馬振保橢圓焦點三角形的性質

2022-10-10 03:45:05 字數 1393 閱讀 6270

馬振保橢圓是現行高中解析幾何學的重要內容之一,且圓錐曲線知識既是高中數學的重點,又是難點.而橢圓焦點三角形相關問題.在求解這類問題時,許多學生常常感到束手無策,部分學生由於計算量大的繁鎖,產生厭學數學的情緒.為了解除這種困惑,培養或提高學生學習數學的興趣,讓學生掌握一定的解題方法或數學思想是很必要的.在數學中,我們常常是利用性質去討論問題,因此,文章首先**橢圓焦點三角形的性質,然後再討論這些性質的應用.

橢圓上一點與其兩焦點所構成的三角形叫做橢圓的焦點三角形.

橢圓焦點三角形的性質

以橢圓的兩個焦點,及橢圓上任意一點(除長軸上兩個端點外)為頂點的,叫做橢圓的焦點三角形.

設=, =, =β,橢圓的離心率為,則有以下性質:

圖1性質1 .

證明:在中,由餘弦定理,有

整理,得

例1 如圖2:、分別為橢圓的左、右焦點,點在橢圓上,是面積為1的正三角形,求的值.

圖2分析:此題按常規思路是從入手,即,求得所以點的座標分別為,.由於點在橢圓上,有

解此方程組就可得到的值.但這涉及到解二元二次方程組,計算量很大,非常麻煩.若用性質1求解可使運算得以簡化.

解:連線則, 有

性質2證明:由性質1得

例2 已知、是橢圓的兩個焦點,是橢圓上任一點,且,求的面積.

分析:如果設點的座標為,由點在已知橢圓上且,利用這兩個條件,列出關於,的兩個方程,解出,.再求的面積,這種方法,運算量大且過程繁雜,須另尋捷徑.知道,可以直接利用性質2求解,使運算量簡化.

解:例3已知點是橢圓上任一點,且.求證:.

證明:例4 點是橢圓上一點,以點以及焦點、為頂點的三角形的面積等於1,求點的座標.

分析:要求點的座標,不妨設點座標為,由點在已知橢圓上和的面積等於1,可列兩個方程,解方程可得點的座標.此題也可在例3的基礎上進行求解.

解:設點座標為,則有

把代入得

性質3 .

證明:由正弦定理,有

即.因為,所以 .

當點p在長軸上的端點時,,這時,不存在,因此,.

性質4 離心率

證明:由正弦定理,有

例5 (2023年福建高考題)已知、是橢圓的兩個焦點,過且與橢圓長軸垂直的直線交橢圓於、兩點,若是正三角形,求這個橢圓的離心率.

分析:由是正三角形可知,根據橢圓的第一定義可求得.再由可求得離心率e.若用性質4解題,求解更簡便.

解:根據已知條件有(如圖3)

圖3性質5 .

證明:由正弦定理,有

.例6 如圖4,是橢圓上一點,、是焦點,已知求橢圓的離心率.

圖4分析:知道我們可以直接利用性質5解題.

解:由性質5有

化簡,得

以上五個橢圓焦點三角形的性質是高考考查的重點也是難點,值得我們去重視這部分內容的教學,而雙曲線的焦點三角形性質可以模擬橢圓的去學習。

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