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例題精講 · 第 00814 題 · 用 m+n=2a 和餘弦定理聯立,mn 就出來了

以自編示意橢圓 x²/25+y²/9=1、焦點張角 60° 為材料,用 b²tan(θ/2) 與 ½mn sinθ 兩法互驗焦點三角形面積,並回代把 c 誤算成 √(a²+b²) 時的離心率報警。

00814題號全 1000 篇 · 第 第136輪 / 第136冊 輪
方向數學·導數與解三角形六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

例題精講 · 數學導數與解三角形

一、考點定位與做題順序

焦點三角形把定義、餘弦定理、面積公式串在一起:|PF₁| + |PF₂| = 2a 給和,餘弦定理給 |F₁F₂|² = (2c)²,兩式聯立能解出 mn,再用 ½mn sinθ 求面積;另有捷徑 S = b²·tan(θ/2)。兩法互驗最穩。

取自編示意橢圓 x²/25 + y²/9 = 1,a = 5、b = 3、c = 4、e = 0.8,∠F₁PF₂ = 60°;參數為示意取數。

二、逐題精講

題1

題1 用兩法求焦點三角形面積並互驗。

解析

法一:S = b²·tan(θ/2) = 9·tan30° = 9/√3 = 3√3 = 5.196。

法二:設 m = |PF₁|、n = |PF₂|,m + n = 2a = 10,(m+n)² = 100。餘弦定理 m² + n² − mn = (2c)² = 64。兩式相減得 3mn = 36,mn = 12,故 S = ½·12·sin60° = 5.196,與法一閉合。

答案 S=5.196;兩法分別由 b²tan(θ/2) 與 mn=12 的 ½mn sinθ 得到。

採分點 法一 2 分、和式 1 分、餘弦定理 1 分、mn 1 分、法二與互驗 1 分。

易錯點 把 |F₁F₂| 寫成 c 而非 2c,或把 60° 的餘弦寫成 1/2 卻漏掉係數 2。

題2

題2 求離心率;若把 c 誤算成 √(a²+b²),會出什麼報警?

解析

正確 c = √(a²−b²) = √(25−9) = 4,e = c/a = 4/5 = 0.8,滿足 0 < e < 1。

誤取 c′ = √(a²+b²) = √34 = 5.831,則 e′ = 5.831/5 = 1.166,已大於 1,超出橢圓離心率範圍,比正確值偏高 45.8%。e > 1 本身就是最直接的報警信號,不必等答案對不上才發現。

答案 e=0.8;誤算得 e′=1.166、偏高 45.8%,e>1 越界即報警。

採分點 c 與 e 各 1 分、誤算 c′ 1 分、e′ 1 分、偏高 1 分、越界報警 1 分。

易錯點 把橢圓的 c²=a²−b² 記成雙曲線的 c²=a²+b²。

三、規律小結與對照表

量正確表達式本題值誤算值
c√(a²−b²)45.831
ec/a0.81.166
mn由兩式相減12—
Sb²tan(θ/2)5.196—

小結:焦點三角形用「和 + 餘弦定理」解 mn,再用 b²tan(θ/2) 互驗;e>1 是橢圓題的即時報警。

四、自測清單

  • 能寫出 2a 與 2c
  • 能用餘弦定理聯立求 mn
  • 能用兩法互驗面積
  • 能正確算 c 與 e
  • 能識別 e>1 的越界報警
  • 能算誤算後的偏高
編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(數學):均值鏈、阿波羅尼斯圓、極化恆等式、焦點三角形、隱零點與概率分佈相關章節
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(數學科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;採分點為教研整理,非官方評分標準

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聯招數學·橢圓焦點三角形:面積、周長與離心率一次串起來
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