甘肃省金昌市第一中学 2014 年高中数学 2.2.4 椭圆中焦点三角形的性质
及应用教案 新人教 A 版选修 1-1
则 。
性质二:已知椭圆方程为 左右两焦点分别为 设焦点三角形 ,
若 最大,则点 P 为椭圆短轴的端点。
证明:设 ,由焦半径 公式可知: ,
在 中,
=
性质三:已知椭圆方程为 两焦点分别为 设焦点三角形 中
则
证明:设 则在 中,由余弦定理得:
,21 θ=∠ PFF 2tan2
21
θ
bS PFF =∆
θcos2)2( 21
2
2
2
1
2
21
2 PFPFPFPFFFc −+==
)cos1(2)( 21
2
21 θ+−+= PFPFPFPF
θθθ cos1
2
)cos1(2
44
)cos1(2
4)( 22222
21
21 +=+
−=+
−+=∴ bcacPFPFPFPF
1 2
2
2
1 2
1 sin sin tan2 1 cos 2F PF
bS PF PF b
θθ θθ∆∴ = = =+
),0(12
2
2
2
>>=+ bab
y
a
x ,, 21 FF 21FPF
21PFF∠
),( oo yxP oexaPF +=1 oexaPF −=1
21PFF∆
21
2
21
2
1
2
1
2cos PFPF
FFPFPF −+=θ
21
2
21
2
21
2
42)(
PFPF
cPFPFPFPF −−+=
1))((2
412
44 2
21
22
−−+=−−=
oo exaexa
b
PFPF
ca 12
222
2
−− oxea
b
axa ≤≤− 0
22 axo ≤∴
),0(12
2
2
2
>>=+ bab
y
a
x ,, 21 FF 21FPF
,21 θ=∠ PFF .21cos 2e−≥θ
,, 2211 rPFrPF == 21PFF∆
命题得证。
(2000 年高考题)已知椭圆 的两焦点分别为 若椭圆上存在一点
使得 求椭圆的离心率 的取值范围。
简解:由椭圆 焦点三角形性质可知 即 ,
于是得到 的取值范围是
性质四:已知椭圆 方程为 两焦点分别为 设焦点三角形 ,
则椭圆的离心率 。
由正弦定理得:
由等比定理得:
而 , ∴ 。
已知椭圆的焦点是 F1(-1,0)、F2(1,0),P 为椭圆上一点,且|F1F2|是|PF1|和|P F2|的
等差中项.
(1)求椭圆的方程;
(2)若 点 P 在第三象限,且∠PF1F2=120°,求 tanF1PF2.
解:(1)由题设 2|F1F2|=|PF1|+|PF2|
∴2a=4,又 2c=2,∴b= ∴椭圆的方程为 =1.
(2)设∠F1PF2=θ,则∠PF2F1=60°-θ
12
22
2
42)(
2cos
21
22
21
2
21
2
21
21
2
21
2
2
2
1 −−=−−+=−+=
rr
ca
rr
crrrr
rr
FFrrθ
.2112
221
)2(2
22 2
2
22
221
22
ea
ca
rr
ca −=−−=−+
−≥
)0(12
2
2
2
>>=+ bab
y
a
x ,, 21 FF ,P
,1200
21 =∠ PFF e
.21120cos 20 e−≥ 2212
1 e−≥−
e .1,2
3
),0(12
2
2
2
>>=+ bab
y
a
x ,, 21 FF 21FPF
,, 1221 βα =∠=∠ FPFFPF βα
βα
sinsin
)sin(
+
+=e
,, 1221 βα =∠=∠ FPFFPF
βαβα sinsin)180sin(
1221 PFPFFF
o
==−−
βαβα sinsin)sin(
2121
+
+=+
PFPFFF
)sin(
2
)sin(
21
βαβα +=+
cFF
βαβα sinsin
2
sinsin
21
+=+
+ aPFPF
βα
βα
sinsin
)sin(
+
+==
a
ce
3 34
22 yx +椭圆的离心率 则 ,
整 理得:5sinθ= (1+co sθ)
∴ 故 ,tanF1PF2=tanθ= .
教学反思:
2
1=e
)60sin(2
3
sin
)60sin(120sin
)180sin(
2
1
θ
θ
θ
θ
−+
=−+
−=
o
oo
o
3
5
3
cos1
sin =+ θ
θ
5
3
2tan =θ
11
35
25
31
5
32
=
−
⋅