徐粉芹
橢圓、雙曲線的焦點(diǎn)三角形的兩個(gè)頂點(diǎn)是焦點(diǎn),第三個(gè)頂點(diǎn)在圓錐曲線上,故稱之為焦點(diǎn)三角形。圓錐曲線焦點(diǎn)三角形問題,涉及幾何、向量、三角、函數(shù)等多領(lǐng)域的知識(shí)與方法,綜合性強(qiáng)、思維強(qiáng)度高,是圓錐曲線知識(shí)的重點(diǎn)與難點(diǎn),這類問題全方位反映焦點(diǎn)三角形問題的幾何特征,一般考查周長、離心率、面積、最值等問題。在解決和焦點(diǎn)三角形有關(guān)的問題時(shí),要注意橢圓、雙曲線定義的運(yùn)用,另外注意三角形中正弦定理、余弦定理及三角形面積公式等知識(shí)的運(yùn)用。
一、橢圓、雙曲線的焦點(diǎn)三角形的幾個(gè)常見結(jié)論
1.橢圓中PF1|IPF2|的表達(dá)式
|F1F2I2=|PF1I2+|PF2I2-2|PF1|·PF2cos0=(PF+PF2-2PFPF2-2PFPF2cos0=(PF+|PF2)2-2|PF1|IPF2(1+cos0)。
故4c2=4a2-2|PF1||PF2(1+cos0)。
2.橢圓中焦點(diǎn)三角形的面積公式
3.雙曲線中PF1PF2的表達(dá)式
4.雙曲線中焦點(diǎn)三角形的面積公式
二、幾個(gè)重要問題
1.周長問題
例1
[2021年永昌縣第一高級(jí)中學(xué)高二期中(理數(shù))]已知△ABC的頂點(diǎn)B,C在橢圓3+y=1上,頂點(diǎn)A是橢圓的一個(gè)焦點(diǎn),且橢圓的另外一個(gè)焦點(diǎn)在BC邊上,則△ABC的周長是()。
A.23
B.43
C.4
D.6
設(shè)另一焦點(diǎn)為F1,由題意可得△ABC的周長為|AC+CF1+F1B+AB=2a+2a=4a=4/3。故選B。
點(diǎn)評(píng):周長問題是圓錐曲線的焦,點(diǎn)三角形問題中的基礎(chǔ)題型,解決此類問題的關(guān)鍵在于運(yùn)用圓錐曲線的定義。
練習(xí)1:已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,在左支上過F1的弦AB的長為5,若2a=8,那么△ABF2的周長是()。
A.26
B.21
C.16
D.5
解析:易知|AF2|-|AF1|=2a=8,|BF2|-|BF1|=2a=8,即|AF2|+|BF2|(AF1+|BF1I)=16,|AF2|+|BF2|=16+5=21。故△ABF2的周長為AF2+|BF2|+AB|=21+5=26。選A。
2.離心率問題
離心率是圓維曲線的重要性質(zhì),常以選擇題、填空題形式出現(xiàn),考查同學(xué)們對(duì)圓維曲線知識(shí)的掌握程度和綜合應(yīng)用能力。解題的思路是:根據(jù)已知條件探尋α,b,c三者之間的關(guān)系,要求大家運(yùn)用圓錐曲線第一定義、正余弦定理、不等式等知識(shí)分析和探尋解題方向,通過細(xì)心的運(yùn)算,步步為營,最終得到結(jié)果。
解析:如圖1所示,設(shè)|AF1=3t,則AB=4t,|BF1|=5t。所以|AF1|2+AB|2=|BF1|2,∠F1AF2=90°。
由橢圓定義可得,
AF+ABBF=12t=4a,=3。
所以|AF1|=3t=a,|AF2|=2a-|AF1|=a,△AF1F2為等腰直角三角形??傻脇AF1I2+|AF2|=|F1F2|2,即2a2=4c2。
點(diǎn)評(píng):在焦點(diǎn)三角形三邊上設(shè)置“情境”,與三角形離心率的有機(jī)結(jié)合,綜合考查同學(xué)們對(duì)“新情境”問題的處理能力。
3.面積問題
面積問題一般出現(xiàn)在試卷的選擇題或填空題中,如果同學(xué)們采用常規(guī)思路來解答問題,就會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間,會(huì)造成小題大做,對(duì)于考場(chǎng)上的寶貴時(shí)間而言非常不可取。有鑒于此,在解決問題時(shí),大家可采取特殊解法,這樣-來可以節(jié)省時(shí)間,二來能夠提高做題的準(zhǔn)確率。這里的特殊解法是指求解圓維曲線中的面積問題時(shí)要應(yīng)用余弦定理來求解,這種做法方便、高效。
點(diǎn)評(píng):此類三角形的面積問題,常規(guī)解法是利用余弦定理求出PF1PF2,再利用三角形的面積公式求解,也可直接利用此類三角形的面積公式求解。
練習(xí)3:(2021年安徽安慶市高三模擬)
4.最值問題
最值問題是圓錐曲線焦點(diǎn)三角形中的-類重要問題,解答這類問題主要用到圓錐曲線第一定義,再輔之以正弦定理、余弦定理及均值定理等其他數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)來解。
點(diǎn)評(píng):此類問題的常規(guī)解法是求出向量的數(shù)量積,根據(jù)角的范圍進(jìn)行求解。
當(dāng)點(diǎn)P位于短軸端點(diǎn)時(shí),∠F,PF2取最大值,要使橢圓C上存在點(diǎn)P滿足∠F1PF2=120°,則∠F1PF2的最大值大于或等于120°,即點(diǎn)P位于短軸端點(diǎn)時(shí),∠F1PF?大于或等于120°。
(責(zé)任編輯 徐利杰)