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高中数学:椭圆焦顶角的最大值

 太极混元天尊 2018-03-23

已知椭圆的左、右焦点分别为,点P在椭圆上,若P是一个直角三角形的三个顶点,则点Px轴的距离为(    )。

A. 

B. 3

C. 

D. 

错解:设,在Rt中,,根据椭圆定义得,把两边平方减去,得,而C

此解法是错误的。试问∠能否为直角。


性质:若定义椭圆上点P与焦点所成∠为焦顶角,则点P在椭圆短轴端点时,焦顶角最大。

证明:设点P在椭圆上,焦点为,设,则。在△中,由余弦定理得:

,则。而余弦函数在(0,π)上单调递减,则当时,最大,此时点P在短轴端点(0b)或(0,-b)处(以下不妨设0b))。


正解:当点P在椭圆短轴上与点03)重合时(点P在点(0,-3)时情况相同),在中,,则,而,则<>°,即的最大值取不到90°。要使为直角三角形,则轴或轴,把x=代入椭圆方程得,故选D

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