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2025 年全国高中数学联赛一试(A 卷) · 第 3 题
F2填空题椭圆
设点 P 在椭圆 Γ1:20x2+25y2=1 上,F1,F2 为 Γ1 的两个焦点,线段 F1P 交椭圆 Γ2:9x2+14y2=1 于点 Q。若 △F2PQ 的周长为 8,则线段 F1Q 的长度为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
解析
思路
两椭圆的焦距相同,可以用两次焦半径和消去周长中的线段。
解答
由于 25−20=14−9=5,两椭圆共有焦点 F1,F2。由椭圆定义,
PF1+PF2=10,QF1+QF2=214.
Q 在线段 F1P 上,故 PQ=PF1−QF1。于是
8=PQ+PF2+QF2=10−QF1+(214−QF1).
解得 F1Q=14+1。
复核
所求长度属于 Γ2 的焦半径范围 [14−5,14+5]。代回周长表达式得 8。
方法总结
共焦椭圆中的周长关系,常可利用焦半径和与线段上的加减关系化为一次方程。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
识别两椭圆共焦后,用两次焦半径和及线段加减消去周长中的未知量。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:圆锥曲线的焦半径与准线距离
专题卡:焦点定义与焦点三角形