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14解析几何★★★☆☆
椭圆 x29+y24=1\frac{x^{2}}{9}+\frac{y^{2}}{4}=19x2​+4y2​=1 的焦点 F1F_{1}F1​,F2F_{2}F2​,点 PPP 为其上的动点,当 ∠F1PF2\angle F_{1}PF_{2}∠F1​PF2​ 为钝角时,点 PPP 横坐标的取值范围是______.
\begin{solution} 椭圆的半长轴、半短轴分别为 3,23,23,2,所以焦距参数满足 c=32−22=5c=\sqrt{3^2-2^2}=\sqrt5c=32−22​=5​,可取 F1=(−5,0)F_1=(-\sqrt5,0)F1​=(−5​,0),F2=(5,0)F_2=(\sqrt5,0)F2​=(5​,0). 设 P=(x,y)P=(x,y)P=(x,y),则
PF1→⋅PF2→=x2+y2−5\overrightarrow{PF_1}\cdot\overrightarrow{PF_2}=x^2+y^2-5PF1​​⋅PF2​​=x2+y2−5
角 F1PF2F_1PF_2F1​PF2​ 为钝角当且仅当该数量积小于 000,即 x2+y2<5x^2+y^2<5x2+y2<5. 又 PPP 在椭圆上,故 y2=4(1−x29)y^2=4(1-\frac{x^2}{9})y2=4(1−9x2​),从而
x2+y2=4+59x2<5x^2+y^2=4+\frac59x^2<5x2+y2=4+95​x2<5
因此 x2<95x^2<\frac95x2<59​,即
x∈(−35,35)x\in\left(-\frac3{\sqrt5},\frac3{\sqrt5}\right)x∈(−5​3​,5​3​)
\end{solution}

2000 · 全国 · 大纲卷 · 文 · 第 14 题 · 填空题

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