Question

4．已知橢圓$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{^{2}}$=1（a＞b＞0）的兩焦點(diǎn)為F₁（-c，0）、F₂（c，0），P為橢圓上一點(diǎn)，|PF₁|=|F₁F₂|，直線PF₁與y軸交于點(diǎn)M，F(xiàn)₂M為∠PF₂F₁的角平分線，求離心率．

Answer 1

分析 由題意可得|PF₁|=|F₁F₂|=2c，由橢圓的定義可得|PF₂|=2a-2c，由內(nèi)角平分線性質(zhì)定理可得$\frac{|P{F}_{2}|}{|{F}_{1}{F}_{2}|}$=$\frac{|PM|}{|M{F}_{1}|}$=$\frac{2a-2c}{2c}$=$\frac{a-c}{c}$，可得|MF₁|=$\frac{2{c}^{2}}{a}$，分別在△MF₁F₂中和△PF₁F₂中，運(yùn)用余弦定理，可得a，c的關(guān)系，再由離心率公式，計(jì)算即可得到所求值．

解答 解：由F₁（-c，0）、F₂（c，0），
P為橢圓上一點(diǎn)，|PF₁|=|F₁F₂|=2c，
由橢圓的定義可得，|PF₁|+|PF₂|=2a，
即有|PF₂|=2a-2c，
F₂M為∠PF₂F₁的角平分線，
可得$\frac{|P{F}_{2}|}{|{F}_{1}{F}_{2}|}$=$\frac{|PM|}{|M{F}_{1}|}$=$\frac{2a-2c}{2c}$=$\frac{a-c}{c}$，
又|PM|+|MF₁|=|PF₁|=2c，
解得|MF₁|=$\frac{2{c}^{2}}{a}$，
由對(duì)稱性可得|MF₂|=$\frac{2{c}^{2}}{a}$，
在△MF₁F₂中，cos∠MF₁F₂=$\frac{（\frac{2{c}^{2}}{a}）^{2}+（2c）^{2}-（\frac{2{c}^{2}}{a}）^{2}}{2•\frac{2{c}^{2}}{a}•2c}$
=$\frac{a}{2c}$，
在△△PF₁F₂中，cos∠PF₁F₂=$\frac{（2c）^{2}+（2c）^{2}-（2a-2c）^{2}}{2•2c•2c}$
=$\frac{{c}^{2}-{a}^{2}+2ac}{2{c}^{2}}$，
由于cos∠MF₁F₂=cos∠PF₁F₂，
可得c²+ac-a²=0，
由e=$\frac{c}{a}$，可得e²+e-1=0，
解得e=$\frac{-1+\sqrt{5}}{2}$或$\frac{-1-\sqrt{5}}{2}$（舍去）．
則橢圓的離心率為$\frac{-1+\sqrt{5}}{2}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查橢圓的離心率的求法，注意運(yùn)用橢圓的定義，以及內(nèi)角平分線的性質(zhì)定理，三角形的余弦定理，考查運(yùn)算能力，屬于中檔題．