例8. 已知P是椭圆
上一点,F1、F2是椭圆的左、右焦点若∠PF1F2=α,∠PF2F1=β,求椭圆离心率。
解:△PF1F2中,由正弦定理有
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例7. 已知点P是椭圆
上的一点,F1、F2是两个焦点,且∠F1PF2=α,求△F1PF2的面积S。
解:△PF1F2中,由余弦定理,得
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所以![]()
故![]()
例6. (2002年春季高考题)已知椭圆的焦点是F1、F2,P是椭圆上一个动点,如果延长F1P到Q,使得
,那么动点Q的轨迹是( )
A. 圆 B. 椭圆 C. 双曲线一支 D. 抛物线
解:因为
,所以![]()
由椭圆第一定义得
,故
,即Q点轨迹是以F1为圆心,以2a为半径的圆,选A。
例5. (1)(1999年全国联赛题)给定A(-2,2),已知B是椭圆
上动点,F是左焦点,当
取最小值时,求B点坐标。
(2)已知椭圆
内有一点P(1,-1),F为椭圆右焦点,M是椭圆上动点,求|MP|+|MF|的最小值。
分析:此题如果按一般求最值的方法先建立目标函数,再求最值,因含有两个根式的和,代入消元不易,难以求解,但如果我们注意数量特征,利用椭圆定义合理转化,则可得到如下简解。
解:(1)显然点A在椭圆内部,由椭圆第二定义可得:B到椭圆左准线l的距离
,所以
,结合平面几何知识,可知,当AB⊥l时,
最小,此时易求B点坐标为(
,2)
(2)设椭圆的左焦点为F',由平面几何知识,得
,当且仅当M为线段F'P的延长线与椭圆交点时取等号。
所以![]()
所以
的最小值为
。
例3. (2004年高考·全国卷III)设椭圆
的两个焦点是F1(-c,0)、F2(c,0)(c>0),且椭圆上存在点P,使得直线PF1与直线PF2垂直,求m的取值范围。
解:由题意知m>0,
,
,且
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②2-①得:
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又![]()
所以
,即
,所以![]()
例4. (1997年全国联赛题)若方程
表示的曲线为椭圆,则m的取值范围是( )
A. (0,1) B. (1,+∞)
C. (0,5) D. (5,+∞)
分析:由已知得![]()
即![]()
依题意,此方程表示椭圆,根据椭圆的第二定义,得
,解得m>5,选D。
例2. 已知
,且满足
,试判断点M的轨迹是怎样的曲线。
分析:若将原方程平方,化简后并不能直接判断出轨迹是什么曲线,注意式子结构的特点,左边可看成点M到点(2,0)的距离,从而可联想右边可化为点M到直线
的距离,即有
,由此联想到椭圆的第二定义,就很简单地求出点M的轨迹是椭圆。
例1. ![]()
分析:常规方法是经过两次平方去根号求解,但运算繁杂,难免不出错。如果联想到椭圆的第一定义,将方程配方后令
,得
,则点M(x,y)的轨迹是以F1(-1,0),F2(1,0)为焦点,长轴长为4的椭圆,从而原方程的解等价于已知椭圆上点的纵坐标去求它们的横坐标。
解:由原方程可得
![]()
![]()
解得![]()
例3 已知cos(α-β)=
都是锐角,求cos(α+β)的值。
解析:由已知条件有
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因为0<sin2α=
,
所以0<2α<
,
所以0<α<
。 ①
又因为0<β<
,
所以
<-β<0 。 ②
由①、②得
<α-β<
。
又因为cos(α-β)=
,
所以
。
![]()
=
。
从而cos(α+β)
=cos[2α-(α-β)]
=cos2αcos(α-β)+sin2αsin(α-β)
![]()
评析:本例通过0<sin2α=
,发现了隐含条件:0<α<
,将α-β的范围缩小为
,进而由cos(α-β)=
,将α-β的范围确定为
,从而避免了增解。
例4 已知
,且tanα,tnaβ是一元二次方程
的两个根,求α+β的值。
解析:由已知条件得tanα+tanβ=
,
tanαtanβ=4>0,
所以tnaα<0,tanβ<0。
又因为
,
所以![]()
所以-π<α+β<0。
又因为tan(α+β)= ![]()
=![]()
所以α+β=
。
评析:本例根据韦达定理tanα+tanβ=
,tanαtanβ=4,挖掘出了隐含条件tanα<0,tanβ<0,知
,
,得出了α+β的确切范围,从而顺利求解。
总之,在处理两角和(差)范围问题时,要注意对题目条件加以研究,特别对隐含条件的挖掘,合理选用公式灵活处理。另外涉及多角和(差)的问题,亦可依照上面做法处理。
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年级 |
高中 |
学科 |
数学 |
版本 |
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期数 |
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内容标题 |
例说处理和(差)角范围问题的几点做法 |
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分类索引号 |
G.622.475 |
分类索引描述 |
统考试题与题解 |
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主题词 |
例说处理和(差)角范围问题的几点做法 |
栏目名称 |
专题辅导 |
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供稿老师 |
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审稿老师 |
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录入 |
周婕 |
一校 |
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二校 |
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审核 |
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合理选用公式,仅对两角和(差)的范围在相邻两个象限时起作用,而对于其它情形,可通过两角和(差)的两个三角公式,来确定两角和(差)的范围。
例2 已知
,且α,β都是第二象限角,试确定2α+β,2α-β所在象限。
解析:由条件α,β都是第二象限角,则有
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因为2α+β,2α-β都可能落在三个象限,单独使用正(余)弦和差角公式,从值的符号都不能决定2α+β,2α-β的象限,但同时使用正弦、余弦的和差角公式,即可解决。
由cos(2α+β)
=cos2αcosβ-sin2αsinβ
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知2α+β在一、四象限。
又sin(2α+β)
=sin2αcosβ+cos2αsinβ
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知2α+β在一、二象限。
综上知2α+β在第一象限。
同理可确定2α-β在第三象限。
例1 已知α,β均为锐角, sinα=
,求α+β的值。
解析:由已知条件有
cosα=
,且0<α+β<π。
又cos(α+β)
=cosαcosβ-sinαsinβ
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评注:若本题选择正弦的和角公式,会因为一、二象限角的正弦值均为正,而得出两个结果
,导致解题失误,这就需要注意公式的合理选用,若将本例改为:设α是锐角,
,且
,求α+β的值,则选用正弦和角公式合理。
另外,四个象限角的正切值正负相间,故本例亦可选用正切和角公式。
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