解答题已知△ABC是椭圆的内接三角形,F是椭圆的上焦点,且原点O是△ABC的重心.(1

发布时间:2020-07-09 01:54:18

解答题已知△ABC是椭圆的内接三角形,F是椭圆的上焦点,且原点O是△ABC的重心.
(1)求A,B,C三点到F距离之和;
(2)若,求椭圆的方程和直线BC的方程.

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解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)
,则|AF|=a-ey1,|BF|=a-ey2,|CF|=a-ey3,|AF|+|BF|+|CF|=3a-e(y1+y2+y3),(3分)
因为△ABC的重心在原点O,∴,
又a=3,
∴|AF|+|BF|+|CF|=9;(5分)
(2)设直线AO交BC于M,交椭圆于N,
因为△ABC的重心在原点O,
∴,
又|BM|=|MC|,
所以四边形OBNC为平行四边形,(7分)
∴,点N的坐标为,
代入椭圆方程得,b2=8,椭圆的方程,(9分)
结合,
由,,相减得,,(11分)
所以直线BC的方程,即6x+2y-9=0.(12分)解析分析:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),则|AF|=a-ey1,|BF|=a-ey2,|CF|=a-ey3,|AF|+|BF|+|CF|=3a-e(y1+y2+y3),由△ABC的重心在原点O,知,再由a=3能导出|AF|+|BF|+|CF|的值.(2)设直线AO交BC于M,交椭圆于N,,又|BM|=|MC|,所以四边形OBNC为平行四边形,由此入手能够得到椭圆的方程和直线BC的方程.点评:本题考查椭圆第二定义、焦半径公式、三角形重心坐标公式、向量加法几何意义、及坐标运算、点差法等.规律总结:(1)若P(x,y)为椭圆上一点,则P到左焦点F1与到右焦点F2的距离即焦半径分别为|PF1|=a+ex,|PF2|=a-ex;若P(x,y)为椭圆上一点,则P到下焦点F1与到上焦点F2的距离即焦半径分别为|PF1|=a+ey,|PF2|=a-ey;(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),则三角形△ABC重心坐标公式,;(3)设椭圆方程为:(a>b>0),kAB表示椭圆以A(x1,y1),B(x2,y2)为端点的弦AB的斜率,令M(X0,Y0)为弦AB的中点,M与椭圆中心O连线的斜率为kOM,则有;对于双曲线:(a>0,b>0),同理可得;对于抛物线x2=±2py或y2=±2px,也可有或.在研究直线与二次曲线问题时,将这结论适当加以应用,常会使问题的解决变得很简便.
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