内容正文:
【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
素养拓展32 椭圆、双曲线中的焦点三角形问题(精讲+精练)
一、知识点梳理
一、椭圆、双曲线中的焦点三角形面积公式
1.如图1所示,、是椭圆的焦点,设P为椭圆上任意一点,记,则的面积.
证明:如图,由余弦定理知. ①
由椭圆定义知:, ②
则②·2-①得,.
当时,.
2.如图2所示,、是双曲线的焦点,设P为双曲线上任意一点,记,则的面积.
证明:如图,由余弦定理知,
,
,
,,
∴.
当时,.
二、椭圆、双曲线的焦点三角形中的离心率
1.如图1所示,在焦点三角形背景下求椭圆的离心率,一般结合椭圆的定义,关键是运用已知条件研究出的三边长之比或内角正弦值之比.
公式:
2.如图2所示,在焦点三角形背景下求双曲线的离心率,一般结合双曲线的定义,关键是运用已知条件研究出的三边长之比或内角正弦值之比.
公式:.
二、题型精讲精练
【典例1】设、是椭圆的两个焦点,点P在椭圆上,,则的面积为________.
【解析】由焦点三角形面积公式,.
【典例2】已知双曲线的左、右焦点分别为、,点P在C上,且,则的面积为________.
【解析】由焦点三角形面积公式,.
【典例3】(2018·新课标Ⅱ卷)已知、是椭圆C的两个焦点,P是椭圆C上的一点,若,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【解析】解法1:如图,, ,故可设,则,,
所以C的离心率.
解法2:如图,.
【典例4】已知、是双曲线的左、右焦点,点P在C上,,且,则双曲线C的离心率为_______.
【解析】解法1:如图,由题意,不妨设,则,,
所以.
解法2:如图,由题意,,,所以.
【题型训练-刷模拟】
1.椭圆中的焦点三角形
①离心率公式的直接应用
一、填空题
1.设、是椭圆的左、右焦点,P在C上且轴,若,则椭圆C的离心率为_______.
2.在中,,,则以B、C为焦点,且经过点A的椭圆的离心率为_______.
3.过椭圆的左焦点作x轴的垂线交椭圆于A、B两点,椭圆的右焦点为,若,则椭圆的离心率为_______.
4.在中,,,且,若以B、C为焦点的椭圆经过点A,则该椭圆的离心率的取值范围为_______.
5.在中,,,则以A、B为焦点,且经过点P的椭圆的离心率为_______.
6.设、是椭圆的左、右焦点,点P在C上,且,,则椭圆C的离心率为_______.
7.在中,,,,若以B、C为焦点的椭圆经过点A,则该椭圆的离心率为_______.
8.过椭圆的左焦点F作x轴的垂线交椭圆C于A、B两点,若是等腰直角三角形,则椭圆C的离心率为_______.
9.设、是椭圆的左、右焦点,过且斜率为的直线l与椭圆C交于A、B两点,,则椭圆C的离心率为_______.
10.设、是椭圆的左、右焦点,以为直径的圆与椭圆的4个交点和、恰好构成一个正六边形,则椭圆E的离心率为_______.
11.已知P、Q为椭圆上关于原点对称的两点,点P在第一象限,、是椭圆C的左、右焦点,,若,则椭圆C的离心率的取值范围为_______.
②综合应用
一、单选题
1.设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.5
2.已知、是椭圆的两个焦点,为椭圆上一点,且.若的面积为9,则实数的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
3.已知,分别为椭圆的两个焦点,为椭圆上的一点,则内切圆半径的最大值为( )
A. B. C. D.
4.已知点在椭圆上,点分别为椭圆的左、右焦点,并满足面积等于4,则等于( )
A.2 B.4 C.8 D.16
5.已知一个离心率为,长轴长为4的椭圆,其两个焦点为,,在椭圆上存在一个点P,使得,设的内切圆半径为r,则r的值为( )
A. B. C. D.
6.已知是椭圆E的两个焦点,P是E上的一点,若,且,则E的离心率为( )
A. B. C. D.
7.设O为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点 P在C上,,则( )
A. B. C. D.
8.,是椭圆C的两个焦点,P是椭圆C上异于顶点的一点,I是的内切圆圆心,若的面积等于的面积的4倍,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
9.设F1,F2是椭圆C: =1(a>b>0)的左、右焦点,O为坐标原点,点P在椭圆C上,延长PF2交椭圆C于点Q,且|PF1| =|PQ|,若PF1F2的面积为,则=( )
A. B. C. D.
10.已知,分别是椭圆的左,右焦点,若在椭圆上存在点,使得的面积等于,则椭圆的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
11.已知,分别是椭圆E:()的左、右焦点,点M在椭圆E上,,的面积为,则椭圆E的离心率e