1、椭圆的焦点三角形初探一学习目标:掌握椭圆的焦点三角形及常见结论.二概念梳理: 焦点三角形主要结论:椭圆定义可知:中,(1). .(2). 焦点三角形的周长为(3).(4). 焦点三角形的面积为:.设、是椭圆的左、右焦点,P是椭圆C上的一个动点,则当P为短轴端点时,最大.S|PF1|PF2|sin c|y0|,当|y0|b,即点P为短轴端点时,S取得最大值,最大值为bc;(5). 假设焦点的内切圆半径为,则.(6).焦半径公式:设是椭圆上一点,那么,进一步,有推导:根据两点间距离公式:,由于代入两点间距离公式可得,整理化简即可得. 同理可证得.(7).设是椭圆上一点,那么,由于,故我们有(8)若
2、约定椭圆,分别为左、右焦点;顶点在第一象限;,则对于椭圆,离心率(9) 若,对椭圆有,若,对于椭圆,有, 若,对椭圆,有.(10) 对椭圆焦点三角形的内心的轨迹方程为.三典例分析例1已知,是椭圆的两个焦点,P为椭圆C上一点,且,若的面积为,则()A9B3C4D8解析:由焦点三角形面积公式得,故选:B例2已知椭圆,其左右焦点分别为,离心率为,点P为该椭圆上一点,且满足,若的内切圆的面积为,则该椭圆的方程为()ABCD解析:所以,而,所以可得,解得,由,得,所以该椭圆的方程为故选:A例3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()ABCD解析:又,所以,即,故E的离心率为.故
3、选:C.例4.椭圆的左、右焦点分别为、,P为椭圆C上不与A、B重合的动点,则的最小值为_.解析:如图,由题意,设,由椭圆定义,在中,由余弦定理,当且仅当时取等号,此时P为椭圆的短轴端点,所以的最小值为. 例4图 例5图例5.椭圆的左、右焦点分别为、,若椭圆C上存在点P,使,则椭圆C的离心率的取值范围是_.解析:椭圆C上存在点P,使等价于最大张角大于等于60,如图,即,又,所以.例6.(2019全国1卷)已知椭圆C的焦点为,过F2的直线与C交于A,B两点.若,则C的方程为ABCD解:如图所示:设,由,代入焦半径公式到可得:.再由 .结合(1),(2)式可得,故,这样在三角形与三角形中分别使用余弦
4、定理可得:.小结:通过坐标表示出焦半径的关系,进而解出椭圆上点的坐标是解题的关键.例7.(2019全国三卷)设为椭圆的两个焦点,为上一点且在第一象限.若为等腰三角形,则的坐标为_.解:由已知可得,由焦半径公式可知设,由焦半径公式可知再代入椭圆方程可解得的坐标为例8已知椭圆:的左、右焦点分别是,是椭圆上的动点,和分别是的内心和重心,若与轴平行,则椭圆的离心率为()ABCD解析:是的中点,G是的重心,三点共线,延长交轴于点,则由平行于轴知,则,设内切圆半径为r,则,椭圆的离心率为故选:A四习题演练1设椭圆的左右焦点分别为,点P在椭圆上,且满足,则的值是()A14B17C20D23解析:由前述结论可
5、知,选D.2已知点、为椭圆的左、右焦点,若点为椭圆上一动点,则使得的点的个数为()ABCD不能确定选B.3设椭圆的左、右焦点分别为,是上的点,则的离心率为 ( )A. B. C. D.解析:,选D3设为椭圆上一点,两焦点分别为,如果,则椭圆的离心率为()ABCD解析:由于.故即.故选:A.4. 已知为椭圆的焦点,为上一点且,求此椭圆离心率的取值范围.解析:由椭圆的定义,得,平方得.由,是锐角,由余弦定理得,得 由,得, 是锐角, ,即且 .由可知 由可得 ,即,.则椭圆离心率的取值范围是.8椭圆的两焦点是、,为椭圆上与、不共线的任意一点,为的内心,延长交线段于点,则的值等于()ABCD【详解】连接.在MF1I中,F1I是MF1N的角平分线,根据三角形内角平分线性质定理,,同理可得,故有,根据等比定理.故选:B4已知分别为双曲线的左右焦点,点在双曲线上,为的内心,点满足,若且,记的外接圆半径为,则的值为()ABCD1【详解】设,由题意得,因为点满足,所以点G是的重心,则,又因为,所以轴,则的纵坐标是,所以,设,则,所以,即,则,由余弦定理得,即,解得或,所以,则,解得,故选:A