准方程为4 5
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