（京津鲁琼专用）2020版高考数学第二部分专题五解析几何第3讲圆锥曲线中的最值、范围、证明问题练习

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1、第3讲　圆锥曲线中的最值、范围、证明问题最值问题函数最值法：当题目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，再求这个函数的最值．求函数最值的常用方法有(1)配方法；(2)基本不等式法；(3)判别式法；(4)单调性法；(5)三角换元法；(6)导数法等．高考真题思维方法【基本不等式法】(2014·高考课标全国卷Ⅰ)已知点A(0，－2)，椭圆E：＋＝1(a>b>0)的离心率为，F是椭圆E的右焦点，直线AF的斜率为，O为坐标原点.(1)求E的方程；(2)设过点A的动直线l与E相交于P，Q两点，当△OPQ的面积最大时，求l的方程.(1)略(2)当l

2、⊥x轴时不合题意，【关键1：研究直线l与x轴垂直的情况】故可设l：y＝kx－2，P(x1，y1)，Q(x2，y2)，将y＝kx－2代入＋y2＝1得(1＋4k2)x2－16kx＋12＝0.当Δ＝16(4k2－3)>0，即k2>时，x1，2＝，【关键2：设出直线方程，并与椭圆方程联立，利用根与系数的关系求出A，B两点的横坐标与参数k的关系式】从而

3、PQ

4、＝

5、x1－x2

6、＝.又点O到直线PQ的距离d＝，所以△OPQ的面积S△OPQ＝d

7、PQ

8、＝.【关键3：用参数k表示面积】设＝t，则t>0，S△OPQ＝＝.因为t＋≥4，当且仅当t＝2，即k＝±时等号成立，且

9、满足Δ>0，【关键4：换元，利用基本不等式求最值】所以，当△OPQ的面积最大时，k＝±，l的方程为y＝x－2或y＝－x－2.【利用函数的单调性求最值】(2019·高考全国卷Ⅱ)已知点A(－2，0)，B(2，0)，动点M(x，y)满足直线AM与BM的斜率之积为－.记M的轨迹为曲线C.(1)求C的方程，并说明C是什么曲线；(2)过坐标原点的直线交C于P，Q两点，点P在第一象限，PE⊥x轴，垂足为E，连接QE并延长交C于点G.①证明：△PQG是直角三角形；②求△PQG面积的最大值.(1)略(2)①证明：设直线PQ的斜率为k，则其方程为y＝kx(k>0).由得

10、x＝±.记u＝，则P(u，uk)，Q(－u，－uk)，E(u，0).【关键1：巧换元，妙设点P、Q、E的坐标】于是直线QG的斜率为，方程为y＝(x－u)．【关键2：求直线QG的方程】由得(2＋k2)x2－2uk2x＋k2u2－8＝0.　*设G(xG，yG)，则－u和xG是方程*的解，故xG＝，由此得yG＝.【关键3：正确求出G点的坐标】从而直线PG的斜率为＝－.【关键4：求直线PG的斜率】所以PQ⊥PG，即△PQG是直角三角形.②由①得

11、PQ

12、＝2u，

13、PG

14、＝，【关键5：利用弦长公式求出PQ、PG的表达式】所以△PQG的面积S＝

15、PQ

16、

17、PG

18、＝＝.

19、【关键6：将△PQG的面积表示成关于k的函数】设t＝k＋，则由k>0得t≥2，当且仅当k＝1时取等号．因为S＝在[2，＋∞)单调递减，所以当t＝2，即k＝1时，S取得最大值，最大值为.因此，△PQG面积的最大值为.[典型例题](2019·安徽宣城二模)已知椭圆C的方程为＋＝1，A是椭圆上的一点，且A在第一象限内，过A且斜率等于－1的直线与椭圆C交于另一点B，点A关于原点的对称点为D.(1)证明：直线BD的斜率为定值；(2)求△ABD面积的最大值．【解】　(1)证明：设D(x1，y1)，B(x2，y2)，则A(－x1，－y1)，直线BD的斜率k＝，由两式

20、相减得＝－×，因为kAB＝＝－1，所以k＝＝，故直线BD的斜率为定值.(2)连接OB，因为A，D关于原点对称，所以S△ABD＝2S△OBD，由(1)可知BD的斜率k＝，设BD的方程为y＝x＋t，因为D在第三象限，所以－

21、BD

22、×d＝·＝

23、t

24、·＝

25、t

26、·＝·≤2.所以当且仅当t＝－时，S△ABD取得最大值2.最值问题的2种基本解法几何法根据已知的几何量之间的相互关系、平面几何和解析几何知识加以解决(如抛物线

27、上的点到某个定点和焦点的距离之和、光线反射问题等在选择题、填空题中经常考查)代数法建立求解目标关于某个(或两个)变量的函数，通过求解函数的最值解决(普通方法、基本不等式方法、导数方法等)　[对点训练](2017·高考山东卷)在平面直角坐标系xOy中，椭圆E：＋＝1(a>b>0)的离心率为，焦距为2.(1)求椭圆E的方程；(2)如图，动直线l：y＝k1x－交椭圆E于A，B两点，C是椭圆E上一点，直线OC的斜率为k2，且k1k2＝，M是线段OC延长线上一点，且

28、MC

29、∶

30、AB

31、＝2∶3,⊙M的半径为

32、MC

33、，OS，OT是⊙M的两条切线，切点分别为S，T.求

34、∠SOT的最大值，并求取得最大值时直线l的斜率．解：(1)由题意知e＝＝，2c＝2，所以a＝，