椭圆中的焦点三角形公示的证明和应用
椭圆中焦点三角形的性质(含答案)
椭圆中焦点三角形的性质（含答案）鞍山三中高二文科数学主题1：椭圆中焦点三角形的性质和应用b2性质一：过椭圆焦点的所有弦中通径(垂直于焦点的弦)最短，通径为2ax2y2？？1、F1和F2是它们的焦点，以及？f1pf2？60?，例1如果P是椭圆10064求△f1pf2的面积.x2y2？？1上的点F1和F2分别是椭圆的左焦点和右焦点，例2我们知道P是椭圆259证明：性质二：已知的椭圆方程是xy??1(a?b?0),两焦点分别为f1,f2,设焦点三角形22ab22若pf1?pf2|pf1|?|pf2|?1，则△f1pf2的面积为（）2a.33b.23c.3d.在pf1f2中？f1pf2？？，那是什么？f1pf2？B2tan证书：2.33x2y2？？1的左焦点和右焦点分别为F1和F2，点P位于椭圆示例3中的已知椭圆上169若p、f1、f2是一个直角三角形的三个顶点，则点p到x轴的距离为（）99797A。
b、 C.D.或54477x2y2性质三：已知椭圆方程为2?2?1(a?b?0),两焦点分别为f1,f2,设焦点三角形abx2y2例4.已知f1、f2是椭圆2?2?1(a?b?0)的两个焦点，椭圆上一点p使在abpf1f2中？f1pf2？？，那是因为？？1.2e2。
f1pf290，求椭圆离心率e的取值范围。
一鞍山三中高二文科数学y2x2??1上一点p与椭圆两个焦点f1、f2的连线互相垂直，1.椭圆则△f1pf2的4924主题2：偏心率的计算：1．若椭圆的两个焦点与它的短轴的两个端点是一个正方形的四个顶点，则椭圆的离心率为()2356a。
2b。
2c。
3d。
三2．若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列，则该椭圆的离心率是()4321a.5b.5c.5d.53.如果椭圆的短轴长度为6，且焦点到长轴端点的最近距离为1，则椭圆的偏心率为___x2y24.已知a是椭圆A2+B2=1（a>b>0）上的移动点。
椭圆的性质二 焦点三角形的性质
|｜PF｜2 ｜PF｜1
a
ex
(a
ex)
2ex
2
4 5
x
，
5
x
0
，
∴0＜|F2N|＜8，∴0＜|OM|＜4．
若 P 在椭圆的右半部分时，同样可得出 0＜|OM|＜4，故选：B．
方法二 极限法，当 P 在左端点时，|OM|=4，在 P 上顶点时，|OM|=0，∴0＜|OM|＜4．
三 课后练习：
1.(2019·郑州第二次质量预测)已知椭圆 C：ax22＋by22＝1(a＞b＞0)的左、右焦点分别为 F1，F2，离心率为23，
x2
令椭圆方程为
a2
y2 b2
1(a b 0)
则由椭圆的定义有 | PF1 | | PF2 | 2a , | F1F2 | 2c ,
∴
| PF1 | | PF2 |
| F1F2 | 2c
sin PF2F1 sin PF1F2 sin F1PF2
又 ∵ PF1F2 5PF2F1 ， ∴ PF1F2 750 ， PF2F1 150 ，
4．(2019
南昌模拟)P
为椭圆 x2 ＋y2＝1 25 9
上一点，F1，F2
分别是椭圆的左、右焦点，过
P
点作
PH⊥F1F2
于
点 H，若 PF1⊥PF2，则|PH|＝( )
A.25
B.8
4
3
C．8
D.9
4
解析：选 D 由椭圆 x2 ＋y2＝1 得 a2＝25，b2＝9， 25 9
则 c＝ a2－b2＝ 25－9＝4，∴|F1F2|＝2c＝8.由椭圆的定义可得|PF1|＋|PF2|＝2a＝10，
A. (0, 3 ] 2
椭圆的焦点三角形面积公式
椭圆的焦点三角形面积公式
1、椭圆的焦点三角形面积公式:
椭圆的焦点三角形面积公式，指的是针对椭圆的一种特殊形状的三角形，是其面积计算公式。
具体计算公式为：S=1/2ab*sqrt(1-e2)，其中a、b、e分别表示椭圆长轴、短轴以及离心率，即椭圆椭圆小周长与大周
长之比，由此可以得出动态椭圆的焦点三角形面积。
2、离心率的计算方法：
离心率是指椭圆小周长与大周长之比，计算方法也很简单，通过将椭
圆的两个焦点到长轴上的距离除以长轴的长度，即可得到离心率的值。
这里要注意的是，离心率的值不能大于1，否则椭圆的小周长就大于大周长，椭圆就变成了另一种不同的形状了。
3、椭圆的焦点三角形面积计算实例：
具体计算实例，假设我们有一个椭圆，长轴长度为a=30，短轴长度为
b=20，离心率为e=0.6，则该椭圆的焦点三角形的面积计算公式为：
S=1/2ab*sqrt(1-e2)，其中的a、b、e分别表示椭圆的长轴、短轴以及离
心率，则本例中的面积计算结果为S=216，即椭圆的焦点三角形的面
积为216。
有关圆锥曲线的焦点三角形面积公式的证明及其应用
圆锥曲线的焦点三角形面积问题比较常见，这类题目常以选择题、填空题、解答题的形式出现.圆锥曲线主要包括抛物线、椭圆、双曲线，每一种曲线的焦点三角形面积公式也有所不同，其适用情形和应用方法均不相同.在本文中,笔者对圆锥曲线的焦点三角形面积公式及其应用技巧进行了归纳总结，希望对读者有所帮助.1.椭圆的焦点三角形面积公式：S ΔPF 1F 2=b 2tan θ2若椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1（a >b >0），∠F 1PF 2=θ，则三角形ΔF 1PF 2的面积为：S ΔPF 1F 2=b 2tan θ2.对该公式进行证明的过程如下：如图1，由椭圆的定义知||F 1F 2=2c ，||PF 1+||PF 2=2a ，图1可得||PF 12+2||PF 1||PF 2+||PF 22=4a 2，①由余弦定理可得||PF 12+||PF 22-2||PF 1||PF 2cos θ=4c 2，②①-②可得：2||PF 1||PF 2(1+cos θ)=4b 2，所以||PF 1||PF 2=2b 21+cos θ，则S ΔPF 1F2=12|PF 1||PF 2|sin θ=12×2b 21+cos θsin θ，=b 22sin θ2cos 2θ22cos 2θ2=b 2tan θ2.若已知椭圆的标准方程、短轴长、两焦点弦的夹角，则可运用椭圆的焦点三角形面积公式S ΔPF 1F 2=b 2tan θ2来求椭圆的焦点三角形面积.例1.（2021年数学高考全国甲卷理科）已知F 1，F 2是椭圆C ：x 216+y 24=1的两个焦点，P ，Q 为椭圆C 上关于坐标原点对称的两点，且||PQ =||F 1F 2，则四边形PF 1QF 2的面积为________．解析：若采用常规方法解答本题，需根据椭圆的对称性、定义以及矩形的性质来建立关于||PF 1、||PF 2的方程，通过解方程求得四边形PF 1QF 2的面积.而仔细分析题意可发现四边形PF 1QF 2是一个矩形，且该矩形由两个焦点三角形构成，可利用椭圆的焦点三角形面积公式求解.解：S 四边形PF 1QF 2=2S ΔPF 1F 2=b 2tan θ2=2×4×tan π2=8.利用椭圆的焦点三角形面积公式，能有效地简化解题的过程，有助于我们快速求得问题的答案.例2.已知F 1，F 2是椭圆C:x 2a 2+y 2b2=1()a >b >0的两个焦点，P 为曲线C 上一点，O 为平面直角坐标系的原点.若PF 1⊥PF 2，且ΔF 1PF 2的面积等于16，求b的值.解：由PF 1⊥PF 2可得∠F 1PF 2=π2，因为ΔF 1PF 2的面积等于16，所以S ΔPF 1F 2=b 2tan θ2=b 2tan π2=16，解得b =4.有关圆锥曲线的焦点三角形面积公式的思路探寻48的面积，2.则ΔF 1PF 如|||PF 1-|得：|||PF 2cos θ即|由②所以则S Δ夹角、例3.双曲线C 是().A.72且)设双曲F 1，F 2，离△PF 1F 2=1.本题.运用该=p 22sin θ，且与抛S ΔAOB =图3下转76页）思路探寻49考点剖析abroad.解析：本句用了“S+Vt+动名词”结构，能用于此结构的及物动词或词组有mind ，enjoy ，finish ，advise ，consider ，practice ，admit ，imagine ，permit ，insist on ，get down to ，look forward to ，put off ，give up 等。
椭圆中焦点三角形的性质及应用
椭圆中焦点三角形的性质及应用
又，故满足：故为直角三角形、说明：考查定义、利用已知、发挥联想，从而解题成功、性质一：已知椭圆方程为两焦点分别为设焦点三角形中则。
性质二：已知椭圆方程为左右两焦点分别为设焦点三角形，若最大，则点P为椭圆短轴的端点。
证明：设,由焦半径公式可知：，在中， = 性质三：过椭圆焦点的所有弦中通径(垂直于焦点的弦)最短，通径为性质四：已知椭圆方程为两焦点分别为设焦点三角形中则证明：设则在中，由余弦定理得：
命题得证。
（2000年高考题）已知椭圆的两焦点分别为若椭圆上存在一点使得求椭圆的离心率的取值范围。
简解：由椭圆焦点三角形性质可知即 ,于是得到的取值范围是性质五：已知椭圆方程为两焦点分别为设焦点三角形，则椭圆的离心率。
由正弦定理得：由等比定理得：而，∴。
已知椭圆的焦点是F1(－1，0)、F2(1，0)，P为椭圆上一点，且｜F1F2｜是｜PF1｜和｜PF2｜的等差中项．(1)求椭圆的方程；(2)若点P在第三象限，且∠PF1F2＝120，求tanF1PF2．解：(1)由题设2｜F1F2｜＝｜PF1｜＋｜PF2｜∴2a＝４，又2c＝2，∴b＝∴椭圆的方程为＝1．(2)设∠F1PF2＝θ，则∠PF2F1＝60－θ椭圆的离心率则，整理得：5sinθ＝(1＋cosθ)∴故，tanF1PF2＝tanθ＝．
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焦点三角形的面积公式推导过程
焦点三角形的面积公式推导过程焦点三角形是以一个椭圆的两个焦点和任意一点为顶点所构成的三角形。
焦点三角形的面积可以通过以下公式计算：$S = \frac{a\times c}{2}$其中，$a$ 和 $c$ 分别表示焦点到三角形顶点的距离。
这个公式可以通过以下步骤推导得到：1. 根据椭圆的定义，椭圆的两个焦点到任意一点的距离之和是一个定值，即椭圆的两个焦距之和。
设椭圆的焦点为 $F_1(0,-c)$ 和$F_2(0,c)$，则对于任意一点 $P(x,y)$，有 $PF_1+PF_2=2c$。
2. 将焦点三角形的顶点 $P$ 沿着椭圆的长轴线移动，直到$P$ 与椭圆的两个焦点 $F_1$ 和 $F_2$ 重合，此时焦点三角形就变成了一个直角三角形。
3. 在直角三角形中，设 $PF_1=a$，$PF_2=c$，则根据勾股定理可知 $a^2+b^2=c^2$，其中 $b$ 是直角边的长度。
4. 将 $a^2+b^2=c^2$ 中的 $a$ 替换为 $PF_1$，得到 $S = \frac{1}{2}PF_1\times \sqrt{c^2-PF_1^2}$。
因为椭圆的长轴长度就是 $c$，所以我们可以将上式中的 $\sqrt{c^2-PF_1^2}$ 替换为$\sqrt{c^2-a^2}$。
5. 最后，将 $a^2+b^2=c^2$ 中的 $b$ 替换为 $\sqrt{c^2-a^2}$，得到 $S = \frac{1}{2}a\times \sqrt{c^2-a^2}$。
由于$PF_1=a$，所以我们可以将上式中的 $a$ 替换为 $PF_1$，得到最终的面积公式 $S = \frac{a\times c}{2}$。
拓展一下，焦点三角形还有一些其他的性质：1. 焦点三角形的外心在椭圆长轴的中点，即$O(\frac{a}{2},0)$。
2. 焦点三角形的内心在椭圆的中心点，即 $I(0,0)$。
3. 焦点三角形的重心在椭圆的短轴的中点，即$G(0,\frac{b}{2})$。
椭圆的焦点三角形公式
椭圆的焦点三角形公式椭圆是我们在数学学习中经常会碰到的一个重要图形，而椭圆的焦点三角形则有着一些独特的公式和有趣的性质。
先来说说啥是椭圆的焦点三角形。
想象一下，椭圆上有一个点 P，然后连接椭圆的两个焦点 F₁和 F₂，这样就形成了一个三角形，这个三角形就叫做焦点三角形。
在焦点三角形中，有几个重要的公式。
比如说，焦点三角形的周长公式是 2a + 2c ，其中 a 是椭圆的长半轴，c 是椭圆的半焦距。
还有一个特别常用的公式是在焦点三角形 PF₁F₂中，设∠F₁PF₂ = θ，那么三角形的面积 S = b² × tan(θ/2) ，这里的 b 是椭圆的短半轴。
那这些公式到底有啥用呢？我给您讲个事儿您就明白了。
记得有一次我给学生们上课，讲完这些公式后，我出了一道题让他们做。
题目是这样的：已知椭圆方程为 x²/25 + y²/16 = 1 ，点 P 在椭圆上，∠F₁PF₂ = 60°，求焦点三角形 PF₁F₂的面积。
大多数同学看到题目就开始埋头苦算，又是设坐标，又是用距离公式的，算得那叫一个费劲。
但有个聪明的同学就不一样啦，他马上想到了我们刚讲的面积公式S = b² × tan(θ/2) 。
这个椭圆里，b² = 16 ，θ = 60°，所以tan(θ/2) = √3/3 ，那面积 S 一下子就算出来是16√3/3 。
这时候其他同学都恍然大悟，原来用对了公式能这么轻松地解决问题。
从那以后，同学们对这些公式的印象可深刻了，遇到类似的题目也不再害怕。
咱们再回到焦点三角形的公式上来。
这些公式的推导其实也挺有意思的。
就拿面积公式来说吧，它是通过余弦定理和一些巧妙的代数变形得到的。
在学习和运用这些公式的时候，一定要注意理解每个字母代表的含义，还要多做一些练习题来巩固。
比如说，给您一个椭圆方程，让您求焦点三角形的周长或者面积，您就得能迅速判断出要用哪个公式，然后准确地代入数值计算。
高二数学选修 椭圆中焦点三角形的性质及应用
高二数学选修 椭圆中焦点三角形的性质及应用定义：椭圆上任意一点与两焦点所构成的三角形称为焦点三角形。
性质一：已知椭圆方程为),0(12222>>=+b a by a x 两焦点分别为,,21F F 设焦点三角形21F PF 中,21θ=∠PF F 则2tan 221θb S PF F =∆。
性质二：已知椭圆方程为),0(12222>>=+b a by a x 左右两焦点分别为,,21F F 设焦点三角形21F PF ，若21PF F ∠最大，则点P 为椭圆短轴的端点。
证明：设),(o o y x P ,由焦半径公式可知：o ex a PF +=1，o ex a PF -=1 在21PF F ∆中，2122121212cos PF PF F F PF PF -+=θ21221221242)(PF PF c PF PF PF PF --+=1))((24124422122--+=--=o o ex a ex a b PF PF c a =122222--ox e a b 性质三：已知椭圆方程为),0(12222>>=+b a by a x 两焦点分别为,,21F F 设焦点三角形21F PF 中,21θ=∠PF F 则.21cos 2e -≥θ 证明：设,,2211r PF r PF ==则在21PF F ∆中，由余弦定理得：.2112221)2(222222222122e a c a r r c a -=--=-+-≥ 命题得证。
（2000年高考题）已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的两焦点分别为,,21F F 若椭圆上存在一点,P 使得,120021=∠PF F 求椭圆的离心率e 的取值范围。
简解：由椭圆焦点三角形性质可知.21120cos 20e -≥即22121e -≥- , 于是得到e 的取值范围是.1,23⎪⎪⎭⎫⎢⎣⎡ 性质四：已知椭圆方程为),0(12222>>=+b a by a x 两焦点分别为,,21F F 设焦点三角形21F PF ，,,1221βα=∠=∠F PF F PF 则椭圆的离心率βαβαsin sin )sin(++=e 。
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考点4 有关面积的问题：
例4
x2 y 2 P是椭圆 1上的点，Fl，F2是椭圆的焦点， 5 4
若F1 PF2
3
, 则PF1 F2的面积等于 _______ 。
怎样改动，使上面Байду номын сангаас是一个错题？
x2 y2 一：P是椭圆 1上的点，Fl，F2是椭圆的焦点， 5 4 若F1 PF2
解: 设 PF1 m， 2 n，由余弦定理得 PF
m n 2mn cos F1 F2
2 2 2
4c 2 ①
由椭圆定义得m n 2a② 2( a 2 c 2 ) 2b 2 由①得：mn 1 cos 1 cos 1 sin 2 2 S F1PF2 mn sin b b tan 2 1 cos 2
x2 y 2 例3 已知椭圆 2 2 1(a b 0)的两焦点分别为F1 , F2 , a b 若椭圆上存在一点P, 使得F1 PF2 1200 , 求椭圆的离心率e 的取值范围。
由前面考点二的分析，你能得出cos F1 PF2
与离心率e的关系吗？
性质二：已知椭圆方程为
x2 y2 2 1(a b 0), 两焦点分别 2 a b
变式：
1. 2006四川） （ 如图把椭圆的长轴AB分成8分， 过每个分点作ｘ轴的垂线交椭圆的上半部分 于P , P2 , P7 七个点，F是椭圆的一个焦点， 1 则 P F P2 F P7 F _________ 1
x2 y 2 2. 已知F1、F2是椭圆 1的左, 右焦点, 点P在 25 9 椭圆上运动,则 PF1 PF2 的最大值是_______
2
x2 y 2 (2007天津) 设椭圆 2 2 1(a b 0)的左、右焦点分别为F1，F2， a b 1 A是椭圆上的一点，AF2 F1F2，原点O到直线AF1的距离为 OF1 ． 3 （Ⅰ）证明a 2b；（Ⅱ）略
拓展
1. 双曲线中的焦点三角形问题
如 : SF1PF2 b ctg
2b 2b 1 2 1 mn 2 a ( ) 2
(当且仅当m n,即P点与短轴端点重合时" " 成立)
2
2
变式: (2004湖南卷) F1 , F2是椭圆C :
x y 1的焦点, 8 4
2
2
在C上满足PF1 PF2的点 P的个数为______
考点3 有关离心率的问题：
考纲要求 1.了解椭圆的实际背景，了解椭圆在刻画现实世界和 解决实际问题中的作用. 2.掌握椭圆定义、几何图形、标准方程及简单几何性质. 3.能解决直线与椭圆的位置关系等问题. 4.理解数形结合的思想. 5.了解椭圆的简单应用.
• • • •
定义 椭圆 椭圆的焦点三角形是指 以椭圆的两个焦点F1,F2与椭圆上任意一点P为 定点组成的三角形。 • 2求解 • 运用公式 • 设P为椭圆上的任意一点，
为 F1 , F2 , 设焦点三角形 PF1 F2 中 F PF , 1 2 则 cos 1 2e 2 .
（当且仅当动点为短轴端点时取等号）
变式 :（09江西） F1、F2是椭圆的两个焦点，满足MF1 MF2 0 已知
的点M 总在椭圆内部，则椭圆离心率的取值范围是 _______
“性质一”是为什么呢？你能证明吗？ 解三角形中我们常用的理论依据是什么？
cos
PF1 PF2 F1 F2 2 PF1 PF2
2
2
2
m 2 n 2 4c 2 2mn
(m n)2 2mn 4c 2 4a 2 2mn 4c 2 4b2 2mn 2b2 1 2mn 2mn 2mn mn
而此题为钝角，究竟钝角和直角有何联系？
性质一：当点P从右至左运动时， F1 PF2由锐角变成直角，
又变成钝角,过了Y轴之后,对称地由钝角变成直角再变成 锐角，并且发现当点P与短轴端点重合时， F1 PF2 达到最大。 椭圆特征焦点三角形的顶角是椭圆上所有的点 对椭圆两焦点所成张角中最大的角
6
，则 PF1 F2的面积等于 _______ 。
x2 二：P是椭圆 y 2 1上的点，Fl，F2是椭圆的焦点， 4 若F1 PF2
3
，则PF1 F2的面积等于 _______ 。
x 2 y2 若F、F2是椭圆 2 + 2 = 1(a > b > 0)的两个焦点， 1 a b P是椭圆上一点，且∠FPF2 =θ，求椭圆的面积。 1
定义：椭圆上一点和两个焦点构成的三角形,称之为椭圆焦点三角形。 其中，我们把椭圆的两个焦点和其短轴的一个端点构成的等腰 三角形称为椭圆的一个特征焦点三角形
考点1
有关周长和距离问题：
x2 y 2 例1 (08浙江)已知F1、F2为椭圆 1的两个焦点,过F1的直线 25 9 交椭圆于A、B两点,若 F2 A F2 B 12, 则 AB _______
2
2
2. 椭圆的焦点改为其它的定点 (如长轴两端点) 3. 焦点弦四边形(如面积的最值)
归纳小结:
焦点三角形
基本概念
性质及应用
思想方法
考点2
有关角的问题：
例2
x2 y 2 (2000全国)椭圆 1的焦点为Fl、F2， P为 点 9 4 其上动点， Fl PF2为钝角时， P横坐标的取值 当 点 范围是 ________ 。
x2 y2 1 的焦点为Fl、F2，点P为其上一点，当 9 4
探究: 椭圆
F1 PF2 为直角时，点P的横坐标是_______。
Ex.1
x2 y2 变式（04湖北） : 已知椭圆 1的左、右焦点分别是F1、F2， 16 9 点P在椭圆上. 若P、F1、F2是一个直角三角形的三个顶点， 则点P到 x 轴的距离为（ ） 9 A. 5 9 7 B. 7 9 C. 4 9 9 7 D. 或 4 7
性质四：过椭圆焦点的所有弦中通径 (垂直于焦点的弦) 2b 最短，通径为 。 a