问题
解答题
已知点P(x0,y0)是椭圆C:
(1)若∠F1PF2是钝角,求点P横坐标x0的取值范围; (2)求代数式
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答案
(1)∵椭圆C:
+y2=1,x2 5
∴a2=5,b2=1,∴c=
=2,5-1
∴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=
<0,|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|2 2|PF1|•|PF2|
只要|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|2<0,
又根据椭圆的第二定义知:
|PF1|=e|x0+
|,|PF2|=e|x0-a2 c
|,|F1F2|=2c,a2 c
∴|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|2<0,
[e|x0+
|]2+[e|x0-a2 c
|]2-(2c)2<0,a2 c
∴x02+
-a4 c2
<0,2c2 e2
∵e=
,a=c a
,c=2,∴x02-5
<0,15 4
∴-
<x0<15 2
.15 2
∴点P横坐标x0的取值范围{x0|-
<x0<15 2
}.15 2
(2)∵点P(x0,y0)是椭圆C:
+y2=1上的一点,x2 5
∴y02=1-
,x02 5
∴
+2x0=1-y 20
+2x0=-x02 5
(x0-5)2+6,1 5
∵-
≤x0≤5
,5
∴
+2x0在[-y 20
,5
]上是增函数,5
∴当x0=
时,代数式5
+2x0取最大值为1-y 20
+2(
)25 5
=25
.5