问题
解答题
已知F1,F2为椭圆的焦点,P为椭圆上的任意一点,∠F1PF2=45°.
(1)求椭圆的离心率的取值范围;
(2)求证:△F1PF2的面积与椭圆的短轴长有关.
答案
(1)∵不妨设P是椭圆
+x2 a2
=1(a>b>0)上的一点,F1、F2是椭圆的两个焦点,∠F1PF2=45°,y2 b2
∴|PF1|+|PF2|=2a,|F1F2|=2c,
在△F1PF2中,由余弦定理得:
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|•|PF2|cos∠F1PF2
=(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1|•|PF2|-2|PF1|•|PF2|cos45°
=4a2-2|PF1|•|PF2|-2|PF1|•|PF2|×
=4c2,2 2
∴|PF1|•|PF2|=
,4(a2-c2) 2+ 2
又PF1•PF2≤(
)2=a2,PF1+PF2 2
∴
≤a2,解得e2≥4(a2-c2) 2+ 2
,2- 2 4
∴e≥
,又e<1,2- 2 2
∴椭圆的离心率的取值范围[
,1).2- 2 2
(2)由(1)知,|PF1|•|PF2|=
,4(a2-c2) 2+ 2
S△F1PF2=
PF1•PF2•sin45°=1 2 1 2
×4(a2-c2) 2+ 2
=(2 2
-1)b2,2
即:△F1PF2的面积与椭圆的短轴长有关.