每日一题[633]椭圆的第二定义

设椭圆的方程为$\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$),线段$PQ$是过左焦点$F$且不与$x$轴垂直的焦点弦.若在左准线上存在点$R$,使$\triangle PQR$为正三角形,求椭圆的离心率$e$的取值范围,并用$e$表示直线$PQ$的斜率.


cover分析与解 如图,设弦$PQ$的中点为$M$,$P,Q,M$在左准线上的投影分别为$P_1,Q_1,M_1$. 屏幕快照 2016-08-19 下午3.23.55 设$|PP_1|=m$,$|QQ_1|=n$,则$|PF|=em$,$|QF|=en$,根据题意,有$$|RM|=\dfrac{\sqrt 3}2|PQ|=\dfrac{\sqrt 3}2(m+n)e,$$于是由$|RM|>|M_1M|$(因为$PQ$不垂直于$x$轴)可得$$\dfrac{\sqrt 3}2(m+n)e>\dfrac 12(m+n),$$从而可得椭圆的离心率的取值范围是$\left(\dfrac{\sqrt 3}3,1\right)$.

设直线$PQ$的倾斜角大小为$\theta$,则$$\sin\theta=\cos\angle RMM_1=\dfrac{|M_1M|}{|RM|}=\dfrac{1}{e\sqrt 3},$$于是直线$PQ$的斜率为$$\tan\theta=\pm\dfrac{1}{\sqrt{3e^2-1}}.$$


最后给出一道练习:

已知椭圆$\dfrac{x^2}{25}+\dfrac{y^2}{16}=1$的左焦点为$F$,过左准线上一点$C$作直线交椭圆于$A,B$两点,$\triangle ABF$是以$B$为直角的等腰直角三角形,则$\tan \angle FCA$的值是_______.屏幕快照 2016-08-19 下午3.24.05答案 $\sqrt 2-1$.

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