焦点三角形面积的十种计算方法
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2
0 06年 第 3
期河北 理
教 科学 研究
题问 讨论
焦
点 三 角形 面 的积 种 计十算 方法
云南广 省南 一 中邴 图 玉630 6 3
0义
定
有 心锥圆 曲 线上一 点和 焦 两点组
由题意 、 圆 义定及 圆 的 切 线 质性 知S=
椭 1 1
成 的三角 形叫点 焦三角形 .
P E+s s EF +Sv e= H Hl i
\P
Er+\
\E\F
r在圆曲线中,焦锥三角点形一是引个人
注目 的 三形角 ,它 的面积是一 个 常非 重 的
要 + IP I( P + I FI FI r F r= I— I E I+ = P E ) ( 口+2 )r=口+c . 2r ( c)
几
量 何,其相关 的与题是各类问试考中的
青常树. 所,值得我们以入探深.究此 ,笔为
者不 从角同度焦点对角三 形面积作的全方 了
的探 位究 得, 到了形 式多 样 、多姿 彩多 的 十
对于
双曲 线 ,妨 设不旁 A心( Y 是 ), PF 角内 分线平和 E F E P外 角 E 、P F
平 分 的交点 ,线A 交 轴 于, P 三 角由形 内外角平分 线 质 知 性 = = =
种
同形不式 ,论现如述下 与读,共者 赏 .
为叙述 方便 , 我们统 一 设P 椭是圆 方 程
篆
(= 0 6双线2 21 I} 2 一故 =A + 1 >> 或曲 一 = II 口 — 口)x PI P= 一 e一“ 一+ FE一 }=. P一口 队 A
B (>口 0>b0上 一的 , F 是点 其焦 点 , , ) 、 E
IEI = ,m F P II 凡=,E 2=( 是半 焦 PI FI cc
距 .)
定比由分点公知式= B 三 = A =
:故 e : 业y , 因 I为 I . A又 :y —
a e y— e
1
已知 椭 或 圆双 线曲 上的点 对 两焦 点 的张
。 求角焦点三 角 面形
积r所
以 P =II, y IIF "lI I E
得:到
y
=A I
r
S故 , :
这种
情 是 大况家 比较 熟 悉都 的, 形的 它式
是
:, +口c. ( 故) 我
们式 1 形P是 椭 + :1圆口 > >b ( 0 或双曲 线一 =1 口 >0b>0 上 的一 ) (, )
形
式 2P 椭 是 + 圆1=口>6> ( 0 或双 曲 线 =一 口1> 0>bo 3的 ) 一 ( , )
z口‘ 6
点
, F是 两焦点 , E, 若 E =F 三 a形 P角,
P 的 面F积 .,为E s则
() 1于对 椭 圆 , .s b=t n ;2 对于 双 2 () a
点 ,
一 c0 , c 0 是 焦两 点, 椭 焦 圆 E ,() F , ( ) 点 三若 形 P F角的 内 圆 或切双 曲线 焦 三点角 E 形 P 旁的 圆半切 径 r为三则角 形P F 的 E E,面
积S=r +c口 ( )
.曲
, 线 2o .. =bsct
2已知焦 点 三角 形的 内 圆切 或旁 切圆半 径 , 焦求点三 形 面积角 对 于椭 圆 , 三 角形 FE 内 心 H为, 设P 则
·
3知已 两 焦半径 的 积 条 , 求点 焦三角 面积形
设 EI I =m , P =凡 , nmd=. P FII 且 对
于 圆 椭 . 椭 圆 定得义m + 凡: 2. 由 口
3
0 ·
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020 6 第 3年
期
河理北科教 研 究学
题 问论
又讨 三知角 形 阳F半 的周长为 P n:+c故由 ,海 公伦 式得
形 式
3 P是 椭 圆+ : 1口 6> >(
2
2S
:, (、p pm—p一凡 ()2 ) ( )p/一c
=
0或双 曲线 一 =1 >00b>0 上 一点 , ) ,( )口
b
( ̄/ +0c ( )一c0( )p—) m一p凡 ( )
E, 是两 焦 ,点 II P : d, 三角 若 雎 FI 则I
=
 ̄
( [2 / (0 一)Cp 一 m+p凡+ r} ) an ̄
6[ / p 一 p(+凡 a)n}m +r
b ( =b
形P F的面积 S=b E√ db .一
4 已知 椭 圆或 双曲线 上 的 到 点 其心 中的 距 离 ,点 三焦 角形积 面 设 求( ,P 则) 由 意题得 I P I2 y , O =
+2
=
==
b( √0+C ( 0)c+2 一 ) +d
ya
=
.d
( )
*:
b/c 0+ ( 0 一d+ 、 )(c) /bd一( 0^+ c(/ )口一 )
对c于椭圆 (,式 与 椭 圆程方联解立 将 )
*
=
得
I 、I /y : , e = , ISFlI 故 : E1 l
: 仰cI : b
=
I
: / b0 一)  ̄d c—.b d 一( ̄ 2 b=/ z 对
于 曲线双 ,由 双曲 线定 义得 m一凡
=_2
 ̄
( (/ 0一 c )+d0)一d0 ()
 ̄( /+0 c ()0一c ( )+0) d一口d. (
± a)三角 E 周的长为p罟+ , 2P形F 半 = 号
+c 由 海伦 式得 公
S=, √
P 一P ) ,P—n ( ( n( )P一 2 )
c
==
对于双曲
线, 式(与 曲双线方程 联 将 )*
立 得
、I, s I解:/ 故 = 厂 詈孺
1 l E FI l
√ ((+2+ —)+ + )—p 一) 号 c詈 号m ncp 号c( √ 2((+ )—m n 号c c cpmn2 + 一)) (2— √ (2 [一 —)号 cpc( n] 一 ) m 4
√ 2(( a2 p 号cc4 一))- 24  ̄
6p p2 )b / (一 c
=l y ‘ 6 e =cy l厢 =
P
=
( ( c 一 )0 d+ 0( d一)。 ) c ) c)d+0 (+0 (一 0 () d一0 )( 0+ c( )0一 c( 口+)d () 口一d
)=
=
故们 得我到
=
=
6 (+
(+ ++) 一号 号 c√ 号 号c2 )c
形
4 是 圆 =。6+ 式椭 享1>> P2 (双线。一 : 。,。,一 )享 曲16)> 点或 (2。>
E上F是 焦点 两, 是坐标原点, I IP 0 若, =O
d , 三角 形P 的 面F 积 为则 E S
: ( ̄ /+c0( ) 0一c ( ) 0+ (d )0一 d). 5 已 椭知圆 焦两半 之 差 径或双 曲线 焦两半 之径 和, 求点 焦三 形角面 积
=
6m{n + 2 [√ +2mn +( 一) ) ( cc] 妻
:
=
詈
_=_ 2
6 6: .
设 l lE =, m P n, =于 圆 , P 椭lFl 对 由椭 圆定 义 和 题意 得m +凡= 2 一,=2 a 凡 d,m联 立两 解 得 m式:0d, 凡=0一d,+ 角形 三
:
:
故
们 得
l
F的半阳周 长 为+c0由海 公伦 式 ,得·
31 ·
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m
02 第期 30 6年
北河 理科教学 研 究
题 问讨论
+ () ca +( — ))a ( — )cd ( d c. c
号号√c +一 c一) 号号 ++(专 号+c 号 一( )) ( 号 ) c (
+-[+ c) 号c]一一 √) 22+( ) 一(号] 号 r] [ 号 ‘ t[n ( c _[) cc )( ( √ 2 一]一 ] [
于对双曲 线 由,双 线 定曲 义得 —n=m
2± 将 m 一12=a ,7 a m与 +=1 2 ,7d 立 两联 ,
式解 得 m= +d,an=d a,— 形 P F的角 三 E
半周 为长d+c 由 伦海 公 式得 ,
=
 ̄( + 0)c c (—d) / a (c一 ) + ) d. ( c
_[ c 2 √(
一 ] ] [( ) 孚 c- [2c√m 2 √ c -= n (‘ a 6] . T) ( + C因
为m —n=2 所 以 n= m a 一 故a ,2 ,
将又m n—=2a 与 m +n=2 d 联立两
式 解 m =得—a ndd=a+ , 三,形 角PF 的 E 半 长 为周d+ c由 伦 公 海得式 … … , 故 我们得到
2 2
sb+-() =/ cm222 m 2  ̄_
a
6:
式形 5 是 椭 圆 P =1 n>+>b (
— a D一
:
 ̄
/
_、( +n( n— ( C /C) m)a— m)一0) /+c( 一c
=
或0 双 曲线 一L : 1血>0 b>o  ̄ - )t 2 (, )  ̄- a
u
=
 ̄
/ r
=
) 。 (c一
. 一
:一二
点 , F是
个 两 焦 点 , 焦距 为 c 三 形角 E, ,
半P F面积 为的 S 对椭 于 , l E圆ll F I E, I P — lP
=
故
们我得 到 形式 6 是P椭 圆 + :1 n 6> > (
a
’
2’; 对于d双线 ,曲 P+l F 2 ,l l l E d 则 P =
o
S= ̄( / a+ c ( a—c ) () cd+ —d(. ) c )
或0双 曲 一线=1 n> 0b> o  ̄-- ) , () ̄t _-a
o ·
6 已
知一 焦条 径半的长 , 求 点 三焦 角形面
积设
知一 条焦半已径 的长为 m , 条 一 焦
半另径 的 长 n为 . 于椭 圆对 ,由题 意 及椭 圆 定 义 得nm
=
点+ ,F 两焦点 是 ,, E焦半 距 c为 l 若El , 或 P l l mF, 于双 线 ,曲 =m { Px , = 对 Pm ,al E l
lFI ,则 三角 形 P F的 积 S面= } P E (
+ac( ) —ca( + —m)ac ) c( — +am )
.2
或 n= 2a, a— m ,又 三知角形 P F 的半
E周
长 为+ca由 海 公伦式得 ,
S= / a ) a一 2a )m—a —n) ( ̄+c( c+ c +( (c +c )
=
7
知已椭圆 或双曲 线上的 到 点坐 两标 轴距
离之比 求焦 点角三 面积
形 +(c(— ( cc+a ) a)a — ) a 一 mam)+ (c+ 2  ̄
a+c ( (/ )—a ( +a—c)mCa—+m )) ( .C
不
妨 设 P点( , )Y 轴到和 轴的 距 v 到 之离比 为,则有 l l =
=
对 于双
曲 线,由 题 意及 双曲线 定 不义 妨
l
l . 1()
对于椭圆 ,() 将 代1入圆方程解椭
得设 m
n—2 = 知 又 三角形P F 的半 周 长 a , E
厮
吉 川 I -
.
.为
号+ ) +海公 得( 由 伦 c 式 n,
c ab
Y 丽 p ‘
‘
s ( ++++2( = 号号c 号 cc √) 一) 号 ·√号号 c )+ +n (++ m号 c ) -(2 —=
.
于对 双线 曲 ,)(将 1 代双 曲线方入程 解得
l l y p
所 吉川y l
32 .
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m
200 年6第 3期 =
l pc=l Y ac b
北理科 河教学 究研
问题
论 讨
c 。 。
=i, ’ 改我 故我 们得 到
- c~
一
,~p
-c
,_ 2 c= p .
+
形式
7 P 是 椭圆;_ 1=Ⅱ>b > . 9C -+ ( 0 或 双 曲线 一 1=口>0 >b  ̄o ) ( ,)-
c海由伦 式 得 公 S , =(pP—m )Pn— )( ·
+ ) ( +c ) 口
(
p2 )一c ) cⅡ 一(c = +Ⅱ (( ) ( + a c _6 _ )2 +1 …
点2 , 是两F焦 点 , 距焦 为c 如点 果 P到 E, 半, Y 和 到轴 的轴距 之离比为 , 角 形 FP三 E 面积的为 J· 1 对于椭 圆 , s () s=J; 一
c)= (6 [
口 ) c]一所 以 J6 .s=
√}
口 . m 一与一 ( )= 将c m=凡一 2 又n
2 口联立解 m得 = 2 = n 20
,
()2对 双于线曲 , S=/
 ̄ ,角三 故
形
b 一2a
8
已 知两 条 焦半 , 的比 ,焦 点 角二彤 囱 积 倥
求设
lEl m, P= = n且 m = 2 P. l l ,Fn
P 的
p周 詈 + c +E 半长= 号+= F +
所c 以P— m =+c口 . ,Pn=c一
—()1 椭由定圆义 得+mn = ,2 m a与 =n联立解
得 =m2 0 ,n 2
2a
= ,
又 三知 角
口,
一p2 =
+ c
一c 海 伦 公 式由得
,
形 PF半 周长的 为+c 由海 a公式伦得 E
J,s =( 口 + ( ) c口+c2 ) 口+一一c ( c
2 0、 2 + 。一 ,
。S
= P (—P)m pn ( (—) p 一2) )cc c(=+ 口 (一
)口
(
口( )
+
c (+)
+
c一 )
=
1 +口+2c( )
口一 c6= + 2/ ) 1
一
( =+口 (c )
口一c ( ) +口 c一
) 口+c一 (
一
.c以J z b22C故 们 所 s " ,2我 ] =1  ̄x " +/一
)
2+c 口6( =
(
=
) 一口+ c 0) ( — 2 2 + ^
=得 到
) (口 c++一口c ( cc+ — ))口 + 口
形
8是 圆=口+ 式 P椭享 6> 1 2 (>0 或双
曲线 :1 口一> ,> ) ) ( 6 0 0的一上 a
D
(
)[ (+1 + Ⅱ — 1] c + 1 c ) )([()
点 ,是F 焦点两, l l E Fll , E, 若 :P =三角 P
一
口
—1 ] () =(
[2)21 +Ⅱ 一(一 C ( )
口] 所 ,以= b ) . S A
十1
形P 的面F积为 S,( )E则 1 对于椭 圆 , =S
1
]= )bc ( [ 一
√
_ c(2 =
=
.
, 故三 形 角 FP半的周 长p E
6c
( 口;对 双线 √} 22 )于曲 , 一) ( J (6_ . s =√ c2
9 已 焦点 三角知形 的接 外圆半 , 径焦点三 求 角 形
面积
)( 2由 题 意及 双曲 线定义得 mn:—± 2, =2m a将n与 m —n= +2 a 立联解 得 m ,n =
设
点焦三形 角P F的接外 半径为圆R ,E 在 角 三形 PF中 E,令 E F=P, P由正 弦 定
i  ̄
IE IF
一
号 c.+_ +=.以 pm+ 。i._ c以 — +== + 。i 一 号 +· 所
c2
=
。 s
= s尺 =, =s2 ij云cP nP
。普维资讯h ttp//:wwwcq.vp.iomc
02 06 年 第3 期
河
北 科教 理学 究研
问题 论讨
±
对为P√ 一 ) 旦±( 为 角 取面 S积:—— 一 c 于椭( , 圆锐 角1云 = 锐J时 ( p 尺 ± 、 R /= 取时正 , 钝 角为 时 取 负 ;于双 线曲, P 对 P 为 角锐取时 负 P为,钝角时 正 取特)别 地 , P 当; 为 直角时 , S= . b 1 已知 椭圆 或双 曲 线上 的点 的离 心角 , 0 焦求点三 角 形面 积设 P点 的离 角心为 { ,由椭 圆 参数 的5 则 方 6>0程 双 曲或线的 参 数)
正
, 钝 角 为 取时 负)从 而 t得 Pn, a 1 o:P—— cs 一+
±R
12
. 由形
式1得 : 于对
刖
椭
圆 . :s6t
:
—
—尺 ± ̄ 一 C /R
二 P为 锐 (
时角 正 取 , 钝 角为时取 负 )
对 于 曲双 S 线P .
_ c t62o : —:  ̄(  ̄ 2bR /R
-
2—
c
~2 )
:
( 锐为 角 时取 负 , 为钝 角 p P 时取 正) 当P 直 角时 为 . 由直 , 三角 形角的
性方
{ b 6> Y0b{ 程 v (0> p知s L a。 , ) i : ∞ tn三 5y =
t ̄所对以椭圆于 , l =1 pF n,b a. { s E
.1 l lc i{l对 于双 曲线1, = c = sb5 . l n S=
质知外圆接径 半: 1R llF E : c 以 S: 所
,
c R /2± ̄6 _
一蕊 :c 故2我们得 到2 b
b"
lF 专 0cYl b nl 故 ,l p c=t. 有 E{ ,l 0= 5 P 1a
式形 1 P是椭 圆 =+1 >0> b 0 (
形
式 P9是 椭 圆 + 1= 8>6 > (
0
’ ’
D
0 或 双 曲线 一 Y 1 =>00 b> 0 上一 ) 的 2- (, )
或0双 线曲 一 =1 0> 06> 上0 的一 ) (,)
a o
点 ,C 一 ,0C 是 两 0 焦 点 三,角形 E( ,)F( ,) 若 P的外 接 F 圆半 径 为,R 三角形 PF 的 E则E
点 一,C0 , C0 是 焦点两 ,E( ),F ( ,) 若 P点的 心 角离 { 为三角 形朋 的 面积 F .,为( ) ,5 则 1s
对 椭于圆 , S=b s{ 1 ) 于 双( 线 , 曲 c 5i. 2 对l n . s=
b
tn II ac .
·
3 ·
4