1、由椭圆离心率求法探讨最大角的应用例:设椭圆 的左、右焦点分别为 ,如果椭圆上xayba210( ) F12、存在点 P,使 ,求离心率 e 的取值范围。F129常见解法有:解法 1:利用曲线范围设 P( x,y) ,又知 ,则cFc1200( , ) , ( , )121122222()(),90,FcFPxyPFPcxyc , , , 由 , 知 ,则 , 即 得将这个方程与椭圆方程联立,消去 y,可解得22 22212900acbx acbFPxa 但 由 椭 圆 的 范 围 及 可 知 ,即222 121cbacaeee可 得 , 即 , 且 ,从 而 得 , 且 所 以 , )解法 2
2、:利用基本不等式由椭圆定义,有 ,平方后得12aPF|4228221112PFPFc|(|)|得 ca21所 以 有 , )e解法 3:利用最大角范围由已知可知椭圆的最大角范围为 ,所以0902sini452cea又 1e所 以 有 , )e21很显然第三种解法最为简单,但是什么是最大角呢?它又如何使用呢?由椭圆的两个焦点和短轴的一个顶点组成的三角形称为该椭圆的“特征三角形 ”,如图: 即是。当 p 为椭圆上任意一12FB点时,则当 P 在 位置时, 最大。此时在1或 12P中,2OBF22 2,sinccObaOBFea最大角还可以快速解决一些其他问题:1. 为 上的一点,则 为直角的点 有
3、_个P1204yx21PP2. 上有 4 个点 使 为直角,则 的范围是),(2m,M21Fm_总结: 002125,9cbOBF当 时 ,4当 时 , 00212,c当 时 ,综合应用椭圆的对称性,上面的两个问题就很好解决,第一题中由于 ,故cb满足题意的 P 点有两个,第二题中由于 M 点有四个,故最大角应该大于 ,09此时 ,即cb40-,20482mm当 时 , 有 解 得当 时 , 有 解 得综 上 可 知 : 或再回到开始时的例题若改为:如果椭圆上存在点 P,使 ,则离心率1260Fe 的取值范围又是多少?此时最大角范围应该 ,则06,又 ,所以 。0061sini322ca1e12e, )