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第02讲 顶角最大问题与渐近线性质
一、顶角最大问题
知识与方法
在椭圆中有两个比较特殊的角,一个是短轴上的一个顶点到两焦点的张角,另一个是短轴上的一个顶点到长轴上两个顶点的张角,它们都是椭圆上任意一点到这两对点的所有张角中最大的角,这两个最大张角有重要的应用,相关结论及证明如下:
结论1:已知,为椭圆的两个焦点,为椭圆上任意一点,则当点为椭圆短轴的端点时,最大.
【证明】如图所示,设,,则:,,
所以.(当时取等号)
由余弦定理得:
.
当即时取等号,所以当时,的值最小,
又因为,所以此时最大.即点为椭圆短轴的端点时最大
结论2:已知,为椭圆长轴上的两个顶点,为椭圆上任意一点,则当点为椭圆短轴的端点时,最大.
【证明】如图,设,过点作,垂足为,则,,,所以,,则
因为,所以
又因为,
所以当时,取得最大值,此时最大.
即当点为椭圆短轴的端点时,最大.
典型例题
【例1】 若 P 是椭圆 x24+y23=1
【例2】 已知椭圆,是它的两个焦点,点为其上的动点,当为钝角时,求点横坐标的取值范围.
【例3】已知椭圆 x2a2+y2b
【例4】设 A,B 是椭圆 C:x23+y2m
A. (0,1]∪[9,+∞) B.
C. (0,1]?[4,+∞) D.
强化训练
1. 已知为椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点使得,则椭圆离心率的取值范围是 .
2.已知 P 为椭圆 x2a2+y2b
3.焦点在 x 轴上的椭圆方程为 x2a2+y2=1(a0),
4.已知 F1、F2 是椭圆的两个焦点, 满足 MF1?
A.(0,1) B.(0,12) C.(0,22) D.(
5.设 F1,F2 是椭圆 C:x23+
A. (0,1]∪[12,+∞) B.
C. 0,34∪[2
6.已知椭圆 C 的方程为 x24+y2b2(0b2)
二、渐近线性质
知识与方法
有关双曲线的一些结论:
结论 1: 双曲线的焦点到渐近线的距离为 b.
【证明】如左下图所示, 作 F2H⊥l1 于 H
d
【说明】如左下图, 在 Rt△OHF2 中,
记 l1 的倾斜角为 θ, 显然有:渐近线 l1 的斜率 k=tan?
我们称 Rt△
结论 2: 以线段 F1F2 为直径的圆与双曲线相交, 设第一象限的交点为 P
【证明】 tan?θ=ba?cos?
yP=|
结论 3: 过双曲线 x2a2?y
渐近线围成的平行四边形的面积为定值 ab2
【证明】我们先证明一个引理:若 OA=x1
证明: S
=
下面结合引理来证明结论 3 .
依题意可设 Ex1,
即 Px1+x2
则 S△EOF=
结论 4: 过双曲线 x2a2?y
Bx2,
(1) 点 P 是线段 AB 的中点, 即 |PA
(2) 渐近三角形的面积为定值, 即 S△
证明留给读者.
典型例题
【例1】已知双曲线 C:x2a2?y2b2=1(a0,
【例2】(多选)过双曲线 C:x2a2?y2b2=1(a
A. 62 B. 3 C. 362
【例3】已知双曲线 x2a2?y2b2=1(a0,b0) 的左右焦点分别为 F1,F2, 右顶点为 A
A. 3 B. 2 C. 2 D. 5
强化训练
1. 已知双曲线 C:x23?y2=1,O 为坐标原点, F 为 C 的右焦点, 过点
A. 32 B. 3 C. 23
2.设 F1,F2 是双曲线 x2a2?y2b2=1(
A. 5 B. 2 C. 3 D. 2
3.已知坐标平面 xOy 中, 点 F1,F2 分别为双曲线 C:x2a2?y2=1(a0) 的左、右焦点, 点 M 在双曲线 C 的左支上, MF2 与双曲线
A. 2 B. 3 C. 5 D. 5
4.已知双曲线 x2a2?y2b
的右支有两个交点, 则此双曲线离心率的取值范围是
A. (1,2) B. (1,2] C. [2,+∞) D. (2,+∞)
5.已知 F 是双曲线 C:x2a2?y2b2=1(a0,b0) 的右焦点, O
A. 324 B. 334 C.
6.双曲线 E:x2a2?y2b2=1(a0,b0) 的左焦点为 F, 过 F 作 x 轴垂线交 E 于点 A, 过 F 作与 E
7.过双曲线 C:x2a2?y2b2=1(a0,
A.y=±12x B. y=±x
8.已知双曲线 C:x2a2?y2b2=1(a0,b0) 右支上一点 P, 经过点 P 的直线与双曲线 C
A. 329 B. 169 C. 89
9.双曲线 C:x2a2?y2b2=1(ab0) 的左、右焦点分别为 F1,F2
A. x2?y
C. x2?y2
10.已知 F1,F2 是双曲线 C:x2a2?y2b2=1(a0,b0) 的左右两个
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