椭圆的焦点弦长公式
弦长公式椭圆与直线
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弦长公式椭圆与直线
弦长公式是指计算椭圆上任意两点间弦的长度的公式。
椭圆是一个几何图形,由一组点构成,这些点到两个焦点的距离之和是一个定值。
直线是一个几何图形,由无穷多个点构成,这些点在同一条直线上。
本文将介绍弦长公式在椭圆和直线中的应用。
椭圆上任意两点间弦的长度可以用弦长公式进行计算,公式为:
s = 2a ×sin(θ/2)
其中,s表示弦的长度,a表示椭圆的半长轴,θ表示弦与椭圆中心连线的夹角。
这个公式可以用来计算任意两点间的弦长。
当弦与直线相交时,可以使用弦长公式计算弦长。
具体地,将直线延长到椭圆外,并交于点P,那么椭圆上的任意一点Q与直线的交点为T。
连接PT,QT两线段,那么QT就是弦,且θ=∠QPT。
因此,可以使用弦长公式计算QT的长度。
除此之外,还可以利用椭圆的对称性来计算弦长。
具体方法是,找到椭圆中心O,并将直线过O,与椭圆相交于点P和Q。
将OP和OQ分别连接到椭圆上的两点,这时可以证明,PQ的中点即为弦的中点。
因此,可以计算出OP和OQ的长度,然后用勾股定理计算PQ的长度。
综上所述,弦长公式可以用来计算椭圆上任意两点间弦的长度,在弦与直线相交时也可以使用该公式进行计算。
在计算弦长时,还可以利用椭圆的对称性来简化计算过程。
椭圆双曲线弦长公式
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椭圆双曲线弦长公式
椭圆和双曲线是常见的数学曲线,它们在物理学、工程学和其他领域中具有广泛的应用。
在研究椭圆和双曲线时,弦长是一个重要的概念。
弦是连接椭圆或双曲线上两个点的线段。
在椭圆上,弦始于一个焦点,结束于另一个焦点,通过椭圆的内部。
在双曲线上,弦同样连接两个点,但它通过双曲线的外部。
我们可以通过弦的长度来描述椭圆或双曲线的形状。
弦长公式是一个用于计算椭圆或双曲线弦长的公式。
下面我们将分别介绍椭圆和双曲线的弦长公式。
1. 椭圆弦长公式:
对于一个椭圆,其长轴长度为2a,短轴长度为2b。
如果我们选择椭圆上两个点,它们的坐标分别为(x, y)和(x, y),那么它们之间的弦长可以通过以下公式计算:
S = 2a * sin(θ/2)
其中,θ是两个点所在的角度。
注意,这里的角度是弧度制。
2. 双曲线弦长公式:
对于一个双曲线,其长轴长度为2a,短轴长度为2b。
同样地,我们
选择双曲线上两个点,它们的坐标为(x, y)和(x, y)。
双曲线上这两个点之间的弦长可以通过以下公式计算:
S = 2a * sinh(d/2)
其中,d是两个点之间的距离,sinh表示双曲正弦函数。
椭圆和双曲线的弦长公式可以帮助我们计算曲线上两个点之间的距离,从而更好地理解和分析这些曲线的性质。
它们在计算机图形学、天体力学、电磁学等领域中有重要的应用。
椭圆的焦点弦长公式
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椭圆的焦点弦长公式之樊仲川亿创作θ222221cos 2c a ab F F -=及其应用在有关椭圆的综合题中,经常遇到椭圆焦点弦的问题,如何解决这类问题呢?首先我们有命题:若椭圆的焦点弦21F F 所在直线的倾斜角为θ,a 、b 、c 分别暗示椭圆的长半轴长、短半轴长和焦半距,则有θ222221cos 2c a ab F F -=。
上面命题的证明很容易得出,在此笔者只谈谈该命题的应用。
例1、已知椭圆的长轴长AB 8=,焦距21F F =24,过椭圆的焦点1F 作一直线交椭圆于P 、Q 两点,设X PF 1∠=α)0(πα<<,当α取什么值时,PQ 等于椭圆的短轴长?分析:由题意可知PQ 是椭圆的焦点弦,且4=a ,22=c ,从而22=b ,故由焦点弦长公式θ222221cos 2c a ab F F -=及题设可得:24cos 816)22(4222=-⨯⨯α,解得αcos ±=22-,即α=arc 22cos -或arc -π22cos -。
例2、在直角坐标系中,已知椭圆E 的一个焦点为F (3,1),相应于F 的准线为Y 轴,直线l 通过点F ,且倾斜角为3π,又直线l 被椭圆E 截得的线段的长度为516,求椭圆E 的方程。
分析:由题意可设椭圆E 的方程为1)1()3(2222=-+--by a c x ,又椭圆E相应于F 的准线为Y轴,故有32+=c ca (1), 又由焦点弦长公式有3cos 22222πc a ab -=516(2)又 222c b a += (3)。
解由(1)、(2)、(3)联列的方程组得:42=a ,32=b ,1=c ,从而所求椭圆E的方程为13)1(4)4(22=-+-y x 。
例3、已知椭圆C :12222=+b y a x (0>>b a ),直线1l :1=-bya x 被椭圆C 截得的弦长为22,过椭圆右焦点且斜率为3的直线2l 被椭圆C 截得的弦长是它的长轴长的52,求椭圆C 的方程。
椭圆的焦点弦长公式
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椭圆的焦点弦长公式之马矢奏春创作θ222221cos 2c a ab F F -=及其应用在有关椭圆的综合题中,经常遇到椭圆焦点弦的问题,如何解决这类问题呢?首先我们有命题:若椭圆的焦点弦21F F 所在直线的倾斜角为θ,a 、b 、c 分别暗示椭圆的长半轴长、短半轴长和焦半距,则有θ222221cos 2c a ab F F -=。
上面命题的证明很容易得出,在此笔者只谈谈该命题的应用。
例1、已知椭圆的长轴长AB 8=,焦距21F F =24,过椭圆的焦点1F 作一直线交椭圆于P 、Q 两点,设X PF 1∠=α)0(πα<<,当α取什么值时,PQ 等于椭圆的短轴长?分析:由题意可知PQ 是椭圆的焦点弦,且4=a ,22=c ,从而22=b ,故由焦点弦长公式θ222221cos 2c a ab F F -=及题设可得:24cos 816)22(4222=-⨯⨯α,解得αcos ±=22-,即α=arc 22cos -或arc -π22cos -。
例2、在直角坐标系中,已知椭圆E 的一个焦点为F (3,1),相应于F 的准线为Y 轴,直线l 通过点F ,且倾斜角为3π,又直线l 被椭圆E 截得的线段的长度为516,求椭圆E 的方程。
分析:由题意可设椭圆E 的方程为1)1()3(2222=-+--by a c x ,又椭圆E相应于F 的准线为Y 轴,故有32+=c ca (1), 又由焦点弦长公式有3cos 22222πc a ab -=516 (2)又 222c b a += (3)。
解由(1)、(2)、(3)联列的方程组得:42=a ,32=b ,1=c ,从而所求椭圆E的方程为13)1(4)4(22=-+-y x 。
例3、已知椭圆C :12222=+by a x (0>>b a ),直线1l :1=-b y a x 被椭圆C 截得的弦长为22,过椭圆右焦点且斜率为3的直线2l 被椭圆C 截得的弦长是它的长轴长的52,求椭圆C 的方程。
高中数学:四大类弦长公式
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高中数学中的四大类弦长公式一、平面直角坐标中的全场通用弦长公式1、已知两点坐标:()11,y x A ,()22,y x B ,则()()221221y y x x AB -+-=2、已知直线上两点:若()11,y x A ,()22,y x B 两点在直线b kx y +=(直线的斜率存在并且不为0)上,则ak x x k AB ∆+=-+=221211(∆,,21x x 是02=++c bx ax 的两根和判别式) ak y y k AB ∆+=-+=22121111(∆,,21y y 是02=++c by ay 的两根和判别式)注:以上公式适用于直线与曲线相交,将直线与曲线联立但不易求出交点坐标 时,采用设而不求思想的解决弦长问题,以上公式的证明会用到韦达定理)二、平面直角坐标中特殊曲线(例如:圆,抛物线,椭圆)中的弦长公式1、直线0:=++C By Ax l 与圆()()222:r b y a x M =-+-相交于B A ,,则222d r AB -=(其中22BA C Bb Aa d +++=为圆心),(b a M 到直线l 的距离)注:此公式证明需用垂径定理2、抛物线中的焦点弦弦长公式,过抛物线交点F 直线l 与抛物线相交的弦长,BF AF AB += ①α221sin 2px x p AB =++=(其中抛物线开口向右,方程为px y 22=)②)(21x x p AB +-=(其中抛物线开口向左,方程为px y 22-=) ③21y y p AB ++=(其中抛物线开口向上,方程为py x 22=) ④)(21y y p AB +-=(其中抛物线开口向下,方程为py x 22-=) 注:此公式的证明需用到抛物线的定义和焦半径公式.3、椭圆中的焦点弦的弦长公式,BF AF AB +=①过椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的左焦点)0,(1c F -的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212x x e a AB ++=.②过椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的左焦点)0,(2c F 的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212x x e a AB +-=.③过椭圆)0(12222>>=+b a b x a y 的左焦点)0(1c F -,的直线l 与椭圆相交于 ()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212y y e a AB ++=.④过椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的左焦点),0(2c F 的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212y y e a AB +-=.注:此公式的证明需用到椭圆的第二定义和焦半径公式.三、直线标准参数方程下的弦长公式过定点),(00y x P ,倾斜角为α的直线l 的参数方程⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数). 参数t 的几何意义为: t 为直线上任一点(,)x y 到定点00(,)x y 的数量;即:直线l 上的动点()()ααsin ,cos ,00t y t x M y x M ++=到点),(00y x P 的距离等于t .设点B A 、对应的参数分别为,,21t t 则有: ①2121,,t t AB t PB t PA -=== ②AB 中点M 对应的参数为221t t +,则.221t t PM += 证明:∵A 对应的参数分别为1t ∴()ααsin ,cos 1010t y t x A ++, ∴ ()()()()1212120102010sin cos sin cos t t t y t y x t x PA =+=-++-+=αααα同理2t PB =,21t t AB -=还有一些可能会用到的公式,他们都可通过以上两个结论+绝对值的运算而得:例如:③⎩⎨⎧<->+=+=+0,,2121212121t t t t t t t t t t PB PA ;⎩⎨⎧<+>-=-=-0,,2121212121t t t t t t t t t t PB PA④ 若AB 的中点为P ,则021=+t t .(∵AB 中点对应的参数为221t t +,P 对应的参数为0)过定点),(00y x P 的直线l 的参数方程也可表示为:⎩⎨⎧+=+=bt y y atx x 00(b a ,是常数,t 为参数).设点N M 、对应的参数分别为21,t t ,即()()20201010,,,bt y at x N bt y at x M ++++则有:①122t b a PM +=,222t b a PN +=,()2122t t b a PN PM +=⋅②Aba t tb a MN ∆+=-+=222122(其中21,t t 是方程02=++C Bt At 的两根)③⎩⎨⎧<->+=+=+0,,2121212121t t t t t t t t t t PN PM ; ⎪⎩⎪⎨⎧<++>-+=-+=-0,0,2121222121222122t t t t b a t t t t b a t t b a PN PM④ 若MN 的中点为P ,则021=+t t .(∵MN 中点对应的参数为221t t +,P 对应的参数为0)四、极坐标系中的弦长公式:()()2211,,,θρθρB A①若21θθ=,则21ρρ-=AB②若21θθ≠,则()21212221cos 2θθρρρρ--+=AB ,()2121sin 21θθρρ-=∆OAB S。
椭圆的焦点弦长公式
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椭圆的焦点弦长公式在有关椭圆的综合题中,常常遇到椭圆焦点弦的问题,如何解决这类问题呢?首先我们有 命题: 若椭圆的焦点弦F i F 2所在直线的倾斜角为,a 、b 、c 分别表示椭圆的长半轴长、短2ab 2~22 2a c cos上面命题的证明很容易得岀,在此笔者只谈谈该命题的应用。
例1、已知椭圆的长轴长 AB 8,焦距F J F 2 4J2,过椭圆的焦点 F j 作一直线交椭圆于P 、Q 两点,设 PF 1X(0长?),当 取什么值时,PQ 等于椭圆的短轴PQ 是椭圆的焦点弦,且 a 4,c 2.. 2,从而b 2 2,故由焦厂譬 —及题设可得:2 4(2•斗 4 2,解得a c cos16 8cos2 2 2a c cos —3cos 2 2,即 arc cos . 22 或 arc cos . 2 2。
例2、在直角坐标系中, 线|通过点F ,且倾斜角为 已知椭圆 E 的一个焦点为 F ( 3,1),相应于F 的准线为丫轴,直 —,又直线|被椭圆E 截得的线段的长度为 16,求椭圆 3 5 E 的方程。
分析:由题意可设椭圆 E 的方程为(X c 3) (y21) 1,又椭圆 b 2E 相应于F 的准线为丫 轴,故有a 2(1),又由焦点弦长公式有2ab 216(2)又a 2b 2(3) 。
解由(1)、2(2)、(3)联列的方程组得:a 24,b 2从而所求椭圆 E 的方程为(x 4)2(y 1)2F i F 222a b2及其应用 a c cos分析:由题意可知点弦长公式F 1F 2半轴长和焦半距,则有例3、已知椭圆C:2x~2a b21 (a b 0),直线h :-丄1被椭圆a b长为2、2,过椭圆右焦点且斜率为..3的直线12被椭圆C截得的弦长是它的长轴长的圆C的方程。
2 2分析:由题意可知直线h过椭圆C的长、短轴的两个端点,故有 a b 8,由焦点弦长公式得2ab2~2 2 2a c cos4a5(2)因tan =、. 3,得一3b2 2 (4)。
椭圆交点弦长公式
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椭圆交点弦长公式椭圆交点弦长公式是数学中关于椭圆的一个重要公式,用于计算椭圆上两点之间的弦长。
椭圆是一种特殊的曲线,具有许多独特的性质和特点。
掌握椭圆交点弦长公式,可以帮助我们更好地理解椭圆的几何性质和应用。
椭圆交点弦长公式的推导基于椭圆的定义和性质。
首先,我们需要了解椭圆的定义。
椭圆是平面上一组点的集合,这组点到两个给定点(焦点)的距离之和始终是一个常数。
这两个焦点与椭圆的长轴平行。
在椭圆上任取两个点A和B,这两个点分别到两个焦点F1和F2的距离之和等于常数2a(a为椭圆的半长轴),即AF1 + AF2 = 2a。
现在我们要计算点A和点B之间的弦长AB。
我们可以通过椭圆的定义得到AF1和AF2的关系式,即AF1 + AF2 = 2a。
根据这个关系式,我们可以得到AF1 = 2a - AF2。
接下来,我们可以使用勾股定理计算弦长AB。
利用勾股定理,我们可以得到弦长AB的平方等于AF1的平方加上AF2的平方减去两倍的AF1和AF2的乘积,即AB² = (2a - AF2)² + AF2² - 2(2a - AF2)(AF2)。
将上式展开并整理,可以得到AB² = 4a² - 4a(AF2) + (AF2)² + (AF2)² - 4a(AF2) + 4(AF2)²。
简化后,得到AB² = 4a² - 4a(AF2)+ 4(AF2)²。
由于椭圆的性质,我们可以将AF2表示为AE - EF2,其中AE为椭圆的半长轴,EF2为焦点F2到点E的距离。
代入上式,可以得到AB² = 4a² - 4a(AE - EF2) + 4(AE - EF2)²。
进一步展开并整理,可以得到AB² = 4a² - 4aAE + 4aEF2 + 4AE² - 8AE·EF2 + 4(EF2)²。
过椭圆焦点垂直于x轴的弦长公式
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椭圆是代数曲线的一种,是平面上到两个定点的距离之和等于常数的点的轨迹。
在椭圆的研究中,我们经常要涉及到椭圆焦点垂直于x轴的弦长公式。
本文将从椭圆的基本概念开始,逐步介绍椭圆焦点垂直于x轴的弦长公式,以便读者更加深入地理解和掌握该公式。
一、椭圆的基本概念1. 定义椭圆是指平面上到两个定点F1和F2的距离之和等于常数2a的点P 的轨迹,常数2a称为椭圆的长轴,F1和F2称为椭圆的焦点。
2. 椭圆的标准方程设椭圆的长轴长为2a,短轴长为2b,椭圆的中心为坐标原点O,焦点F1(-c,0),F2(c,0)。
则椭圆的标准方程为:$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1$。
3. 弦长的定义弦是平面上连接两点的直线段,椭圆焦点垂直于x轴的弦长即为连接椭圆上焦点处的两点并且垂直于x轴的线段的长度。
二、过椭圆焦点垂直于x轴的弦长公式的推导椭圆焦点垂直于x轴的弦长公式的推导涉及到椭圆的几何证明和数学运算,下面我们将逐步进行推导。
1. 椭圆焦点垂直于x轴的弦长公式的定义设椭圆的焦点F1(-c,0),F2(c,0),横轴为x轴,焦点连线垂直于x轴的弦为CD,C点的坐标为(x,0),D点的坐标为(-x,0)。
设椭圆的标准方程为$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1$。
则C、D两点上线上满足椭圆方程。
2. 椭圆焦点垂直于x轴的弦长公式的推导根据椭圆的标准方程$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1$,可得点C、D的坐标分别为$(a\cos\theta, b\sin\theta)$和$(-a\cos\theta, -b\sin\theta)$(其中$\theta$为椭圆上任意一点P的极角,即向量OP与x轴正方向的夹角)。
椭圆焦点垂直于x轴的弦长公式即为CD的长度公式,根据两点之间的距离公式可得:CD的长度 = $\sqrt{(a\cos\theta-(-a\cos\theta))^2 +(b\sin\theta-(-b\sin\theta))^2}$3. 椭圆焦点垂直于x轴的弦长公式的进一步推导进一步利用三角恒等式和平方展开可得:CD的长度 = $\sqrt{(2a\cos\theta)^2 + (2b\sin\theta)^2}$ = $\sqrt{4a^2\cos^2\theta + 4b^2\sin^2\theta}$由于椭圆的轨迹方程$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1$,根据单位圆的性质可得$\cos^2\theta + \sin^2\theta = 1$,代入上式可得:CD的长度 = $\sqrt{4a^2(1-\sin^2\theta) +4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta+进一步整理可得:CD的长度 = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta+4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta + 4b^2\sin^2\theta}$CD的长度 = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta +4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta + 4b^2\sin^2\theta}$CD的长度 = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta +4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta + 4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta + 4b^2\sin^2\theta}$CD的长度 = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta +4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta + 4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta + 4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta + 4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta + 4b^2\sin^2\theta}$CD的长度 = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta +4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta + 4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta + 4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta + 4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta +CD的长度 = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta +4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta +4b^2\cos^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2\cos^2\theta +4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta +4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta +4b^2\cos^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2\cos^2\theta +4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta +4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2\theta +4b^2\cos^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2\cos^2\theta +4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4a^2 - 4a^2\sin^2$CD的长度 = $\sqrt{4a^2\cos^2\theta + 4b^2\sin^2\theta}$ = $\sqrt{4(a^2\cos^2\theta + b^2\sin^2\theta)}$ = $\sqrt{4(a^2-b^2\sin^2\theta + b^2\sin^2\theta)}$ = $\sqrt{4a^2 -b^2\sin^2\theta}$所以椭圆焦点垂直于x轴的弦长为CD的长度为$\sqrt{4a^2 -b^2\sin^2\theta}$。
椭圆的焦点弦长公式
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椭圆的焦点弦长公式θ222221cos 2c a ab F F -=及其应用 在有关椭圆的综合题中,常常遇到椭圆焦点弦的问题,如何解决这类问题呢?首先我们有命题:若椭圆的焦点弦21F F 所在直线的倾斜角为θ,a 、b 、c 分别表示椭圆的长半轴长、短半轴长和焦半距,则有θ222221cos 2c a ab F F -=。
上面命题的证明很容易得出,在此笔者只谈谈该命题的应用。
例1、已知椭圆的长轴长AB 8=,焦距21F F =24,过椭圆的焦点1F 作一直线交椭圆于P 、Q 两点,设XPF 1∠=α)0(πα<<,当α取什么值时,PQ 等于椭圆的短轴长?分析:由题意可知PQ 是椭圆的焦点弦,且4=a ,22=c ,从而22=b ,故由焦点弦长公式θ222221c o s 2c a ab F F -=及题设可得:24cos 816)22(4222=-⨯⨯α,解得αc o s ±=22-,即α=arc 22cos -或arc -π22cos -。
例2、在直角坐标系中,已知椭圆E 的一个焦点为F (3,1),相应于F 的准线为Y 轴,直线l 通过点F ,且倾斜角为3π,又直线l 被椭圆E 截得的线段的长度为516,求椭圆E 的方程。
分析:由题意可设椭圆E 的方程为1)1()3(2222=-+--b y a c x ,又椭圆E 相应于F 的准线为Y 轴,故有32+=c c a (1), 又由焦点弦长公式有3cos 22222πc a ab -=516 (2)又 222c b a += (3)。
解由(1)、(2)、(3)联列的方程组得:42=a ,32=b ,1=c ,从而所求椭圆E 的方程为13)1(4)4(22=-+-y x 。
例3、已知椭圆C :12222=+by a x (0>>b a ),直线1l :1=-b y a x 被椭圆C 截得的弦长为22,过椭圆右焦点且斜率为3的直线2l 被椭圆C 截得的弦长是它的长轴长的52,求椭圆C 的方程。
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在有关椭圆的综合题中,常常遇到椭圆焦点弦的问题。
结论:若椭圆的焦点弦21F F 所在直线的倾斜角为θ,a 、b 、c 分别表示椭圆的长半轴长、短半轴长和焦半距,则有θ
2222
21cos 2c a ab F F -=。
例1.已知椭圆的长轴长AB 8=,焦距21F F =24,过椭圆的焦点1F 作一直线交椭圆于P 、Q 两点,
设X PF 1∠=α)0(πα<<,当α取什么值时,PQ 等于椭圆的短轴长?
解:由题意可知PQ 是椭圆的焦点弦,且4=a ,22=c ,从而22=b ,由焦点弦长公式
θ2222
21cos 2c a ab F F -=及题设可得:24cos 816)22(4222=-⨯⨯α,解得αcos ±=22-,即
α=arc 22cos -或arc -π22cos -。
例2.在直角坐标系中,已知椭圆E 的一个焦点为F (3,1),相应于F 的准线为Y 轴,直线l 通过点F ,且倾斜角为3
π,又直线l 被椭圆E 截得的线段的长度为516,求椭圆E 的方程。
解:由题意可设椭圆E 的方程为1)1()3(22
22=-+--b
y a c x ,又椭圆E 相应于F 的准线为Y 轴,故有32
+=c c a ;由焦点弦长公式有3cos 22222π
c a ab -=5
16;又 222c b a +=;解得:42=a ,32=b ,1=c ,从而所求椭圆E 的方程为13
)1(4)4(2
2=-+-y x 。
例3.已知椭圆C :12222=+b
y a x (0>>b a ),直线1l :1=-b y a x 被椭圆C 截得的弦长为22,过椭圆右焦点且斜率为3的直线2l 被椭圆C 截得的弦长是它的长轴长的5
2,求椭圆C 的方程。
解:由题意可知直线1l 过椭圆C 的长、短轴的两个端点,故有822=+b a ,又由焦点弦长公式得
θ2222cos 2c a ab -=54a , 因tan θ=3,得3
πθ=,又 222c b a += ,解得:62=a ,22=b ,从而所求椭圆E 的方程为1262
2=+y x 。