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第05讲圆锥曲线中的焦点三角形与焦点弦三角形问题
知识讲解
椭圆焦点三角形主要结论
在ΔPF1F
椭圆定义可知:
(1).PF1+PF2=2a,F1F2
双曲线焦点三角形主要结论
如图,F1、F2
记∠F1PF
椭圆、双曲线焦点三角形离心率
记∠P
则椭圆的离心率为:e=
双曲线的离心率为:e=
椭圆焦点弦三角形周长
F1,F2为椭圆C:x2a2+y2b2=1ab0的左、右焦点,过F
双曲线焦点弦三角形周长
如图1,F1,F2为双曲线C:x2a2?y
椭圆焦点弦三角形面积公式
F1、F2为椭圆C:x2a2+y2b2=1ab
(2)F1、F2为椭圆的左、右焦点,过F2的直线l与椭圆C交于A、B
双曲线焦点弦三角形面积公式
(1)设直线l过焦点F2且交双曲线x2a2?y2b2=1
(2)F1、F2为双曲线C:x2a2?y2b2=
(3)F1、F2为双曲线C:x2a2?y2b
S
抛物线焦点弦三角形面积公式
设直线l过焦点F且与抛物线y2=2pxp0交于A、B两点,直线
考点一、椭圆的焦点三角形周长问题
【例1】椭圆的左?右焦点分别为,,为椭圆上一点,若的周长为,则椭圆的离心率为(????)
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据椭圆方程可得,再结合三角形周长,得,进而可得离心率.
【详解】因为,所以.因为的周长为,所以,所以,所以椭圆的离心率为,故选:B.
【例2】已知椭圆C:的左?右焦点分别是,,为椭圆C上一点,则下列结论不正确的是(????)
A.的周长为6B.的面积为
C.的内切圆的半径为D.的外接圆的直径为
【答案】D
【分析】根据焦点三角形的性质即可求解AB,根据等面积法即可求解C,根据面积公式以及正弦定理及可求解D.
【详解】由题意知,,,,由椭圆的定义知,,,
∴的周长为,即A正确;
将代入椭圆方程得,解得,∴的面积为,即B正确;
设的内切圆的半径为r,则,即,∴,即C正确;
不妨取,则,,∴的面积为,
即,∴,由正弦定理知,的外接圆的直径,即D错误,故选:D.
??
【变式1】已知椭圆的左、右焦点分别为,M为C上一点,若的中点为,且的周长为,则C的标准方程为(????)
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据的周长可得,由的中点坐标求得M坐标,代入椭圆方程可得关系式,解方程可得的值,即可求得答案
【详解】因为的周长为,所以,则,又,的中点为,所以M的坐标为,故,则,结合,,解得,所以椭圆C的标准方程为,故选:A.
【变式2】已知椭圆的左、右焦点为,,点关于直线的对称点P仍在椭圆上,则的周长为.
【答案】.
【分析】利用椭圆的定义、几何性质即可求解.
【详解】椭圆的左焦点关于直线的对称点仍在椭圆上,则,,则三角形的周长为.
故答案为:.
考点二、椭圆的焦点三角形面积问题
【例1】设O为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点P在C上,,则(????)
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】方法一:根据焦点三角形面积公式求出的面积,即可得到点的坐标,从而得出的值;
方法二:利用椭圆的定义以及余弦定理求出,再结合中线的向量公式以及数量积即可求出;
方法三:利用椭圆的定义以及余弦定理求出,即可根据中线定理求出.
【详解】方法一:设,所以,
由,解得:,
由椭圆方程可知,,
所以,,解得:,
即,因此.故选:B.
方法二:因为①,,
即②,联立①②,解得:,
而,所以,
即.故选:B.
方法三:因为①,,
即②,联立①②,解得:,
由中线定理可知,,易知,解得:.
故选:B.
【例2】(多选)已知为椭圆的左、右焦点,为平面上一点,若,则(????)
A.当为上一点时,的面积为9
B.当为上一点时,的值可以为
C.当满足条件的点均在内部时,则的离心率小于
D.当点在的外部时,在上必存在点,使得
【答案】ACD
【分析】设,根据椭圆定义得,根据得,两式联立可得,根据直角三角形的面积公式即可得选项A的正误;将以上结论代入中可求得与矛盾,由于,所以点在以为直径的圆上,半径为,若点均在内部,只需,解出离心率范围即可,若点在外部,只需,此时该圆与椭圆一定有交点,在交点处满足,可得选项D正误.
【详解】解:由题知,所以,因为为上一点,且,
所以为直角三角形,设,在中,由勾股定理可得①,
由椭圆定义可知:②,
②式的平方减①式可得:,所以,故选项A正确
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