有关椭圆张角问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/30 08:38:55
已知焦点在x轴上的椭圆的长轴的两端点A和B
如果椭圆上存在一点Q,使角AQB=120度,
求椭圆离心率的范围

答案:[根6/3,1)

怎么证明当点Q运动到y轴时角AQB最大

解:设椭圆的方程为x=acost, y=bsint (a>b>0),c为半焦距,令h=b/a;则椭圆上一点Q的坐标为Q(acost,bsint),直线QA,QB(设A为左焦点)的斜率分别为
k(PA)=bsint/[a(1+cost)],k(PB)=bsint/[a(-1+cost)],由椭圆的对称性只需分析当0<t<=pi/2时的情形. 当角AQB=2pi/3时,直线QB到直线QA的角为pi/3,由“到角”公式,得:tan(pi/3)=[k(QA)-k(QB)]/[1+k(QA)*k(QB)]
=2h/[(1-h^2)sint]
=根号3...(1)
原名题等价于求h的范围使关于t的方程(1)有解.
由(1)与t的范围得:0<sint=2h/[(1-h^2)*根号3]<=1...(2)
0<h<1...(3)
解得:h属于(0,1/根号3], 所以h^2属于(0,1/3],所以e^2=1-h^2属于[2/3,1),所以e属于[根号6/3,1).

你的第二个问题的略证:因为给定一个椭圆,其h=a/b是常量,所以令C=2h/(1-h^2),由上述过程,得:直线QB到直线QA的角的正切=C/sint,0<t<=pi/2;由反比例函数的性质得:当且仅当sint=1,即当t=pi/2时正切值最小,此时“到角”最小,即它的补角:角AQB最大.所以当且仅当Q为椭圆短轴端点时角AQB最大.