内容正文:
微点优化拓展——运用二级结论快解题
一、椭圆中的常见结论
1.焦点三角形的面积公式
P为椭圆上异于长轴端点的一点,F1,F2为左、右焦点且∠F1PF2=θ,则椭圆中S△PF1F2=b2·tan.
2.焦半径的数量关系式
直线l过焦点F与椭圆相交于A,B两点,则+=.
3.周角定理
已知点P为椭圆+=1(a>b>0)上异于顶点的任一点,A,B为长轴(或短轴)端点,则kPA·kPB=-.
4.过椭圆上一点的切线方程
已知点P(x0,y0)为椭圆上任一点,则过点P与椭圆相切的切线方程为+=1.
5.椭圆的焦半径公式
已知点P(xP,yP)在椭圆+=1(a>b>0)上,F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,e为椭圆的离心率,则|PF1|=a+exP,|PF2|=a-exP.
[应用体验]
1.已知椭圆C:+=1(a>b>0),其左、右焦点分别为F1,F2,离心率e=,点P为该椭圆上一点,且满足∠F1PF2=,已知△F1PF2的内切圆的面积为3π,则该椭圆的长轴长为( )
A.2 B.4
C.6 D.12
解析:选D 由e=,得=,即a=2c.
设△F1PF2的内切圆半径为r,则由△F1PF2的内切圆的面积为3π,
可得πr2=3π,解得r=(舍负).
在△F1PF2中,根据椭圆的定义及焦点三角形的面积公式,知S△F1PF2=b2tan=r(2a+2c),即b2=(a+c).
结合a2=b2+c2,易得a=6.
所以该椭圆的长轴长为2a=2×6=12.故选D.
2.设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,上、下顶点分别为A,B,直线AF2与该椭圆交于A,M两点,若∠F1AF2=90°,则直线BM的斜率为( )
A. B.
C.-1 D.-
解析:选B ∵∠F1AF2=90°,
∴△F1AF2为等腰直角三角形,即b=c.
∴a2=2b2=2c2.∴=,
且∠AF2O=45°.∴kMA=-1.
又kMA·kMB=-=-,∴kMB=.
3.已知椭圆C:+=1,过右焦点F2的直线交椭圆于A,B两点,且|AF2|=2,则|AB|=______,cos∠F1AB=________.
解析:由椭圆方程知a=4,b=2,|AF2|=2.
又+=,
即+=,解得|BF2|=.所以|AB|=|AF2|+|BF2|=.
由椭圆定义知|AF1|=8-2=6,|BF1|=8-=.在△AF1B中,由余弦定理,得
cos∠F1AB==-.
答案: -
4.已知椭圆C:+y2=1.如图,设直线l与圆O:x2+y2=R2(1<R<2)相切于点A,与椭圆C相切于点B,则|AB|的最大值为________.
解析:连接OA,OB,如图所示.
设B(x0,y0),所以过点B与椭圆相切的直线方程为+y0y=1,即x0x+4y0y-4=0.
又R2=|OA|2=,R∈(1,2),则|AB|2=|OB|2-R2=x+y-.又+y=1,所以x=4-4y.
所以|AB|2=4-3y-=5-(3y+1)-≤5-2=1,当且仅当3y+1=,
即y=,x=时,等号成立,所以|AB|max=1,
此时R2==2,即R=∈(1,2),
故当R=时,|AB|max=1.
答案:1
5.如图,椭圆C:+=1(a>2),圆O:x2+y2=a2+4,椭圆C的左、右焦点分别为F1,F2,过椭圆上一点P和原点O作直线l交圆O于M,N两点,若|PF1|·|PF2|=8,则|PM||PN|的值为________.
解析:设P(x0,y0),因为P在椭圆上,所以+=1,则y=4.
因为|PF1||PF2|=8,所以(a+ex0)(a-ex0)=8.其中e为椭圆C的离心率,
则e2=,所以x=,y=4-.又|OM|=|ON|=,
则|PM||PN|=(|OM|-|OP|)(|ON|+|OP|)=a2+4-|OP|2=a2+4-x-y=a2+4-a2+4=8.
答案:8
二、双曲线中的常见结论
1.焦点三角形的面积公式
P为双曲线上异于顶点的一点,F1,F2为左、右焦点且∠F1PF2=θ,则双曲线中S△PF1F2=.
2.焦半径的数量关系式
直线l过焦点F与双曲线相交于A,B两点,则+=.
3.双曲线的焦半径公式
已知点P(xP,yP)在双曲线-=1(a>0,b>0)上,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,e为双曲线的离心率,则|PF1|=|exP+a|,|PF2|=|exP-a|.
4.周角定理
已知过原点的直线l交双曲线于A,B两点,P是双曲线上异于A,B两点的动点,则kPA·kPB=.
[应用体验]
1.已知F1,F2为双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则|PF1|·|PF2|=( )
A.2 B.4 C.6