椭圆与双曲线的焦点三角形面积公式及推导过程

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椭圆与双曲线的焦点三角形面积公式及推导过程

一、椭圆中的焦点三角形面积公式

1、公式:)2

tan(221αb S F PF =∆. 2、推导过程: 设椭圆的标准方程为:)(0122

22>>=+b a b

y a x ,21,F F 分别是椭圆的左、右焦点,P 是椭圆上异于长轴两端点的任意一点,21PF PF 与的夹角为α,则

在21F PF ∆中,依椭圆的定义及余弦定理,有

⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+=+==+=α

cos 222212

22

12

212222121PF PF PF PF F F c b a a

PF PF c

F F ⇒

)cos 1(2)(212

21221α+-+=PF PF PF PF F F 即)cos 1(2)2(22122α+-=PF PF a c )(⇒

α

α

cos 12cos 1(222

221+=+-=b

c a PF PF )

)

2tan()

2(cos 22

cos 2sin 2cos 1sin sin cos 1221

sin 2122222

2121α

α

α

ααα

α

αα

b b b b PF PF S F PF =⨯=+⨯=⨯+⨯==∆ 即)2tan(221α

b S F PF =∆.

二、双曲线中的焦点三角形面积公式

1、公式:1-2)2

tan(21αb S F PF =∆. 2、推导过程:

设双曲线的标准方程为:),(001-22

22>>=b a b

y a x ,21,F F 分别是双曲线的左、右焦点,P 是双曲线上异于实轴两端点的任意一点,21PF PF 与的夹角为α,则

在21F PF ∆中,依双曲线的定义及余弦定理,有 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+=+===α

cos 22-2212

2212

212

222121PF PF PF PF F F b a c a PF PF c

F F ⇒ )cos 1(2)(212

21221α-+-=PF PF PF PF F F 即)cos 1(2)2(22122α-+=PF PF a c )(⇒ α

α

cos 12cos 1(222

221-=--=b a c PF PF )

1

22222

21)2

(tan )

2(sin 22

cos

2sin 2cos 1sin sin cos 12

21sin 2121-∆=⨯=-⨯=⨯-⨯==ααα

ααα

α

αα

b b b b PF PF S F PF 即1

-2)2tan(21αb S F PF =∆.

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