题目

椭圆C：x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)的两个焦点F1（－c,0）、F2(c,0),M是椭圆C上一点,且满足角F1MF2＝π/3
(1)求椭圆的离心率e的取值范围（2）当离心率e取得最小值时,点N（0,3根号3）到椭圆上的点最远距离为4根号3,求此时椭圆C的方程（3）设O为坐标原点,P是椭圆C上的一个动点,试求t=（绝对值PF1－PF2绝对值／绝对值OP的取值范围

提问时间：2021-05-20

答案

(1)由椭圆定义,c/a=|F1F2|/(|MF1|+|MF2|),
设∠MF1F2=α,因∠F1MF2=π/3,故0<α<2π/3,由正弦定理,
c/a=sin(π/3)/[sinα+sin(2π/3-α)]
=sin(π/3)/[2sin(π/3)cos(π/3-α)]
=1/[2cos(π/3-α)],
cos(π/3-α)的值域是(1/2,1],
∴离心率e=c/a的取值范围是[1/2,1).
(2)e=1/2时a=2c,b=c√3,设P(2ccost,√3csint),则
PN^2=(2ccost)^2+(√3csint-3√3)^2
=4c^2[1-(sint)^2]+3c^2(sint)^2-18csint+27
=-c^2(sint)^2-18csint+4c^2+27
=-(csint+9)^2+4c^2+108,
|PN|<=4√3,∴sint=-1时PN^2取最大值3c^2+18c+27=48,
∴c^2+6c-7=0,c>0,
∴c=1,a=2,b=√3,椭圆的方程是x^2/4=y^2=1.
(3)当P由上顶点向右顶点运动时|t|由0增大至(a-c)/a=1-e,由（1）,
t的取值范围是(-1/2,1/2).