椭圆的定义及标准方程的应用 象
x2y2[例3] 如图所示,已知椭圆的方程为+=1,若点P在第二
43限,且∠PF1F2=120°,求△PF1F2的面积.
[思路点拨] 根据椭圆的标准方程知PF1+PF2=4,结合面积公余弦定理找到PF1和PF2的关系求解.
[精解详析] 由已知a=2,b=3, 所以c=a2-b2=4-3=1, F1F2=2c=2,在△PF1F2中, 由余弦定理,得
22
PF2F1F2cos 120°, 2=PF1+F1F2-2PF1·2即PF22=PF1+4+2PF1.①
式和
由椭圆定义,得PF1+PF2=4, 即PF2=4-PF1.② 6②代入①解得PF1=. 5
1
∴S△PF1F2=PF1·F1F2·sin 120°
216333=××2×=, 25253 3即△PF1F2的面积是. 5
[一点通] 在椭圆中,由三条线段PF1,PF2,F1F2围成的三角形称为椭圆的焦点三角形.涉及椭圆的焦点三角形问题,可结合椭圆的定义列出PF1+PF2=2a,利用这个关系式便可求出结果,因此回归定义是求解椭圆的焦点三角形问题的常用方法.
5.已知两定点F1(-1,0)、F2(1,0),且F1F2是PF1与PF2的等差中项,则动点P的轨迹方
程是________.
解析:∵F1(-1,0),F2(1,0),∴F1F2=2. ∵F1F2是PF1与PF2的等差中项, ∴2F1F2=PF1+PF2, 即PF1+PF2=4,
∴点P在以F1,F2为焦点的椭圆上, ∵2a=4,a=2,c=1,∴b2=3. x2y2
∴椭圆的方程是+=1.
43x2y2
答案:+=1
43
x2y2
6.设F1,F2是椭圆+=1的两个焦点,P是椭圆上的点,且PF1∶PF2=2∶1,则△
94F1PF2的面积等于________.
x2y2
解析:由+=1,得a=3,b=2,
94∴c2=a2-b2=5.∴c=5.∴F1F2=2 5. ???PF1+PF2=6,?PF1=4,由?得? ?PF1∶PF2=2∶1,???PF2=2.
22∴PF1+PF22=F1F2.
∴△F1PF2为直角三角形. 1
∴S△F1PF2=PF1·PF2=4.
2答案:4
x2y2
7.如图,已知F1,F2是椭圆+=1的两个焦点.
10036
(1)若椭圆上一点P到焦点F1的距离等于15,那么点P到另一个焦点F2的距离是多少? (2)过F1作直线与椭圆交于A,B两点,试求△ABF2的周长. 解:由椭圆的标准方程可知a2=100,所以a=10.
(1)由椭圆的定义得PF1+PF2=2a=20,又PF1=15,所以PF2=20-15=5,即点P到焦点F2的距离为5.
(2)△ABF2的周长为AB+AF2+BF2=(AF1+BF1)+AF2+BF2=(AF1+AF2)+(BF1+BF2). 由椭圆的定义可知AF1+AF2=2a,BF1+BF2=2a,故AB+AF2+BF2=4a=40.
用待定系数法求椭圆的标准方程时,若已知焦点的位置,可直接设出标准方程;若焦点位置不确定,可分两种情况求解;也可设Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B)求解,避免了分类讨论,达到了简化运算的目的.
[对应课时跟踪训练(八)]
x2y2
1.若椭圆+=1上一点P到一个焦点的距离为5,则P到另一个焦点的距离为
259________.
解析:由椭圆定义知,a=5,P到两个焦点的距离之和为2a=10,因此,到另一个焦点的距离为5.
答案:5
2.椭圆25x2+16y2=1的焦点坐标是________.
x2y211
解析:椭圆的标准方程为+=1,故焦点在y轴上,其中a2=,b2=,所以c2=
111625251631193
0,±?. a2-b2=-=,故c=.所以该椭圆的焦点坐标为?20??162540020
3
0,±? 答案:?20??
3.已知方程(k2-1)x2+3y2=1是焦点在y轴上的椭圆,则k的取值范围是________. x2y2
解析:方程(k-1)x+3y=1可化为+=1.
11k2-13
2
2
2
?
由椭圆焦点在y轴上,得?11
<.3k-1?
2
k2-1>0,
解之得k>2或k<-2.
答案:(-∞,-2)∪(2,+∞)
x2y2
4.已知F1,F2为椭圆+=1的两个焦点,过F1的直线交椭圆于A,B两点.若|F2A|
259