Quảng cáo
2 câu trả lời 2179
Để tìm tọa độ của điểm \( M \) thuộc ellipse \( E: \frac{x^2}{25} + \frac{y^2}{9} = 1 \) sao cho \( M \) nhìn hai tiêu điểm của \( E \) dưới một góc \( 60^\circ \), ta thực hiện các bước sau:
1. Gọi \( F_1 \) và \( F_2 \) lần lượt là hai tiêu điểm của ellipse \( E \).
2. Vẽ hai đoạn thẳng \( MF_1 \) và \( MF_2 \).
3. Biến đổi tọa độ của điểm \( M \) sao cho góc \( \angle MF_1F_2 \) là \( 60^\circ \).
Để làm điều này, ta cần sử dụng tính chất của ellipse. Biểu diễn hai tiêu điểm \( F_1 \) và \( F_2 \) của ellipse \( E \) dựa trên phương trình của nó:
\( F_1: (-c, 0) \) và \( F_2: (c, 0) \), với \( c \) là nửa trục lớn của ellipse và được tính theo công thức \( c = \sqrt{a^2 - b^2} \), trong đó \( a = 5 \) là nửa trục lớn và \( b = 3 \) là nửa trục nhỏ của ellipse \( E \).
Do đó, \( c = \sqrt{5^2 - 3^2} = \sqrt{25 - 9} = \sqrt{16} = 4 \).
Vậy, \( F_1(-4, 0) \) và \( F_2(4, 0) \).
Bây giờ, để tính toán tọa độ của điểm \( M \), ta cần tìm một điểm \( M \) trên ellipse sao cho góc \( \angle MF_1F_2 \) là \( 60^\circ \). Để đơn giản hóa vấn đề, ta có thể giả sử \( M \) nằm trên trục \( x \) và có tọa độ \( (x, 0) \).
Đặt \( \alpha \) là góc \( \angle MF_1F_2 \), ta có:
\[ \tan(\alpha) = \frac{\text{độ dài } F_1F_2}{\text{độ dài } MF_1} = \frac{2c}{\sqrt{(x + 4)^2}} = \frac{2c}{|x + 4|} \]
\[ \tan(60^\circ) = \sqrt{3} \]
Do đó, \( \frac{2c}{|x + 4|} = \sqrt{3} \).
Giải phương trình trên để tìm \( x \):
\[ \frac{2 \cdot 4}{|x + 4|} = \sqrt{3} \]
\[ \frac{8}{|x + 4|} = \sqrt{3} \]
\[ |x + 4| = \frac{8}{\sqrt{3}} \]
\[ |x + 4| = \frac{8\sqrt{3}}{3} \]
Vì \( |x + 4| = x + 4 \) nếu \( x + 4 \geq 0 \) và \( |x + 4| = -(x + 4) \) nếu \( x + 4 < 0 \), ta cần giải hai trường hợp:
1. \( x + 4 = \frac{8\sqrt{3}}{3} \)
2. \( -(x + 4) = \frac{8\sqrt{3}}{3} \)
Giải hai phương trình trên, ta sẽ tìm được giá trị của \( x \). Sau đó, từ \( x \) đã tìm được, ta tính toán \( y \) tương ứng từ phương trình của ellipse \( E \).
Chú ý rằng với mỗi giá trị \( x \) đã tìm được, ta sẽ có hai điểm \( M \) tương ứng với \( y \) dương và \( y \) âm. Tuy nhiên, chỉ có một trong số chúng là điểm thỏa mãn điều kiện đề bài là \( M \) nhìn hai tiêu điểm của \( E \) dưới một góc \( 60^\circ \).
Để tìm tọa độ của điểm \(M\) thuộc hình ellipse \(\frac{x^2}{25} + \frac{y^2}{9} = 1\) sao cho \(M\) nhìn hai tiêu điểm của ellipse dưới một góc \(60^\circ\), ta thực hiện các bước sau:
1. Gọi hai tiêu điểm của ellipse là \(F_1\) và \(F_2\).
2. Tìm tọa độ của \(F_1\) và \(F_2\). Với ellipse có phương trình \(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\), tọa độ của tiêu điểm là \(F_1(ae, 0)\) và \(F_2(-ae, 0)\), trong đó \(a\) là nửa trục lớn của ellipse và \(e\) là điều chỉnh, thỏa mãn \(e = \sqrt{1 - \frac{b^2}{a^2}}\).
3. Với mỗi điểm \(M\) trên ellipse, tính góc giữa hai đoạn thẳng \(MF_1\) và \(MF_2\).
4. Chọn \(M\) sao cho góc giữa \(MF_1\) và \(MF_2\) là \(60^\circ\).
Vì ta muốn góc giữa \(MF_1\) và \(MF_2\) là \(60^\circ\), ta cần chọn \(M\) sao cho tỉ số \(\frac{MF_1}{MF_2} = \frac{1}{\sqrt{3}}\), vì \(\tan{60^\circ} = \sqrt{3}\).
Để tìm \(M\), ta có thể sử dụng phương trình parametric của ellipse:
\[x = a \cos{t}, \quad y = b \sin{t}\]
Trong trường hợp này, \(a = 5\) và \(b = 3\). Khi \(M\) di chuyển trên ellipse, ta cần tính góc giữa \(MF_1\) và \(MF_2\), và chọn \(M\) sao cho tỉ số của khoảng cách từ \(M\) đến \(F_1\) và \(F_2\) là \(\frac{1}{\sqrt{3}}\).
Kết quả sẽ là tọa độ của \(M\).
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
89101 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
59778 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
58982 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
50860 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
48304 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
38597
