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在面積為1的△PMN中,tanM=,tanN=-2.建立適當的坐標系,求出以M、N為焦點且過點P的橢圓方程.

思路解析:建立適當的坐標系后,易得PM、PN的方程,則有了P點坐標,待定系數法可求橢圓方程;也可以解△PMN,得三邊長后再建系求方程.

解法一:以MN所在直線為x軸,線段MN的垂直平分線為y軸建立直角坐標系,如圖所示.

設所求橢圓方程為+=1(a>b>0).分別記 M、N點的坐標為(-c,0)、(c,0).

由tan∠PMN=,tan∠PNx=tan(π-∠PNM)=2得直線PM、PN的方程分別是

y=(x+c),y=2(x-c).

聯立解得即P(c,c).

又S△MNP=|MN|·y=·2c·c=c2=1.

∴c=,從而點P為(,).

將點P的坐標代入橢圓方程,得

+=1.                              ①

由題意,得a2-c2=b2.

∴a2-=b2.②

由①②聯立得方程組

解得a2=,b2=3.

∴橢圓的標準方程是+=1.

解法二:同解法一,得c=,P(,).

∴|PM|=

==.

∴|PN|=(x-c)2+y2

==.

∴a=(|PM|+|PN|)=,從而b2=a2-c2=-=3.

∴橢圓方程為+=1.

解法三:如圖所示,過P作PQ⊥MN,PQ交MN的延長線于Q,

∵∠MNP=π-∠PNQ,

∴tan∠MNP=tan(π-∠PNQ)=-2.

∴tanPNQ=2.

在Rt△PNQ中,tan∠PNQ=.

∴PQ=2NQ,即NQ=PQ.

同理,PQ=MQ,∴MQ=2PQ.∴MN=MQ-NQ=2PQ-PQ=PQ.

∵S△MNP=MN·PQ,∴·PQ·PQ=1.

∴PQ=.∴MQ=2PQ=,NQ=.

∴PM===,

PN===,

MN=PQ=·=.

以MN所在直線為x軸,MN的中垂線為y軸建立如圖所示的坐標系.

設橢圓的標準方程是+=1(a>b>0),

則2a=|PM|+|PN|=+=,

2c=|MN|=.

∴a=,c=.

∴b2=a2-c2=()2-()2=3.

∴橢圓的標準方程是+=1.


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