教材中只介紹了橢圓的一些基本性質.在實際中,橢圓還有一些有趣的性質.探討這些性質,不僅可以豐富解題思路,而且還可以培養(yǎng)我們的創(chuàng)新意識,在學習過程中會有所發(fā)現(xiàn).本文介紹幾個性質以示拋磚引玉.
一、橢圓上點對兩焦點張直角的性質
P是橢圓上的一點,F1、F2是左、右焦點,O是橢圓中心,e是離心率,OP的傾斜角為α,則∠F1PF2=90°的充要條件是
.
證明 如圖,在△F1PF2中,∠F1PF2為直角的充要條件是(平面幾何定理)
∵
設P點坐標為(x,y),則,代入橢圓方程得:
∴整理得
即
∴.
例1P是橢圓上的一點,F1、F2為兩焦點,若∠F1PF2=90°,試求
△PF1F2的面積.
解 設OP的傾斜角為α,又知,代入可得
.
∴
二、橢圓準線上點對長軸頂點視角的性質
橢圓
準線上的點對其長軸兩頂點的視角為α,若橢圓的離心率為e,則α是銳角且
≤e.
證明 如圖,設P在x軸上方,坐標為
∵為銳角.
整理為y的方程
∵此方程有實根,∴
∴
∵α為銳角,∴.
例2P是橢圓右準線上的一點,點P對此橢圓左右兩頂點A1、A2的視角為α,求α的最大值.
解 ∵
由題設及性質得
又知α為銳角,∴α的最大值為.
三、橢圓中心點張直角的性質
若橢圓
上有兩點A、B,且OA⊥OB,則原點到弦AB的距離
.
證明 如圖,設∠BOX=α,則∠AOX=+α,設OB=m>0,OA=n>0,A點為
(-,B點為(
),代入橢圓方程整理得
由等面積法得
例3 直線與橢圓
交于A、B兩點,當k為何值時,以AB為直徑的圓通過坐標原點.
解a=2,,∵AB為直徑的圓過原點,∴OA⊥OB,由性質及原點到直線距離公式得
,解之得
.
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