问题 解答题
中心在原点,焦点在x轴上的一椭圆与一双曲线有共同的焦点F1,F2,且|F1F2|=2
13
,椭圆的长半轴与双曲线的实半轴之差为4,离心率之比为3:7.
(Ⅰ)求椭圆和双曲线的方程;
(Ⅱ)若P为双曲线与椭圆的交点,求cos∠F1PF2
答案

(Ⅰ)由题意知,半焦距c=

13
,设椭圆长半轴为a,则双曲线实半轴 a-4,

离心率之比为

3
7
=
13
a
13
a-4

∴a=7,

∴椭圆的短半轴等于

49-13
=6,

双曲线虚半轴的长为

13-9
=2,

∴椭圆和双曲线的方程分别为:

x2
49
+
y2
36
=1和
x2
9
-
y2
4
=1

(Ⅱ)由椭圆的定义得:PF1 +PF2=2a=14,

由双曲线的定义得:PF1-PF2=±6,

∴PF1与PF2中,一个是10,另一个是 4,不妨令PF1=10,PF2=4,

又F1F2=2

13
,三角形F1PF2中,利用余弦定理得:(2
13
)
2
=100+16-80cos∠F1PF2

∴cos∠F1PF2=

4
5

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