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时间:2020-02-03
《(新课标)高考数学专题五解析几何第4讲圆锥曲线中的最值、范围及存在性问题练习文新人教A版.docx》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4讲 圆锥曲线中的最值、范围及存在性问题1.(2019·武汉市调研测试)已知椭圆Γ:+=1(a>b>0)的左顶点为M(-2,0),离心率为.(1)求椭圆Γ的方程;(2)过点N(1,0)的直线l交椭圆Γ于A,B两点,当·取得最大值时,求△MAB的面积.解:(1)由题意得a=2,=,得c=,所以a2-b2=2,即4-b2=2,所以b2=2,所以椭圆Γ的方程为+=1.(2)当直线l与x轴重合时,不妨取A(-2,0),B(2,0),则点M与点A重合,=0,所以·=0.当直线l与x轴不重合时,设直线l的方程为x=ty+1,设A(x3,y3),B(x4,y4),由,得(t2+2)y2+2ty-3=0
2、,显然Δ>0,所以y3+y4=,y3·y4=,所以·=(x3+2)(x4+2)+y3y4=(ty3+3)(ty4+3)+y3y4=(t2+1)y3y4+3t(y3+y4)+9=(t2+1)·+3t·+9=+9=+9=≤.所以·的最大值为,此时t=0,l:x=1,不妨取A,B,则
3、AB
4、=,又
5、MN
6、=3,所以△MAB的面积S=
7、AB
8、·
9、MN
10、=××3=.2.(2019·安徽五校联盟第二次质检)已知A,B是x轴正半轴上的两点(A在B的左侧),且
11、AB
12、=a(a>0),过A,B分别作x轴的垂线,与抛物线y2=2px(p>0)在第一象限分别交于D,C两点.(1)若a=p,点A与抛物线y2=2p
13、x的焦点重合,求直线CD的斜率;(2)若O为坐标原点,记△OCD的面积为S1,梯形ABCD的面积为S2,求的取值范围.解:(1)由题意知A,则B,D,则C,又a=p,所以kCD==-1.(2)设直线CD的方程为y=kx+b(k≠0),C(x1,y1),D(x2,y2),由,得ky2-2py+2pb=0,所以Δ=4p2-8pkb>0,得kb<,又y1+y2=,y1y2=,由y1+y2=>0,y1y2=>0,可知k>0,b>0,因为
14、CD
15、=
16、x1-x2
17、=a,点O到直线CD的距离d=,所以S1=·a·=ab.又S2=·
18、x1-x2
19、=··a=,所以=,因为020、9·洛阳市统考)已知抛物线C:y2=2px(p>0),其焦点为F,O为坐标原点,直线l与抛物线C相交于不同的两点A,B,M为AB的中点.(1)若p=2,M的坐标为(1,1),求直线l的方程;(2)若直线l过焦点F,AB的垂直平分线交x轴于点N,试问:是否为定值?若为定值,试求出此定值;否则,说明理由.解:(1)由题意知直线l的斜率存在且不为0,故设直线l的方程为x-1=t(y-1),即x=ty+1-t,设A(x1,y1),B(x2,y2).由,得y2-4ty-4+4t=0,所以Δ=16t2+16-16t=16(t2-t+1)>0,y1+y2=4t,所以4t=2,即t=.所以直线l的方程为221、x-y-1=0.(2)为定值2p,证明如下.因为抛物线C:y2=2px(p>0),所以焦点F的坐标为.由题意知直线l的斜率存在且不为0,因为直线l过焦点F,故设直线l的方程为x=ty+(t≠0),设A(x1,y1),B(x2,y2).由,得y2-2pty-p2=0,所以y1+y2=2pt,Δ=4p2t2+4p2>0.所以x1+x2=t(y1+y2)+p=2pt2+p,所以M(pt2+,pt).所以MN的方程为y-pt=-t(x-pt2-).令y=0,解得x=pt2+,N(pt2+,0),所以22、MN23、2=p2+p2t2,24、FN25、=pt2+-=pt2+p,所以==2p.4.(2019·湖南省湘26、东六校联考)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,点A(b,0),B,F分别为椭圆的上顶点和左焦点,且27、BF28、·29、BA30、=2.(1)求椭圆C的方程;(2)若过定点M(0,2)的直线l与椭圆C交于G,H两点(G在M,H之间),设直线l的斜率k>0,在x轴上是否存在点P(m,0),使得以PG,PH为邻边的平行四边形为菱形?如果存在,求出m的取值范围;如果不存在,请说明理由.解:(1)设椭圆的焦距为2c,由离心率e=得a=2c①.由31、BF32、·33、BA34、=2,得a·=2,所以ab=2②.a2-b2=c2③,由①②③可得a2=4,b2=3,所以椭圆C的方程为+=1.(2)设直线l的方程为y=k35、x+2(k>0),由得,(3+4k2)x2+16kx+4=0,可知Δ>0,所以k>.设G(x1,y1),H(x2,y2),则x1+x2=,+=(x1+x2-2m,k(x1+x2)+4),=(x2-x1,y2-y1)=(x2-x1,k(x2-x1)).因为菱形的对角线互相垂直,所以(+)·=0,所以(1+k2)(x1+x2)+4k-2m=0,得m=-,即m=-,因为k>,所以-≤m<0(当且仅当=4k时,等号成立).所以存
20、9·洛阳市统考)已知抛物线C:y2=2px(p>0),其焦点为F,O为坐标原点,直线l与抛物线C相交于不同的两点A,B,M为AB的中点.(1)若p=2,M的坐标为(1,1),求直线l的方程;(2)若直线l过焦点F,AB的垂直平分线交x轴于点N,试问:是否为定值?若为定值,试求出此定值;否则,说明理由.解:(1)由题意知直线l的斜率存在且不为0,故设直线l的方程为x-1=t(y-1),即x=ty+1-t,设A(x1,y1),B(x2,y2).由,得y2-4ty-4+4t=0,所以Δ=16t2+16-16t=16(t2-t+1)>0,y1+y2=4t,所以4t=2,即t=.所以直线l的方程为2
21、x-y-1=0.(2)为定值2p,证明如下.因为抛物线C:y2=2px(p>0),所以焦点F的坐标为.由题意知直线l的斜率存在且不为0,因为直线l过焦点F,故设直线l的方程为x=ty+(t≠0),设A(x1,y1),B(x2,y2).由,得y2-2pty-p2=0,所以y1+y2=2pt,Δ=4p2t2+4p2>0.所以x1+x2=t(y1+y2)+p=2pt2+p,所以M(pt2+,pt).所以MN的方程为y-pt=-t(x-pt2-).令y=0,解得x=pt2+,N(pt2+,0),所以
22、MN
23、2=p2+p2t2,
24、FN
25、=pt2+-=pt2+p,所以==2p.4.(2019·湖南省湘
26、东六校联考)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,点A(b,0),B,F分别为椭圆的上顶点和左焦点,且
27、BF
28、·
29、BA
30、=2.(1)求椭圆C的方程;(2)若过定点M(0,2)的直线l与椭圆C交于G,H两点(G在M,H之间),设直线l的斜率k>0,在x轴上是否存在点P(m,0),使得以PG,PH为邻边的平行四边形为菱形?如果存在,求出m的取值范围;如果不存在,请说明理由.解:(1)设椭圆的焦距为2c,由离心率e=得a=2c①.由
31、BF
32、·
33、BA
34、=2,得a·=2,所以ab=2②.a2-b2=c2③,由①②③可得a2=4,b2=3,所以椭圆C的方程为+=1.(2)设直线l的方程为y=k
35、x+2(k>0),由得,(3+4k2)x2+16kx+4=0,可知Δ>0,所以k>.设G(x1,y1),H(x2,y2),则x1+x2=,+=(x1+x2-2m,k(x1+x2)+4),=(x2-x1,y2-y1)=(x2-x1,k(x2-x1)).因为菱形的对角线互相垂直,所以(+)·=0,所以(1+k2)(x1+x2)+4k-2m=0,得m=-,即m=-,因为k>,所以-≤m<0(当且仅当=4k时,等号成立).所以存
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