思路解析:建立适当的坐标系后,易得PM、PN的方程,则有了P点坐标,待定系数法可求椭圆方程;也可以解△PMN,得三边长后再建系求方程.
解法一:以MN所在直线为x轴,线段MN的垂直平分线为y轴建立直角坐标系,如图所示.
设所求椭圆方程为+=1(a>b>0).分别记 M、N点的坐标为(-c,0)、(c,0).
由tan∠PMN=,tan∠PNx=tan(π-∠PNM)=2得直线PM、PN的方程分别是
y=(x+c),y=2(x-c).
联立解得即P(c,c).
又S△MNP=|MN|·y=·2c·c=c2=1.
∴c=,从而点P为(,).
将点P的坐标代入椭圆方程,得
+=1. ①
由题意,得a2-c2=b2.
∴a2-=b2.②
由①②联立得方程组
解得a2=,b2=3.
∴椭圆的标准方程是+=1.
解法二:同解法一,得c=,P(,).
∴|PM|=
==.
∴|PN|=(x-c)2+y2
==.
∴a=(|PM|+|PN|)=,从而b2=a2-c2=-=3.
∴椭圆方程为+=1.
解法三:如图所示,过P作PQ⊥MN,PQ交MN的延长线于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所在直线为x轴,MN的中垂线为y轴建立如图所示的坐标系.
设椭圆的标准方程是+=1(a>b>0),
则2a=|PM|+|PN|=+=,
2c=|MN|=.
∴a=,c=.
∴b2=a2-c2=()2-()2=3.
∴椭圆的标准方程是+=1.
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