已知F1,F2是椭圆的焦点,P为椭圆上一点,∠F1PF2=60°.

已知F1,F2是椭圆的焦点,P为椭圆上一点,∠F1PF2=60°.
(1)求椭圆离心率的取值范围;
(2)求证:△F1PF2的面积只与椭圆的短轴长有关.
无限轮回 1年前 已收到1个回答 举报

longmagic999 幼苗

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解题思路:(1)由题意,可设|PF1|=m,|PF2|=n. 在△PF1F2中,由余弦定理可知,4c2=m2+n2-2mncos60°.再由定义得出m+n=2a,然后进行恒等变形,将4c2=m2+n2-2mncos60°量m,n用a,c表示出来即可得出离心率的取值范围
(2)根据(1)中的结论,可算出△F1PF2的面积等于
3
3
b2,由此可得△F1PF2的面积仅与椭圆的短轴长有关.

设椭圆方程为
x2
a2+
y2
b2=1(a>b>0),|PF1|=m,|PF2|=n.
在△PF1F2中,由余弦定理可知,4c2=m2+n2-2mncos60°.
∵m+n=2a,∴m2+n2=(m+n)2-2mn=4a2-2mn,
∴4c2=4a2-3mn.即3mn=4a2-4c2
又mn≤( [m+n/2])2=a2(当且仅当m=n时取等号),
∴4a2-4c2≤3a2,∴
c2
a2≥[1/4],即e≥[1/2].
∴e的取值范围是[[1/2],1).
(2)由(1),得mn=
4(a2−c2)
3=
4
3b2,
∴S△F1PF2=[1/2]mnsin60°=

3
3b2,
面积表达式中的字母只含有b,可得:△F1PF2的面积只与椭圆的短轴长有关.

点评:
本题考点: 椭圆的简单性质.

考点点评: 本题给出椭圆上一点与椭圆两个焦点构成的三角形,求三角形的面积并讨论椭圆的离心率,着重考查了椭圆的定义与简单性质、基本不等式求最值和用正余弦定理解三角形等知识,属于中档题.

1年前

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