问题 解答题
椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的两个焦点F1(-c,0)、F2(c,0),M是椭圆C上一点,且满足F1MF2=
π
3

(1)求椭圆的离心率e的取值范围;(2)设O为坐标原点,P是椭圆C上的一个动点,试求t=
|PF1-PF2|
|OP|
的取值范围.
答案

(1)在△MF1F2中,MF12+MF22-2MF1•MF2cos∠F1MF2=4c2

即:(MF1+MF22-3MF1•MF2=4c2

即:4a2-3MF1•MF2=4c2,则3MF1•MF2=4a2-4c2MF1•MF2≤(

MF1+MF2
2
)2=a2,当且仅当MF1=MF2=a时,取等号

∴4a2-4c2≤3a2,即a2≤4c2

e2

1
4
e∈[
1
2
,1)
(5分)

(2)令OP=m,则m∈[b,a](10分)

又PF1+PF2=2a

在三角形O与三角形O中分别用余弦定理表示出PF12与PF22两式相加可得:PF12+PF22=2m2+2c2

则(PF1-PF22=4(m2+c2-a2

t=

2
m2+c2-a2
m
=2
1-
a2-c2
m2

∵m∈[b,a],∴

a2-c2
a2
a2-c2
m2
a2-c2
b2

0≤1-

a2-c2
m2
c2
a2

∴t的取值范围是0≤t≤

2c
a
.     (16分)

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