Bài 63 trang 111 SBT Hình học 10 Nâng cao>
Giải bài tập Bài 63 trang 111 SBT Hình học 10 Nâng cao
Đề bài
Tìm những điểm trên elip \((E): \dfrac{{{x^2}}}{9} + {y^2} = 1\) thỏa mãn
a) Có bán kính qua tiêu điểm trái bằng hai lần bán kính qua tiêu điểm phải.
b) Nhìn hai tiêu điểm dưới một góc vuông.
c) Nhìn hai tiêu điểm dưới góc \(60^0\).
Lời giải chi tiết
\({a^2} = 9 \Rightarrow a = 3 ;\) \( {b^2} = 1 \Rightarrow b = 1 ; \) \( {c^2} = {a^2} - {b^2} = 8 \Rightarrow c = 2\sqrt 2 \).
Elip \((E)\) có các tiêu điểm: \({F_1}( - 2\sqrt 2 ; 0) , {F_2}(2\sqrt 2 ; 0)\).
a) Gọi \(M(x ; y) \in (E)\) là điểm cần tìm. Khi đó:
\(\begin{array}{l}M{F_1} = 2M{F_2} \\ \Leftrightarrow a + ex = 2(a - ex) \\ \Leftrightarrow x = \dfrac{a}{{3e}} = \dfrac{{{a^2}}}{{3c}} = \dfrac{3}{{2\sqrt 2 }}.\\M \in (E)\\ \Rightarrow {y^2} = 1 - \dfrac{{{x^2}}}{9}\\ = 1 - \dfrac{9}{{9.8}} = \dfrac{7}{8} \\ \Rightarrow y = \pm \dfrac{{\sqrt 7 }}{{2\sqrt 2 }}.\end{array}\)
Có hai điểm cần tìm là \(\left( { \dfrac{3}{{2\sqrt 2 }} ; \pm \dfrac{{\sqrt 7 }}{{2\sqrt 2 }}} \right)\).
b) Gọi \(N(x ; y) \in (E)\) là điểm cần tìm. Khi đó:
\(\overrightarrow {{F_1}N} = \left( {x + 2\sqrt 2 ; y} \right) , \) \( \overrightarrow {{F_2}N} = \left( {x - 2\sqrt 2 ; y} \right)\).
\(\begin{array}{l}\overrightarrow {{F_1}N} \bot \overrightarrow {{F_2}N} \Leftrightarrow \overrightarrow {{F_1}N} .\overrightarrow {{F_2}N} = 0 \\ \Leftrightarrow \left( {x + 2\sqrt 2 } \right)\left( {x - 2\sqrt 2 } \right) + {y^2} = 0\\\Leftrightarrow {x^2} - 8 + {y^2} = 0(1)\\N \in (E) \Rightarrow \dfrac{{{x^2}}}{9} + {y^2} = 1. (2)\end{array}\)
Giải (1) và (2) ta được \({x^2} = \dfrac{{63}}{8} \)và \({y^2} = \dfrac{1}{8} \Rightarrow x = \pm \dfrac{{3\sqrt 7 }}{{2\sqrt 2 }}\) và \(y = \pm \dfrac{1}{{2\sqrt 2 }}\).
Có bốn điểm cần tìm là : \(\left( { \pm \dfrac{{3\sqrt 7 }}{{2\sqrt 2 }} ; \pm \dfrac{1}{{2\sqrt 2 }}} \right)\).
c) Gọi \(P(x ; y) \in (E) \) là điểm cần tìm. Ta có:
\(\begin{array}{l}{F_1}{F_2}^2 \\= {F_1}{P^2} + {F_2}{P^2} - 2{F_1}P.{F_2}P.\cos {60^0}\\ = {({F_1}P + {F_2}P)^2} - 2.{F_1}P.{F_2}P - 2{F_1}P.{F_2}P. \dfrac{1}{2}\\= 4{a^2} - 3{F_1}P.{F_2}P \\= 4{a^2} - 3(a + ex)(a - ex)\\ = 4{a^2} - 3({a^2} - {e^2}{x^2}) \\= {a^2} + 3{e^2}{x^2}.\end{array}\)
Như vậy
\(\begin{array}{l}4{c^2} = {a^2} + 3. \dfrac{{{c^2}}}{{{a^2}}}{x^2} \\ \Rightarrow {x^2} = \dfrac{{(4{c^2} - {a^2}).{a^2}}}{{3{c^2}}}\\ = \dfrac{{(4.8 - 9).9}}{{3.8}} = \dfrac{{69}}{8}\\\Rightarrow x = \pm \dfrac{{\sqrt {69} }}{{2\sqrt 2 }}.\\P \in (E) \Rightarrow {y^2} = 1 - \dfrac{{{x^2}}}{9} \\= 1 - \dfrac{{23}}{{24}} = \dfrac{1}{{24}} \Rightarrow y = \pm \dfrac{1}{{2\sqrt 6 }}.\end{array}\)
Có bốn điểm cần tìm với tọa độ là \(\left( { \pm \dfrac{{\sqrt {69} }}{{2\sqrt 2 }} ; \pm \dfrac{1}{{2\sqrt 6 }}} \right)\).
Loigiaihay.com
- Bài 64 trang 111 SBt Hình học 10 Nâng cao
- Bài 65 trang 112 SBT Hình học 10 Nâng cao
- Bài 66 trang 112 SBT Hình học 10 Nâng cao
- Bài 67 trang 112 SBT Hình học 10 Nâng cao
- Bài 68 trang 113 SBT Hình học 10 Nâng cao
>> Xem thêm