文档内容
第 33 节 圆锥曲线中的范围最值问题及探究性问题
基本技能要落实
考点一 最值问题
【例1】(2021·齐齐哈尔一模)已知椭圆Γ:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F ,F .短
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轴的两个顶点与F ,F 构成面积为2的正方形,
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(1)求Γ的方程;
(2)如图所示,过右焦点 F 的直线交椭圆 Γ于A,B两点,连接 AO并延长,交 Γ于点
2
C,求△ABC面积的最大值.
【方法技巧】
圆锥曲线中的最值问题类型较多,解法灵活多变,但总体上主要有两种方法:一是几
何方法,即通过利用圆锥曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行
求解;二是代数方法,即把要求最值的几何量或代数表达式表示为某个(些)变量的函数
(解析式),然后利用函数方法、不等式方法等进行求解.
【跟踪训练】
1.(2020·浙江卷)如图,已知椭圆C :+y2=1,抛物线C :y2=2px(p>0),点A是椭圆
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C 与抛物线C 的交点,过点A的直线l交椭圆C 于点B,交抛物线C 于点M(B,M不
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同于A).
(1)若p=,求抛物线C 的焦点坐标;
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(2)若存在不过原点的直线l使M为线段AB的中点,求p的最大值.
考点二 范围问题
【例2】已知椭圆C :+=1(a>b>0)的左、右顶点分别是双曲线C :-y2=1的左、右
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焦点,且C 与C 相交于点.
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(1)求椭圆C 的标准方程;
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(2)设直线l:y=kx-与椭圆C 交于A,B两点,以线段AB为直径的圆是否恒过定点?
1若恒过定点,求出该定点;若不恒过定点,请说明理由.
【方法技巧】
解决圆锥曲线中的取值范围问题应考虑的五个方面
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的
等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系构造不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数的值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参
数的取值范围.
【跟踪训练】
1.(2022·齐鲁名校联合测试)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的焦距为2,左、右焦点分别为
F ,F ,过点F 的直线l(不与x轴重合)交椭圆于A,B两点.
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(1)若点A恰好为椭圆的上顶点,且|AB|=|F B|,求椭圆E的标准方程;
1
(2)若点A关于点F 的对称点为点C,且点C恰好在椭圆上,求点B的横坐标的取值范
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围.
考点三 探究性问题
【例3】(2022·郑州模拟)已知圆C:(x-a)2+(y-b)2=的圆心C在抛物线x2=2py(p>0)
上,圆C过原点且与抛物线的准线相切.
(1)求该抛物线的方程.
(2)过抛物线焦点F的直线l交抛物线于A,B两点,分别在点A,B处作抛物线的切线,
两条切线交于P点,则△PAB的面积是否存在最小值?若存在,求出这个最小值及此
时对应的直线l的方程;若不存在,请说明理由.
【方法技巧】
此类问题一般分为探究条件、探究结论两种.若探究条件,则可先假设条件成立,再验
证结论是否成立,成立则存在,否则不存在;若探究结论,则应先求出结论的表达式,
再针对其表达式进行讨论,往往涉及对参数的讨论.
【跟踪训练】
1.(2022·西安模拟)设中心在原点,焦点在x轴上的椭圆E过点,且离心率为,F为E的
右焦点,P为E上一点,PF⊥x轴,圆F的半径为PF.
(1)求椭圆E和圆F的方程;(2)若直线l:y=k(x-)(k>0)与圆F交于A,B两点,与椭圆E交于C,D两点,其中
A,C在第一象限,是否存在k使|AC|=|BD|?若存在,求l的方程;若不存在,说明理
由.
考点四 证明问题
【例4】(2022·成都诊断)已知点A(1,-)在椭圆C:+=1(a>b>0)上,O为坐标原点,
直线l:-=1的斜率与直线OA的斜率乘积为-.
(1)求椭圆C的方程;
(2)不经过点A的直线y=x+t(t≠0且t∈R)与椭圆C交于P,Q两点,P关于原点的对称
点为R(与点A不重合),直线AQ,AR与y轴分别交于两点M,N,求证:|AM|=|AN|.
【方法技巧】
圆锥曲线中的证明问题常见的有:
(1)位置关系方面的:如证明直线与曲线相切,直线间的平行、垂直,直线过定点等.
(2)数量关系方面的:如存在定值、恒成立、相等等.
在熟悉圆锥曲线的定义与性质的前提下,一般采用直接法,通过相关的代数运算证明,
但有时也会用反证法证明.
【跟踪训练】
(2021·景德镇一模)抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,C,D是抛物线上关于y轴对称的
两点,点E是抛物线准线l与y轴的交点,△ECD是面积为4的直角三角形.
(1)求抛物线的方程;
(2)若A为抛物线上第一象限的一动点,过F作AF的垂线交准线l于点B,求证:直线
AB与抛物线相切.
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一、解答题
1.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆 的离心率为 ,过椭圆C右焦点
并垂直于x轴的直线PM交椭圆C于P,M(点P位于x轴上方)两点,且△OPM(O为坐标原
点)的面积为 .
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若直线l交椭圆C于A,B(A,B异于点P)两点,且直线PA与PB的斜率之积为 ,求点P到直线l距离的最大值.
2.(2022·四川成都·模拟预测(文))平面直角坐标系中,过点 的圆 与直线 相切.圆
心 的轨迹记为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)设 为曲线 上的两点,记 中点为 ,过 作 的垂线交 轴于 .
①求 ;
②当 时,求 的最大值.
3.(2022·吉林一中高二阶段练习(理))已知直线l:y=kx和l:y=kx与抛物线y2=2px(p>
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0)分别相交于A,B两点(异于原点O)与直线l:y=2x+p分别相交于P,Q两点,且 .
(1)求线段AB的中点M的轨迹方程;
(2)求△POQ面积的最小值.
4.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆C: 的一个焦点为 ,离心率
为 .点P为圆M: 上任意一点,O为坐标原点.(1)求椭圆C的标准方程;
(2)记线段OP与椭圆C交点为Q,求 的取值范围;
(3)设直线l经过点P且与椭圆C相切,l与圆M相交于另一点A,点A关于原点O的对称点为B,
试判断直线PB与椭圆C的位置关系,并证明你的结论.
5.(2021·江西省万载中学高二阶段练习(理))已知圆C过定点A(0,p)(p>0),圆心C在抛物线x2=2py上运动,若MN为圆C在x轴上截得的弦,设|AM|=m,|AN|=n,∠MAN=θ.
(1)当点C运动时,|MN|是否变化?试证明你的结论;
(2)求 的最大值.
6.(2022·安徽省临泉第一中学高二期末)已知椭圆 : 的离心率为 ,椭圆
的右焦点 与抛物线 的焦点重合.
(1)求椭圆 的方程.
(2)如图,A,B是椭圆的左、右顶点,过点F且斜率不为0的直线交椭圆C于点M,N,直线AM与
直线 交于点P.记PA,PF,BN的斜率分别为 , , ,是否存在实数 ,使得 ?
若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由.
7.(2022·河南许昌·高二期末(理))已知椭圆 的长轴是短轴的3倍,左、
右焦点分别为 , ,点 在椭圆上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若过点 且不与y轴垂直的直线l与椭圆C交于M,N两点,是否在x轴正半轴存在点
,使得直线TM与TN的斜率之积为定值?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.8.(2022·四川达州·高三模拟)已知椭圆 : ( )的左、右焦点分别为 , ,
点 在椭圆 上,且 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)是否存在过点 的直线 ,交椭圆 于 , 两点,使得 ?若存在,求直
线 的方程,若不存在,请说明理由.
9.(2022·江苏南通·高三模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知点 ,直线 ,点
M满足到点F的距离与它到直线l的距离之比为 ,记M的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)过点M且与C相切的直线交椭圆 于A,B两点,射线MO交椭圆E于点N,试问
的面积是否为定值?请说明理由.
10.(2022·上海市建平中学高二期末)已知椭圆 : ,焦点为 、 ,过x轴上的一点
M(m,0)( )作直线l交椭圆于A、B两点.
(1)若点M在椭圆内,
①求多边形 的周长;
②求 的最小值 的表达式;
(2)是否存在与x轴不重合的直线l,使得 成立?如果存在,求出m的取值范
围;如果不存在,请说明理由.