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如何求解有关圆锥曲线中的焦点三角形问题

2022-07-13石小卉

语数外学习·高中版下旬 2022年5期
关键词:余弦定理双曲线焦点

石小卉

圆锥曲线的焦点三角形是指以圆锥曲线的焦点为顶点,且其他顶点在圆锥曲线上的三角形.有关圆锥曲线焦点三角形问题在解析几何中比较常见,此类问题具有较强的综合性,且计算量较大.有关圆锥曲线的焦点三角形问题主要有三种:离心率问题、曲线的方程问题、三角形面积问题.下面结合实例来探讨一下这三类问题及其解法.

一、离心率问题

解:如图,过点F作FN⊥AB交AB于点N,

由双曲线定义可得,

二、曲线的方程问题

与圆锥曲线焦点三角形有关的曲线方程问题比较常见,一般要求动点的轨迹方程或者圆锥曲线的方程.解题的大致思路为:①设出圆锥曲线的方程或動点的坐标,②根据圆锥曲线的定义、焦点三角形的性质、三角形面积公式、余弦定理等,得到a、b的值,或与动点有关的式子,即可解题.

在△FPF中,由余弦定理可得

由①②③可得4c=4a+8,∴b=2,

解答本题,需先根据题意设出双曲线的方程,然后根据双曲线焦点三角形的特点、余弦定理、双曲线的定义、三角形的面积公式建立关于a、c的关系式,求得双曲线的方程.

三、三角形的面积问题

解答与圆锥曲线焦点三角形有关的面积问题,往往需根据图形,明确焦点三角形的位置以及边角关系,然后联立过焦点的弦以及圆锥曲线的方程,得到一元二次方程,再利用韦达定理、弦长公式、三角形的面积公式求得三角形的面积或者取值范围.

设直线l:y=kx+m,

化简得(1+4k)x+8kmx+4(m-1)=0,

∴Δ=64km-16(m-1)(1+4k)=0,

∴1+4k=m,

∴△AOB的面积最小值为2.

解答与圆锥曲线焦点三角形有关的问题,要明确椭圆、双曲线焦点三角形的特点,根据圆锥曲线的性质和定义建立焦点三角形三边之间的联系,构建关于a、c的关系式,这样便能快速找到解题的突破口,顺利解题.

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