文档内容
第 78 讲 参数范围与最值
知识梳理
1、求最值问题常用的两种方法
(1)几何法:题中给出的条件有明显的几何特征,则考虑用几何图形性质来解决,这
是几何法.
(2)代数法:题中给出的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求
该函数的最值.求函数的最值常见的方法有基本不等式法、单调性法、导数法和三角换元
法等,这就是代数法.
2、求参数范围问题的常用方法
构建所求几何量的含参一元函数,形如 ,并且进一步找到自变量范围,进
而求出值域,即所求几何量的范围,常见的函数有:
(1)二次函数;(2)“对勾函数” ;(3)反比例函数;(4)分式
函数.若出现非常规函数,则可考虑通过换元“化归”为常规函数,或者利用导数进行解
决.这里找自变量的取值范围在 或者换元的过程中产生.除此之外,在找自变量取值
范围时,还可以从以下几个方面考虑:
①利用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,求出新参数的范围,解题的关键是建立两个参数之间的等量
关系.
③利用基本不等式求出参数的取值范围.
④利用函数值域的求法,确定参数的取值范围.
必考题型全归纳
题型一:弦长最值问题
例1.(2024·湖北武汉·高二华中师大一附中校考期中)已知圆 的任意一条
切线l与椭圆 都有两个不同交点A,B(O是坐标原点)
(1)求圆O半径r的取值范围;
(2)是否存在圆O,使得 恒成立?若存在,求出圆O的方程及 的最大值;若不存在,说明理由.
例2.(2024·河北·统考模拟预测)在平面直角坐标系xOy中,点A在 轴上滑动,点B在
轴上滑动,A、B两点间距离为 .点P满足 ,且点P的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)设M,N是C上的不同两点,直线MN斜率存在且与曲线 相切,若点F为
,那么 的周长是否有最大值.若有,求出这个最大值,若没有,请说明理由.
例3.(2024·广东佛山·华南师大附中南海实验高中校考模拟预测)在椭圆
)中, ,过点 与 的直线的斜率为 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)设 为椭圆 的右焦点, 为直线 上任意一点,过 作 的垂线交椭圆 于
两点,求 的最大值.
变式1.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆 的离心率为 ,焦距为 ,过 的左焦点 的直线 与 相交于 、 两点,与直线 相交于点 .
(1)若 ,求证: ;
(2)过点 作直线 的垂线 与 相交于 、 两点,与直线 相交于点 .求
的最大值.
变式2.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆 的离心率为 ,左
顶点为 ,直线 与椭圆 交于 , 两点.
(1)求椭圆的 的标准方程;
(2)若直线 , 的斜率分别为 , ,且 ,求 的最小值.
变式3.(2024·江西南昌·统考一模)已知双曲线 (b>a>0),O为坐标原点,
离心率 ,点 在双曲线上.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线 与双曲线交于P、Q两点,且 .求|OP|2+|OQ|2的最小值.题型二:三角形面积最值问题
例4.(2024·云南·校联考模拟预测)已知椭圆 的左、右顶点分别
为 、 , 为椭圆上异于 、 的动点,设直线 、 的斜率分别为 、 ,
且 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)设动直线 与椭圆 相交于 、 两点, 为坐标原点,若 , 的面积是
否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
例5.(2024·安徽安庆·安庆一中校考模拟预测)如图, 分别是矩形 四边
的中点, , .(1)求直线 与直线 交点 的轨迹方程;
(2)过点 任作直线与点 的轨迹交于 两点,直线 与直线 的交点为 ,直
线 与直线 的交点为 ,求 面积的最小值.
例6.(2024·上海黄浦·高三上海市大同中学校考阶段练习)已知椭圆 .
(1)求该椭圆的离心率;
(2)设点 是椭圆C上一点,求证:过点P的椭圆C的切线方程为 ;
(3)若点M为直线l:x=4上的动点,过点M作该椭圆的切线MA,MB,切点分别为 ,
求△ 的面积的最小值.
变式4.(2024·全国·高三专题练习)已知双曲线 : 和圆 :
(其中原点 为圆心),过双曲线 上一点 引圆 的两条切线,切点
分别为 、 .(1)若双曲线 上存在点 ,使得 ,求双曲线离心率 的取值范围;
(2)求直线 的方程;
(3)求三角形 面积的最大值.
变式5.(2024·上海普陀·高三曹杨二中校考阶段练习)已知抛物线 为
抛物线 上四点,点 在 轴左侧,满足 .
(1)求抛物线 的准线方程和焦点坐标;
(2)设线段 的中点为 .证明:直线 与 轴垂直;
(3)设圆 ,若点 为圆 上动点,设 的面积为 ,求 的最大值.
变式6.(2024·河北·统考模拟预测)已知抛物线 ,过点 的直线
与 交于 两点,当直线 与 轴垂直时, (其中 为坐标原点).
(1)求 的准线方程;
(2)若点 在第一象限,直线 的倾斜角为锐角,过点 作 的切线与 轴交于点 ,连接
交 于另一点为 ,直线 与 轴交于点 ,求 与 面积之比的最大值.题型三:四边形面积最值问题
例7.(2024·河南·高三校联考阶段练习)在平面直角坐标系xOy中,已知点 ,直
线 ,作直线l的平行线 ,动点P满足到F的距离与到直线 的距离
之和等于直线l与 之间的距离.记动点P的轨迹为E.
(1)求E的方程;
(2)过 作倾斜角互补的两条直线分别交E于A,B两点和C,D两点,且直线AB的倾
斜角 ,求四边形ACBD面积的最大值.
例8.(2024·全国·高三专题练习)O为坐标原点椭圆 的左右焦点
分别为 ,离心率为 ;双曲线 的左右焦点分别为 ,离心率为 ,
已知 ,切 .
(1)求 的方程;
(2)过 作 的不垂直于y轴的弦 ,M为 的中点,当直线 与 交于P,Q两点时,
求四边形 面积的最小值.
例9.(2024·全国·高三专题练习)如图, 为坐标原点,椭圆 的左右焦点分别为 ,离心率为 ;双曲线 的左右焦点分别为 ,离心率为 ,
已知 ,且 .
(1)求 的方程;
(2)过 点作 的不垂直于 轴的弦 , 为 的中点,当直线 与 交于 两点时,
求四边形 面积的最小值.
变式7.(2024·山西朔州·高三校联考开学考试)已知椭圆E: 的左、
右焦点分别为 , ,M为椭圆E的上顶点, ,点 在椭圆E上.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设经过焦点 的两条互相垂直的直线分别与椭圆E相交于A,B两点和C,D两点,求
四边形ACBD的面积的最小值.变式8.(2024·湖南郴州·统考模拟预测)已知椭圆 的左、右焦点
分别为 ,P是椭圆C上异于左、右顶点的动点, 的最小值为2,且椭圆C的
离心率为 .
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若直线l过 与椭圆C相交于A,B两点,A,B两点异于左、右顶点,直线 过 交椭
圆C于M,N两点, ,求四边形 面积的最小值.
变式9.(2024·宁夏石嘴山·平罗中学校考模拟预测)平面内动点 与定点 的距离
和它到定直线 的距离之比是 .
(1)求点 的轨迹 的方程;
(2)过点 作两条互相垂直的直线 分别交轨迹 于点 和 ,求四边形 面积
的最小值.
题型四:弦长的取值范围问题
例10.(2024·河北·统考一模)如图所示,在平面直角坐标系 中,椭圆的中心在原点,点 在椭圆 上,且离心率为 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)动直线 交椭圆 于 , 两点, 是椭圆 上一点,直线 的斜率为 ,
且 , 是线段 上一点,圆 的半径为 ,且 ,求 的范围.
例11.(2024·浙江·模拟预测)已知椭圆 ,点 ,斜率不为0的直线 与
椭圆 交于点 ,与圆 相切且切点为 为 中点.
(1)求圆 的半径 的取值范围;
(2)求 的取值范围.
变式12.(2024·广东深圳·高三校联考期中)已知点 在运动过程中,总满足关系式:.
(1)点 的轨迹是什么曲线?写出它的方程;
(2)设圆 ,直线 与圆O相切且与点 的轨迹交于不同两点 ,当
且 时,求弦长 的取值范围.
变式13.(2024·江苏南通·统考模拟预测)已知椭圆 的左、右顶点是双曲线
的顶点, 的焦点到 的渐近线的距离为 .直线
与 相交于A,B两点, .
(1)求证:
(2)若直线l与 相交于P,Q两点,求 的取值范围.
变式14.(2024·陕西咸阳·校考三模) 已知双曲线 的离心率为
,过双曲线 的右焦点 且垂直于 轴的直线 与双曲线交于 两点,且 .(1)求双曲线 的标准方程;
(2)若直线 : 与双曲线 的左、右两支分别交于 两点,与双曲线的渐近线分
别交于 两点,求 的取值范围.
变式15.(2024·全国·高三校联考开学考试)已知双曲线 的渐近
线方程为 ,点 , 分别为双曲线 的左、右焦点,过 且垂直于 轴的直线与双
曲线交于第一象限的点 ,且 的周长为 .
(1)求双曲线 的方程;
(2)若直线 与双曲线的左支、右支分别交于 , 两点,与直线 , 分
别交于P,Q两点,求 的取值范围.题型五:三角形面积的取值范围问题
例13.(2024·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考阶段练习)已知双曲线
,其左、右焦点分别为 、 , 上有一点P满足 ,
.
(1)求b;
(2)过 作直线l交 于B、C,取BC中点D,连接OD交双曲线于E、H,当BD与EH的
夹角为 时,求 的取值范围.
例14.(2024·广东茂名·高三茂名市第一中学校考阶段练习)椭圆
的离心率为 ,左、右焦点分别为 , ,上顶点为 ,点
到直线 的距离为 .
(1)求 的方程;
(2)过点 的直线 交双曲线 右支于点 , ,点 在 上,求
面积的取值范围.例15.(2024·浙江金华·模拟预测)P是双曲线 右支上一点,A,B是双曲线的
左右顶点,过A,B分别作直线PA,PB的垂线AQ,BQ,AQ与BQ的交点为Q,PA与BQ
的交点为C.
(1)记P,Q的纵坐标分别为 ,求 的值;
(2)记 的面积分别为 ,当 时,求 的取值范围.
变式16.(2024·云南·高三云南师大附中校考阶段练习)已知 , 为椭圆
C: 的左、右顶点,且椭圆C过点 .
(1)求C的方程;
(2)过左焦点F的直线l交椭圆C于D,E两点(其中点D在x轴上方),求 的取值范
围.
变式17.(2024·四川南充·模拟预测)如图所示,以原点 为圆心,分别以2和1为半径
作两个同心圆,设 为大圆上任意一点,连接 交小圆于点 ,设 ,过点
分别作 轴, 轴的垂线,两垂线交于点 .(1)求动点 的轨迹 的方程;
(2)点 分别是轨迹 上两点,且 ,求 面积的取值范围.
变式18.(2024·福建漳州·高三统考开学考试)已知椭圆 的左焦点
为 ,且过点 .
(1)求C的方程;
(2)不过原点O的直线 与C交于P,Q两点,且直线OP,PQ,OQ的斜率成等比数列.
(i)求 的斜率;
(ii)求 的面积的取值范围.
题型六:四边形面积的取值范围问题
例16.(2024·四川成都·高三石室中学校考开学考试)已知椭圆 : (
)左、右焦点分别为 , ,且 为抛物线 的焦点, 为椭圆 上一点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)已知 , 为椭圆 上不同两点,且都在 轴上方,满足 .
(ⅰ)若 ,求直线 的斜率;
(ⅱ)若直线 与抛物线 无交点,求四边形 面积的取值范围.
例17.(2024·河北·高三统考阶段练习)已知椭圆C: 的离心率为 ,
点 在椭圆上.直线 与椭圆交于 两点.且 ,其中 为坐标原点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)若过原点的直线 与椭圆 交于 两点,且过 的中点 .求四边形 面积的
取值范围.
例18.(2024·全国·模拟预测)设椭圆 的左焦点为F,上顶点为
P,离心率为 ,O是坐标原点,且 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点F作两条互相垂直的直线,分别与C交于A,B,M,N四点,求四边形 面积的取值范围.
变式19.(2024·辽宁辽阳·高三辽阳县第一高级中学校考阶段练习)已知双曲线
过点 ,且 的渐近线方程为 .
(1)求 的方程;
(2)如图,过原点 作互相垂直的直线 , 分别交双曲线于 , 两点和 , 两点, ,
在 轴同侧.
①求四边形 面积的取值范围;
②设直线 与两渐近线分别交于 , 两点,是否存在直线 使 , 为线段 的
三等分点,若存在,求出直线 的方程;若不存在,请说明理由.
变式20.(2024·浙江·校联考模拟预测)已知椭圆 的离心率为 ,
抛物线 的准线与 相交,所得弦长为 .
(1)求 的方程;(2)若 在 上,且 ,分别以 为切点,作 的切线相交于点
,点 恰好在 上,直线 分别交 轴于 两点.求四边形 面积的取值范
围.
题型七:向量数量积的取值范围问题
例19.(2024·吉林长春·长春市第八中学校考模拟预测)已知 ,直
线 不过原点 且不平行于坐标轴, 与 有两个交点 , ,线段 的中点为 .
(1)若 ,点 在椭圆 上, 、 分别为椭圆的两个焦点,求 的范围;
(2)若 过点 ,射线 与椭圆 交于点 ,四边形 能否为平行四边形?若
能,求此时直线 斜率;若不能,说明理由.
例20.(2024·安徽合肥·合肥市庐阳高级中学校考模拟预测)已知椭圆
的左,右焦点分别为 , ,焦距为 ,点 在 上.
(1) 是 上一动点,求 的范围;
(2)过 的右焦点 ,且斜率不为零的直线 交 于 , 两点,求 的内切圆面积
的最大值.例21.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆 : 经过点 ,
一个焦点 的坐标为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)设直线 : 与椭圆 交于 , 两点, 为坐标原点,若 ,求
的取值范围.
变式21.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆 : 经过点 ,
一个焦点 的坐标为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)设直线 : 与椭圆 交于 , 两点, 为坐标原点,若 ,求
的取值范围.
变式22.(2024·黑龙江佳木斯·高二佳木斯一中校考阶段练习)已知椭圆
经过点 ,一个焦点 的坐标为 .
(1)求椭圆 的方程;(2)设直线 与椭圆 交于 两点, 为坐标原点,求 · 的取值范围.
题型八:参数的取值范围
例22.(2024·全国·高三专题练习)已知曲线 表示焦点在 轴上的椭圆.
(1)求 的取值范围;
(2)设 ,过点 的直线 交椭圆于不同的两点 , ( 在 , 之间),且
满足 ,求 的取值范围.
例23.(2024·黑龙江大庆·统考三模)已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆,离心率
,且经过抛物线 的焦点.若过点 的直线 斜率不等于零 与椭圆交于
不同的两点E、 在B、F之间 ,
求椭圆的标准方程;
求直线l斜率的取值范围;
若 与 面积之比为 ,求 的取值范围.例24.(2024·广东广州·高二执信中学校考期末)已知中心在坐标原点,焦点在x轴上的
椭圆过点 ,且它的离心率
(I)求椭圆的标准方程;
(II)与圆 相切的直线 交椭圆于 、 两点,若椭圆上一点
满足 ,求实数 的取值范围
变式23.(2024·全国·高三专题练习)设椭圆: 的左顶点为 ,右顶
点为 .已知椭圆的离心率为 ,且以线段 为直径的圆被直线 所截得
的弦长为 .
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设过点 的直线 与椭圆交于点 ,且点 在第一象限,点 关于 轴对称点为点
,直线 与直线 交于点 ,若直线 斜率大于 ,求直线 的斜率 的取值范围.变式24.(2024·天津河西·天津市新华中学校考一模)设椭圆 的左顶
点为 ,右顶点为 .已知椭圆的离心率为 ,且以线段 为直径的圆被直线
所截得的弦长为 .
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)设过点 的直线 与椭圆交于点 ,且点 在第一象限,点 关于 轴对称点为点
,直线 与直线 交于点 ,若直线 斜率大于 ,求直线 的斜率 的取值范围.
变式25.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆 的离心率为 ,
过焦点且垂直于长轴的直线被椭圆截得的弦长为1,过点 的直线与椭圆 相交于不
同的两点 , .
(1)求椭圆 的方程;
(2)设 为椭圆 上一点,且满足 为坐标原点),试求实数 的取值范围.
变式26.(2024·四川南充·高二四川省南充高级中学校考期中)已知椭圆
的离心率为 ,过焦点且垂直于长轴的直线被椭圆截得的弦长为 ,过点 的直线与椭圆 相交于两点
(1)求椭圆 的方程;
(2)设 为椭圆上一点,且满足 ( 为坐标原点),当 时,求实数 的取值
范围