题目内容
14.已知椭圆C的方程为$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1({a>b>0}),{F_1},{F_2}$为其左、右焦点,e为离心率,P为椭圆上一动点,则有如下说法:①当0<e<$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$时,使△PF1F2为直角三角形的点P有且只有4个;
②当e=$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$时,使△PF1F2为直角三角形的点P有且只有6个;
③当$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$<e<1时,使△PF1F2为直角三角形的点P有且只有8个;
以上说法中正确的个数是( )
| A. | 0 | B. | 1 | C. | 2 | D. | 3 |
分析 根据椭圆的离心率的取值范围,得出椭圆的短轴的顶点构成的角∠F1BF2的取值范围,分别判断,使△PF1F2为直角三角形的点P个数.
解答
解:如图所示,丨BF1丨=a,丨OF1丨=c,设∠BF1O=θ,则tanθ=$\frac{c}{a}$=e,
①中,当椭圆的离心率0<e<$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$时,即0<tanθ<$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$,
∴θ∈(0,$\frac{π}{4}$),则∠F1BF2>$\frac{π}{2}$,
若△PF1F2为直角三角形时,只能是∠PF1F2和∠PF2F1为直角时成立,
所以这样的直角三角形,只有四个;
②中,当椭圆的离心率e=$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$时,即tanθ=$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$,
∴θ=$\frac{π}{4}$,此时∠F1BF2=$\frac{π}{2}$,此时对应的直角三角形共有六个;
③中,当椭圆的离心率$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$<e<1时,即tanθ>$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$,则θ∈($\frac{π}{4}$,$\frac{π}{2}$),
∴0<∠F1BF2<$\frac{π}{2}$,此时对应的直角三角形共有八个,
故选D.
点评 题主要考查了椭圆的几何性质问题,其中解答中涉及椭圆的标准方程及其简单的几何性质,椭圆的离心率等知识点的综合考查,着重考查了学生分析问题和解答问题的能力,以及数形结合思想的应用,属于中档题.
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