橢圓的定義不僅是推導(dǎo)方程的基礎(chǔ),而且是證題的一把金鑰匙.待證題目中有焦點的條件,常從定義出發(fā),尋求證題方法,為證題創(chuàng)造條件,茲舉例如下:
例1 已知p(x0,y0)是橢圓(a>b>0)上的任意一點,F1、F2是焦點,求證:以pF2為直徑的圓必和以橢圓長軸為直徑的圓相內(nèi)切.
證明 設(shè)以pF2為直徑的圓心為A,半徑為r.
∵F1、F2為焦點,所以由橢圓定義知
|pF1|+|pF2|=2a,|pF2|=2r
∴|pF1|+2r=2a,即|pF1|=2(a-r)
連結(jié)OA,由三角形中位線定理,知
|OA|=
故以pF2為直徑的圓必和以長軸為直徑的圓相內(nèi)切.
評注 運(yùn)用橢圓的定義結(jié)合三角形中位線定理,使題目得證.
例2
設(shè)p是橢圓(a>b>0)上的一點,F1、F2是橢圓的焦點,且∠F1pF2=90°,求證:橢圓的率心率e≥
證明 ∵p是橢圓上的點,F1、F2是焦點,由橢圓的定義,得|pF1|+|pF2|=2a ①
在Rt△F1pF2中,
由①2,得
∴|pF1|·|pF2|=2(a2-c2) ②
由①和②,據(jù)韋達(dá)定理逆定理,知|pF1|·|pF2|是方程z2-3az+2(a2-c2)=0的兩根,
則△=4a2-8(a2-c2)≥0,
∴()2≥,即e≥.
例3p為橢圓(a>b>0)上的點,F1、F2是橢圓的焦點,e為離心率.若∠pF1F2=α,∠pF2F1=β,求證:
證明 由橢圓定義,知|pF1|+|pF2|=2a,|F1F2|=2c
∵
由正弦定理,得|pF1|=2Rsinβ,|pF2|=2Rsinα,|F1F2|=2Rsin(α+β)
例4p是橢圓(a>b>0)上的任意一點,F1、F2是焦點,半短軸為b,且∠F1pF2=α.求證:△pF1F2的面積為
證明 由橢圓的定義知|pF1|+|pF2|=2a,又|F1F2|=2c.
在△pF1F2中,由余弦定理,得
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