问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左右焦点分别为F1、F2,离心率e=
1
2
,直线y=x+2经过左焦点F1
(1)求椭圆C的方程;
(2)若P为椭圆C上的点,求∠F1PF2的范围.
答案

(1)直线y=x+2与x的交点的坐标为(-2,0),则F1的坐标为(-2,0).…(2分)

设焦距为2c,则c=2.∵e=

c
a
=
1
2
∴a=4,b2=a2-c2=12.…(5分)

则椭圆的方程为

x2
16
+
y2
12
=1.…(6分)

(2)当P在椭圆的右顶点时,∠F1PF2=0(7分)

当P不在椭圆的右顶点时,由定义可知,8=PF1+PF2≥2

PF1•PF2

1
PF1•PF2
1
16
当且仅当PF1=PF2时等号成立

△F1PF2中,由余弦定理可得cos∠F1PF2=

|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|2
2|PF1|×|PF2|
=
(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1|×|PF2|-|F1F2|2
2|PF1|×|PF2|
(9分)

=

48-2|PF1|×|PF2|
2|PF1|×|PF2|
=
24
|PF1|×|PF2|
-1≥
24
16
-1=
1
2
,…(13分)

0<∠F1PF2

π
3

由上述可得∠F1PF2的取值范围为[0,

π
3
].…(14分)

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