(完整版)椭圆焦半径公式及应用
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椭圆焦半径公式及应用
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椭圆上的任意一点到焦点F的长称为此曲线上该点的焦半径,根据椭圆的定义,很容易推导出椭圆的焦半径公式。
在涉及到焦半径或焦点弦的一些问题时,用焦半径公式解题可以简化运算过程。
一、公式的推导
设P(,)是椭圆上的任意一点,分别是椭圆的左、右焦点,椭圆,求证,。
证法1:。
因为,所以
∴
又因为,所以
∴,
证法2:设P到左、右准线的距离分别为,由椭圆的第二定义知
,又,所以,而。
∴,。
二、公式的应用
例1 椭圆上三个不同的点A()、B()、C()到焦点F(4,0)的距离成等差数列,求的值。
解:在已知椭圆中,右准线方程为,设A、B、C到右准线的距离为,则、、。
∵,,,而|AF|、|BF|、|CF|成等差数列。
∴,即,。
评析:涉及椭圆上点到焦点的距离问题,一般采用焦半径公式求解,即利用焦半径公式可求出A、B、C三点到焦点的距离,再利用等差数列的性质即可求出的值。
例2 设为椭圆的两个焦点,点P在椭圆上。
已知P、、是一个直角三角形的三个顶点,且,求的值。
解:由椭圆方程可知a=3,b=2,并求得,离心率。
由椭圆的对称性,不妨设P(,)()是椭圆上的一点,则由题意知应为左焦半径,应为右焦半径。
由焦半径公式,得,。
(1)若∠为直角,则,即
,解得,故。
(2)若∠为直角,则,即
=
,解得,故。
评析:当题目中出现椭圆上的点与焦点的距离时,常利用焦半径公式把问题转化,此例就利用焦半径公式成功地求出值。
例3 已知椭圆C:,为其两个焦点,问能否在椭圆C 上找一点M,使点M到左准线的距离|MN|是与的等比中项。
若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由。
解:设存在点M(),使,由已知得a=2,,c=1,左准线为x=-4,则,即
+48=0,解得,或。
因此,点M不存在。
评析:在涉及到椭圆上的点与其焦点的距离时,如果直接用两点间距离公式,运算将非常复杂,而选用焦半径公式可使运算简。