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《高考数学复习平面解析几何第72练高考大题突破练—圆锥曲线中的范围、最值问题练习》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第72练高考大题突破练—圆锥曲线中的范围、最值问题[基础保分练]1.(2018·浙江)如图,已知点P是y轴左侧(不含y轴)一点,抛物线C:y2=4x上存在不同的两点A,B满足PA,PB的中点均在C上.(1)设AB中点为M,证明:PM垂直于y轴;(2)若P是半椭圆x2+=1(x<0)上的动点,求△PAB面积的取值范围.2.已知圆M:x2+y2+2y-7=0和点N(0,1),动圆P经过点N且与圆M相切,圆心P的轨迹为曲线E.(1)求曲线E的方程;(2)点A是曲线E与x轴正半轴的交点,点B,C在曲线E上,若直线AB,AC的斜率k1,k2满足k1k2=4,求△AB
2、C面积的最大值.3.如图,P为圆M:(x-)2+y2=24上的动点,定点Q(-,0),线段PQ的垂直平分线交线段MP于点N.(1)求动点N的轨迹方程;(2)记动点N的轨迹为曲线C,设圆O:x2+y2=2的切线l交曲线C于A,B两点,求
3、OA
4、·
5、OB
6、的最大值.[能力提升练]4.已知椭圆C:+=1(a>b>0),其短轴的一个端点与两个焦点构成面积为的正三角形,过椭圆C的右焦点作斜率为k(k≠0)的直线l与椭圆C相交于A,B两点,线段AB的中点为P.(1)求椭圆C的标准方程;(2)过点P垂直于AB的直线与x轴交于点D,试求的取值范围.答案精析1.(1)证明
7、设P(x0,y0),A,B.因为PA,PB的中点在抛物线上,所以y1,y2为方程2=4·,即y2-2y0y+8x0-y=0的两个不同的实根.所以y1+y2=2y0,所以PM垂直于y轴.(2)解 由(1)可知所以
8、PM
9、=(y+y)-x0=y-3x0,
10、y1-y2
11、=2.所以△PAB的面积S△PAB=
12、PM
13、·
14、y1-y2
15、=因为x+=1(-1≤x0<0),所以y-4x0=-4x-4x0+4∈[4,5],所以△PAB面积的取值范围是.2.解 (1)圆M:x2+y2+2y-7=0的圆心为M(0,-1),半径为2,点N(0,1)在圆M内,因为动圆P经过点N且与圆
16、M相切,所以动圆P与圆M内切.设动圆P半径为r,则2-r=
17、PM
18、.因为动圆P经过点N,所以r=
19、PN
20、,
21、PM
22、+
23、PN
24、=2>
25、MN
26、,所以曲线E是以M,N为焦点,长轴长为2的椭圆.由a=,得b2=2-1=1,所以曲线E的方程为x2+=1.(2)当直线BC的斜率为0时,不合题意.设B(x1,y1),C(x2,y2),直线BC:x=ty+m,联立方程组得(1+2t2)y2+4mty+2m2-2=0,y1+y2=-,y1y2=,又k1k2=4,知y1y2=4(x1-1)(x2-1)=4(ty1+m-1)·(ty2+m-1)=4t2y1y2+4(m-1)t(
27、y1+y2)+4(m-1)2.代入得(1-4t2)=4(m-1)+4(m-1)2.又m≠1,化简得(m+1)(1-4t2)=2(-4mt2)+2(m-1)·(1+2t2),解得m=3,故直线BC过定点(3,0).由Δ>0,解得t2>4,S△ABC=·2·
28、y2-y1
29、===≤.综上,△ABC面积的最大值为.3.解 (1)因为
30、NM
31、+
32、NQ
33、=
34、NM
35、+
36、NP
37、=
38、MP
39、=2>2=
40、MQ
41、,∴动点N的轨迹为椭圆,∴a=,c=,∴b2=3,∴动点N的轨迹方程为+=1.(2)①当切线l垂直坐标轴时,
42、OA
43、·
44、OB
45、=4;②当切线l不垂直坐标轴时,设切线l的方
46、程为y=kx+m(k≠0),设A(x1,y1),B(x2,y2),由直线和圆相切,得m2=2+2k2.由得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-6=0,∴x1+x2=-,x1x2=,∴x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+m)·(kx2+m)=(k2+1)x1x2+km(x1+x2)+m2=(k2+1)·-km·+m2==0,∴∠AOB=90°,又S△ABC=
47、OA
48、·
49、OB
50、=××
51、AB
52、,∴
53、OA
54、·
55、OB
56、=
57、AB
58、.又∵
59、AB
60、=
61、x1-x2
62、=·=,令t=k2,则
63、AB
64、=2=2≤3,当且仅当k=±时,等号成立,∴
65、OA
66、·
67、OB
68、≤3,综上,
69、
70、OA
71、·
72、OB
73、的最大值为3.4.解 (1)设右焦点的坐标为(c,0),易知面积为的正三角形的边长为2,依题意知,a2=b2+c2=4,c=a=1,所以b2=a2-c2=3,所以,椭圆C的方程为+=1.(2)设过椭圆C的右焦点的直线l的方程为y=k(x-1),将其代入+=1中,得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,其中,Δ=144(k2+1)>0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=,所以y1+y2=k(x1+x2)-2k=-2k=,因为P为线段AB的中点,所以点P的坐标为.故点P的坐标为.又直线PD的斜率为-,直
74、线PD的方程为y-=-,令y=0,得x=,则点D的坐标为,所以
75、D