圆锥曲线焦点三角形问题常见类型解析

圆锥曲线焦点三角形问题常见类型解析
圆锥曲线中的三角形问题(特别是与焦半径相关的三角形问题)是解析几何中的一个综合性较强的重点内容。下举例谈谈圆锥曲线焦点三角形问题常见类型。
一、定值问题
1. 椭圆上一点P,两个焦点 的内切圆记为,求证:点P到的切线长为定值。
证明:设⊙M与△PF1F2的切点为A、B、C,如图1,因⊙M是△PF1F2的内切圆,所以|F1A|=|F1C|、|F2C|=|F2B|,|PA|=|PB|; ∵ |F1C|+|F2C|=2c∴ |F1A|+|F2B|=2c,由椭圆第一定义知 |PF1|+|PF2|=2a ∴ |PA|+|F1A|+|PB|+|F2B|=2a ∴ 2|PA|=2a-2c 即 |PA|=a-c为定值.证毕.
点评:圆锥曲线定义不仅是推导圆锥曲线方程及性质的基础, 而且也是解题的重要工具.对于有些解析几何问题,若从圆锥曲线的定义去思考,往往会收到避繁就简,捷足先登的解题效果。
二、动点轨迹问题
  例2、已知椭圆上一动点P,两个焦点 的内切圆记为,试求圆心M的轨迹方程 
解析: 如图1,设∠PF1F2crj-200=α、∠PF2F1=β,M(x,y)则在△PF1F2中由正弦定理及椭圆的定义有,由等比定理有即,又由合分比定理知。由斜率公式知:由前述不难看出,不论P位于椭圆上(异于长轴两端点)何处,总有 
整理得(a-c)x2+(a+c)y2=(a-c)c2(y≠0)证毕.
点评:由上获得的方程不难看出,△PF1F2的内切圆圆心M始终在包含于原椭圆内的一小椭圆上移动.如果中出现两个角,可以考虑应用正弦定理。同时从解题过程,不难得到一个重要的结论: 已知椭圆上一点P及两焦点,若,则椭圆的离心率为
三、方程问题
例3. 如图2,已知双曲线的中心在坐标原点,焦点在x轴上,分别为左、右焦点,双曲线的右支上有一点P,∠,且△的面积为,双曲线的离心率为2,求该双曲线的方程。
解析:设双曲线的方程为。在△PF1F2中,由余弦定理,得,即  ,又因为,所以,所以,所以,又因为,所以。故所求双曲线方程为
点评:如果在中仅知一个角,我们经常要联想到余弦定理解决问题。
四、最值.范围问题
例4、 已知曲线C的方程为A(-10),B10),过点B的直线l与曲线C交于MN两点,若∠MAN为钝角,求直线l的倾斜角为的取值范围。
解:1)若lx轴,则l的方程为(不合题意)。(2)若lx轴重合,则∠MAN=π(不合题意)。
3)若lx轴、y轴不垂直,设,代入曲线长春工程学院学报C的方程得:
所以
因为∠MAN为钝角,所以猎狗追兔子所以,所以。所以倾斜角的范围是:
点评:有关三角形角的大小问题可用向量形式转化求解。如在中,∠F1PF2为锐角;∠F1PF2为直角;∠F1PF2为钝角
五、开放性问题
例5、已知为双曲线的两个焦点,为双曲线右支上异于顶点的任意一点,为坐标原点.下面四个命题:①夜笑话的内切圆的圆心必在直线上;②的内切圆的圆心必在直线上;③的内切圆的圆心必在直线上; 的内切圆必通过点.其中真命题的代号是        (写出所有真命题的代号).
解析:设的内切圆分别与PF1空城计剧本PF2切于点AB,与F1F2切于点M,则|PA||PB||F1A||F1M||F2B||F2M|,又点P在双曲线右支上,所以|PF1||PF2|2a,故|F1M||F2M|2a,而|F1M||F2M|2c,设M点坐标为(x再过五十年0),则由|F1M||F2M|2a可得xc)-(cx2a解得xa,显然内切圆的圆心与点M的连线垂直于x轴,故正确。
点评:本题主要圆锥曲线焦点三角形内切圆问题。其中利用圆锥曲线定义和平面几何性质是问题求解的关键。

本文发布于:2024-09-24 06:28:47,感谢您对本站的认可!

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