题目
设椭圆 长轴的两个顶点分别为 、,点 为椭圆 上不同于 、 的一点,若 的三个内角 、、 满足 ,则椭圆 的离心率为 __。
参考解答
解析:
第一步:把角的条件化为 的值
因为 ,所以
代入条件 ,得
即
若 ,则 ,即 ,与三角形内角矛盾,故
即
第二步:把角的正切化为斜率
不妨设 在 轴上方,记 、、()。则
所以
第三步:用坐标表示斜率之积
因为 在椭圆上,
代入上式:
所以
第四步:求离心率
补充说明:
一是 不可能:此时 ,只能 ,不是三角形的内角。
二是符号的说明:设 在 轴上方时 、,故 、,于是 、 都为正;这也说明 、 同为锐角(三角形不可能有两个钝角)。若 在 轴下方,情形对称,结论不变。
三是这个条件与 的位置无关:对任意 ,都有
所以"存在这样的 "等价于 ,解唯一;反过来当 时,椭圆上任意一点 (非长轴端点)都满足题设条件。
四是数值验证:取 、,对多个 值()算得
均为 (误差约 ),且 恒为 。
答案: