问题 解答题
已知点P(x0,y0)是椭圆C:
x2
5
+y2=1
上的一点.F1、F2是椭圆C的左右焦点.
(1)若∠F1PF2是钝角,求点P横坐标x0的取值范围;
(2)求代数式
y20
+2x0
的最大值.
答案

(1)∵椭圆C:

x2
5
+y2=1,

∴a2=5,b2=1,∴c=

5-1
=2,

∴椭圆的焦点坐标为F1(-2,0),F2(2,0),

要使∠F1PF2=θ为钝角,满足cosθ<0即可,

在△F1PF2中,根据余弦定理得:

|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|,

∵cosθ=

|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|2
2|PF1|•|PF2|
<0,

只要|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|2<0,

又根据椭圆的第二定义知:

|PF1|=e|x0+

a2
c
|,|PF2|=e|x0-
a2
c
|,|F1F2|=2c,

|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|2<0,

[e|x0+

a2
c
|]2+[e|x0-
a2
c
|]2-(2c)2<0,

x02+

a4
c2
-
2c2
e2
<0,

∵e=

c
a
,a=
5
,c=2,∴x02-
15
4
<0

-

15
2
x0
15
2

∴点P横坐标x0的取值范围{x0|-

15
2
x0
15
2
}.

(2)∵点P(x0,y0)是椭圆C:

x2
5
+y2=1上的一点,

y02=1-

x02
5

y20
+2x0=1-
x02
5
+2x0=-
1
5
(x0-5)2+6,

∵-

5
x0
5

y20
+2x0在[-
5
5
]上是增函数,

∴当x0=

5
时,代数式
y20
+2x0
取最大值为1-
(
5
)2
5
+2
5
=2
5

不定项选择
判断题