首页 > 留学知识库

问题: 椭圆

椭圆的方程为(x^2)/4+(y^2)/3=1,且∠F1PF2=90º,求△PF1F2的面积
椭圆的中心在坐标轴原点O,焦点在坐标轴上,直线y=x+1与该椭圆相交于P和Q两点,且线段OP⊥线段OQ,∣PQ∣=(√10)/2,求椭圆的方程

解答:

椭圆的方程为(x^2)/4+(y^2)/3=1,且∠F1PF2=90º,求△PF1F2的面积
椭圆为x^2/4+y^2/3=1,所以:a^2=4,b^2=3
则,c^2=a^2-b^2=1
所以,焦点坐标为:F1(-1,0)、F2(1,0)
那么,F1F2=2
设PF1=m,PF2=n
那么,根据椭圆的定义,就有:PF1+PF2=2a
即:m+n=2a=2*2=4…………………………………………(1)
而,已知∠F1PF2=90°,即△F1PF2为直角三角形
所以,由勾股定理有:PF1^2+PF2^2=F1F2^2
即,m^2+n^2=4
所以,(m+n)^2-2mn=4……………………………………(2)
将(1)代入(2)就有:16-2mn=4
所以,mn=6
而,△F1PF2为直角三角形,其面积=(1/2)PF1*PF2=(1/2)*mn
=(1/2)*6
=3

椭圆的中心在坐标轴原点O,焦点在坐标轴上,直线y=x+1与该椭圆相交于P和Q两点,且线段OP⊥线段OQ,∣PQ∣=(√10)/2,求椭圆的方程
设椭圆的方程为:x^2/a^2+y^2/b^2=1
点P(x1,x1+1)、Q(x2,x2+1)
那么,OP连线的斜率Kop=(x1+1)/x1
OQ连线的斜率Koq=(x2+1)/x2
因为OP⊥OQ,所以:Kop=-1/Koq
即:(x1+1)/x1=-x2/(x2+1)
所以:(x1+1)(x2+1)=-x1x2
则:x1+x2+2x1x2+1=0………………………………………(1)
又,已知|PQ|=√10/2,所以:PQ^2=5/2
由两点间距离公式有:
PQ^2=(x1-x2)^2+(x1+1-x2-1)^2=2(x1-x2)^2=5/2
所以:(x1-x2)^2=5/4
而,(x1-x2)^2=(x1+x2)^2-4x1x2=5/4……………………(2)
由(1)有,x1+x2=-1-2x1x2,代入上式就有:
(2x1x2+1)^2-4x1x2=5/4
===> 4x1^2*x2^2+1+4x1x2-4x1x2=5/4
===> 4x1^2*x2^2=1/4
===> x1^2*x2^2=1/16………………………………………(3)
联立直线和椭圆的方程,就有:
b^2x^2+a^2y^2-a^2b^2=0
y=x+1
===> b^2x^2+a^2(x+1)^2-a^2b^2=0
===> (a^2+b^2)x^2+2a^2x+a^2(1-b^2)=0
则,x1+x2=-2a^2/(a^2+b^2)
x1x2=a^2(1-b^2)/(a^2+b^2)………………………………(4)
联立(3)(4),就有:
a^2=2/3
b^2=2
所以,椭圆方程为:x^2/(2/3)+y^2/2=1