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
+
y2
b2
=1(a>b>0)上的一点,F1、F2是椭圆的两个焦点,∠F1PF2=45°,

∴|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

2
2
=4c2

∴|PF1|•|PF2|=

4(a2-c2)
2+
2

PF1•PF2≤(

PF1+PF2
2
)2=a2

4(a2-c2)
2+
2
a2,解得e2
2-
2
4

∴e

2-
2
2
,又e<1,

∴椭圆的离心率的取值范围[

2-
2
2
,1).

(2)由(1)知,|PF1|•|PF2|=

4(a2-c2)
2+
2

S△F1PF2=

1
2
PF1•PF2•sin45°=
1
2
4(a2-c2)
2+
2
×
2
2
=(
2
-1
)b2

即:△F1PF2的面积与椭圆的短轴长有关.

单项选择题 A1/A2型题
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