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(普通班)如图所示,从椭圆上一点M向x轴作垂线,恰好通过椭 圆的左焦点F1,且它...

(普通班)如图所示,从椭圆manfen5.com 满分网上一点M向x轴作垂线,恰好通过椭
圆的左焦点F1,且它的长轴端点A及短轴端点B的连线AB∥OM.
(1)求椭圆的离心率e;
(2)设Q是椭圆上任意一点,F2是右焦点,F1是左焦点,求∠F1QF2的取值范围.

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(1)首先根据MF1⊥x轴,AB∥OM,得到Rt△OMF1∽Rt△ABO,从而得到比例线段:.再根据点M在椭圆上, 求出M的纵坐标,得出MF1=,再结合AO=a,BO=b,OF1=c,代入所得比例式,化简可得b=c,从而求出椭圆的离心率e; (2)当点Q与椭圆长轴的端点重合时,∠F1QF2的大小为零;当点Q不与椭圆长轴的端点重合时,设∠F1QF2的大小为θ, 在△F1QF2中,利用余弦定理,结合基本不等式和椭圆的定义,可以证出4a2-4c2≤2a2(1+cosθ),结合(1)的结论 a2=2c2,可以证出cosθ≥0,从而得到0<θ≤.最后综合,得到,即为∠F1QF2的取值范围. 【解析】 (1)∵MF1⊥x轴,AB∥OM, ∴Rt△OMF1∽Rt△ABO⇒…(*) 设点M(-c,y1),代入椭圆方程, 得,解之得y1=(舍负),所以MF1=, 又∵AO=a,BO=b,OF1=c, ∴将AO、BO、MF1、OF1的长代入(*)式,得, ∴b=c,得到b2=c2,即a2-c2=c2,所以a2=2c2, ∴离心率e满足e2=,可得(舍负)(8分)       (2)分两种情况加以讨论 ①当点Q与椭圆长轴的端点重合时,∠F1QF2的大小为零; ②当点Q不与椭圆长轴的端点重合时,设∠F1QF2的大小为θ,则 在△F1QF2中, 即, 将F1F2=2c,QF1+QF2=2a代入,得4c2=4a2-2QF1•QF2(1+cosθ), ∴4a2-4c2=2QF1•QF2(1+cosθ), ∵QF1•QF2≤=a2,即得2QF1•QF2(1+cosθ)≤2a2(1+cosθ), ∴4a2-4c2≤2a2(1+cosθ),结合(1)的结论a2=2c2, ∴2a2≤2a2(1+cosθ)⇒cosθ≥0, ∵θ∈(0,π) ∴0<θ≤, 综上所述,,即∠F1QF2的取值范围是(14分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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