Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hypebol \(\left( H \right):\frac{{{x^2}}}{{64}} - \frac{{{y^2}}}{{36}} = 1\). Lập phương trình chính tắc của elip (E), biết rằng (E) có các tiêu điểm là các tiêu điểm của (H) và các đỉnh của hình chữ nhật cơ sở của (H) đều nằm trên (E).
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiHypebol (H) có \(a{\rm{ }} = {\rm{ }}8,{\rm{ }}b{\rm{ }} = {\rm{ }}6 \Rightarrow c = \sqrt {{a^2} + {b^2}} = 10\) và một đỉnh của hình chữ nhật cơ sở là M(8; 6).
Gọi phương trình chính tắc của elip cần tìm là \(\frac{{{x^2}}}{{{a^2}}} + \frac{{{y^2}}}{{{b^2}}} = 1\left( {a{\rm{ }} > {\rm{ }}b{\rm{ }} > {\rm{ }}0} \right).\)
Theo đề bài ta có:
+) (E) có các tiêu điểm là các tiêu điểm của (H)
⇒ c = 10 ⇒ a2 − b2 = c2=100 (1).
+) Các đỉnh của hình chữ nhật cơ sở của (H) đều nằm trên (E)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow M(8;6) \in (E)\\ \Rightarrow \frac{{{8^2}}}{{{a^2}}} + \frac{{{6^2}}}{{{b^2}}} = 1 \Rightarrow \frac{{64}}{{{a^2}}} + \frac{{36}}{{{b^2}}} = 1(2) \end{array}\)
Thế (1) vào (2) ta được:
\(\begin{array}{l} \frac{{64}}{{{a^2}}} + \frac{{36}}{{{b^2}}} = 1 \Rightarrow \frac{{64{b^2} + 36({b^2} + 100)}}{{({b^2} + 100){b^2}}} = 1\\ \Rightarrow 64{b^2} + 36({b^2} + 100) = ({b^2} + 100){b^2}\\ \Rightarrow 100{b^2} + 3600 = {b^4} + 100{b^2} \Rightarrow {b^4} = 3600 \Rightarrow {b^2} = 60;{a^2} = 160 \end{array}\)
Vậy phương trình chính tắc của elip cần tìm là \(\frac{{{x^2}}}{{160}} + \frac{{{y^2}}}{{60}} = 1\)