本题导读
本题考查椭圆的定义与标准方程,以及向量数量积的坐标与几何表示。
📌【题干】
Question
(2023年甲卷文)设 为椭圆 的两个焦点,点 在 上,若 ,则 ( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 5
🔍【思路分析】
破题导航
- 转化向量条件:由 可得 ,即 是以 为斜边的直角三角形。
- 提取椭圆几何量:从椭圆方程中求出 以及焦距 。
- 建立方程求解:
- 方法一(几何定义法):设 。根据椭圆定义有 ,根据勾股定理有 。联立利用完全平方公式可直接求出 。
- 方法二(坐标法):设 ,利用向量坐标运算和椭圆方程联立求解。
✅【答案】
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B
✍【详细解析】
Abstract
解法一:几何定义与勾股定理结合法(最优解) 由椭圆方程 可知: 根据椭圆基本量关系 得: 所以焦距 。
因为 , 所以 ,即 是直角三角形。
设 (其中 )。 由椭圆的定义可知: 在 Rt 中,由勾股定理可知:
将①式两边平方得:
将②式代入③式中得:
即 。
故选:B。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:椭圆的定义 、垂直向量的数量积关系。
- 核心方法:整体代换法。无需具体求出焦半径 和 的精确值,利用完全平方式 进行整体转换,可大幅提高运算速度。
- 避坑指南:
- 避免盲目联立坐标方程:使用坐标法容易陷入繁琐的四次方程根式运算,在解析几何小题中,应优先考虑几何性质与定义。
- 基础量看错:易将 误认为 。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题源于人教A版高中数学选择性必修第一册第三章《圆锥曲线与方程》中关于焦点三角形的经典习题。其高等数学背景为二次曲线的准线与焦半径性质。
- 结论推广:
- 椭圆焦点三角形面积公式:设椭圆 的长半轴为 ,短半轴为 ,半焦距为 。若焦点三角形 的顶角 ,则该三角形的面积为 。
- 本题代入验证:本题中 ,则面积 。又因为 是直角三角形,其面积也可表示为 。故 。
🔗【关联脉络】
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