用坐标法证明椭圆上到两点焦点距离最大和最小的点恰好是椭圆长轴的两个端点
来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/16 10:01:04
用坐标法证明椭圆上到两点焦点距离最大和最小的点恰好是椭圆长轴的两个端点
以焦点在x轴的椭圆为例.设方程为x²/a² +y²/b²=1 (a>b>0) ,
设 P(x,y)为椭圆是任一点,F1(-c,0)为左焦点
由于x²/a² +y²/b²=1,故可令x=a•cosθ,y=b•sinθ,θ∈[0,2π)
于是
|PF1|²=(a•cosθ+c)²+b²sin²θ
=a²cos²θ+2ac•cosθ+c²+b²sin²θ
=(b²+c²)cos²θ+2ac•cosθ+c²+b²sin²θ
=b²+c²•cos²θ+2ac•cosθ+c²
=c²•cos²θ+2ac•cosθ+a²
=(a+c•cosθ)²
所以 |PF1|=|a+c•cosθ|=a+c•cosθ
当cosθ=1时(sinθ=0),|PF1|最大为a+c,
此时,x=acosθ=a,y=bsinθ=0,即P(a,0)为长轴的右端点.
当cosθ=-1时(sinθ=0),|PF1|最小为a-c,
此时,x=acosθ=-a,y=bsinθ=0,即P(-a,0)为长轴的左端点.
注:1.P点到右焦点的情况是同理的.
2.x=a•cosθ,y=b•sinθ,θ∈[0,2π)实际上是椭圆的参数方程,用椭圆的参数方程解题,将几问题转化为三角函数,常常可使问题得到解决.
设 P(x,y)为椭圆是任一点,F1(-c,0)为左焦点
由于x²/a² +y²/b²=1,故可令x=a•cosθ,y=b•sinθ,θ∈[0,2π)
于是
|PF1|²=(a•cosθ+c)²+b²sin²θ
=a²cos²θ+2ac•cosθ+c²+b²sin²θ
=(b²+c²)cos²θ+2ac•cosθ+c²+b²sin²θ
=b²+c²•cos²θ+2ac•cosθ+c²
=c²•cos²θ+2ac•cosθ+a²
=(a+c•cosθ)²
所以 |PF1|=|a+c•cosθ|=a+c•cosθ
当cosθ=1时(sinθ=0),|PF1|最大为a+c,
此时,x=acosθ=a,y=bsinθ=0,即P(a,0)为长轴的右端点.
当cosθ=-1时(sinθ=0),|PF1|最小为a-c,
此时,x=acosθ=-a,y=bsinθ=0,即P(-a,0)为长轴的左端点.
注:1.P点到右焦点的情况是同理的.
2.x=a•cosθ,y=b•sinθ,θ∈[0,2π)实际上是椭圆的参数方程,用椭圆的参数方程解题,将几问题转化为三角函数,常常可使问题得到解决.
如何证明椭圆上的点到焦点最大距离是a+c,最小距离是a-c?
如何证明椭圆上的点到焦点最大距离是a+c,最小距离是a-c
若椭圆上的点p到焦点的距离最小则p点是椭圆短轴的端点吗
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如何证明椭圆上的点到焦点最大距离是a+c,最小距离是a-c (不要抄袭,网上那个看不懂)
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