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《(新高考)2020高考数学大题考法专训(五)圆锥曲线中的最值、范围、证明问题.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、大题考法专训(五)圆锥曲线中的最值、范围、证明问题A级——中档题保分练1.(2019·武汉模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A,B,且长轴长为8,T为椭圆C上异于A,B的点,直线TA,TB的斜率之积为-.(1)求椭圆C的方程;(2)设O为坐标原点,过点M(8,0)的动直线与椭圆C交于P,Q两点,求△OPQ面积的最大值.解析:(1)设T(x,y)(x≠±4),则直线TA的斜率为k1=,直线TB的斜率为k2=.于是由k1k2=-,得·=-,整理得+=1(x≠±4),故椭圆C的方程为+=1.(2)由题意
2、设直线PQ的方程为x=my+8,由得(3m2+4)y2+48my+144=0,Δ=(48m)2-4×144×(3m2+4)=12×48(m2-4)>0,即m2>4,yP+yQ=-,yPyQ=.所以
3、PQ
4、=·=,又点O到直线PQ的距离d=.所以S△OPQ=×
5、PQ
6、×d==≤4.故△OPQ面积的最大值为4.2.如图所示,A,B,C,D是抛物线E:x2=2py(p>0)上的四点,A,C关于抛物线的对称轴对称且在直线BD的异侧,直线l:x-y-1=0是抛物线在点C处的切线,BD∥l.(1)求抛物线E的方程;(2)求证:AC
7、平分∠BAD.解:(1)联立消去y得x2-2px+2p=0.∵l与抛物线相切,∴Δ=4p2-8p=0,∴p=2,∴抛物线E的方程为x2=4y.(2)证明:设点B(xB,yB),D(xD,yD),由(1)可得C(2,1),A(-2,1).∵直线l∥BD,∴设直线BD的方程为y=x+t.由得x2-4x-4t=0,∴xB+xD=4.又∵kAD+kAB=+==0,∴AC平分∠BAD.3.已知A,B分别为曲线C:+y2=1(y≥0,a>0)与x轴的左、右两个交点,直线l过点B且与x轴垂直,M为l上位于x轴上方的一点,连接AM交曲
8、线C于点T.(1)若曲线C为半圆,点T为的三等分点,试求出点M的坐标;(2)若a>1,S△MAB=2,当△TAB的最大面积为时,求椭圆的离心率的取值范围.解:(1)当曲线C为半圆时,得a=1.由点T为的三等分点,得∠BOT=60°或120°.当∠BOT=60°时,∠MAB=30°,又
9、AB
10、=2,故△MAB中,有
11、MB
12、=
13、AB
14、·tan30°=,所以M.当∠BOT=120°时,同理可求得点M坐标为(1,2).(2)设直线AM的方程为y=k(x+a),则k>0,
15、MB
16、=2ka,所以S△MAB=·2a·2ka=2,所以
17、k=,代入直线方程得y=(x+a),联立解得yT=,所以S△TAB=·2a·=≤,解得1<a2≤2,所以椭圆的离心率e=≤,即椭圆的离心率的取值范围为.B级——拔高题满分练1.(2019·武汉调研)已知椭圆Γ:+=1(a>b>0)经过点M(-2,1),且右焦点F(,0).(1)求椭圆Γ的标准方程;(2)过N(1,0)且斜率存在的直线AB交椭圆Γ于A,B两点,记t=·,若t的最大值和最小值分别为t1,t2,求t1+t2的值.解:(1)由椭圆+=1的右焦点为(,0),知a2-b2=3,即b2=a2-3,则+=1.又椭圆过点
18、M(-2,1),∴+=1,又a2>3,∴a2=6.∴椭圆Γ的标准方程为+=1.(2)设直线AB的方程为y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2),由得x2+2k2(x-1)2=6,即(1+2k2)x2-4k2x+2k2-6=0,∵点N(1,0)在椭圆内部,∴Δ>0,∴则t=·=(x1+2)(x2+2)+(y1-1)(y2-1)=x1x2+2(x1+x2)+4+(kx1-k-1)(kx2-k-1)=(1+k2)x1x2+(2-k2-k)(x1+x2)+k2+2k+5, ③将①②代入③得,t=(1+k2)·+(2
19、-k2-k)·+k2+2k+5,∴t=,∴(15-2t)k2+2k-1-t=0,k∈R,则Δ1=22+4(15-2t)(1+t)≥0,∴(2t-15)(t+1)-1≤0,即2t2-13t-16≤0,由题意知t1,t2是2t2-13t-16=0的两根,∴t1+t2=.2.(2019·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
20、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.解:(1)由题设得·=-,化简得+=1(
21、x
22、≠2),所以C为中心在坐标原点,焦点在x轴上不含长轴端点的椭圆.(2)①证明:设直线PQ的斜率为k,则其方程为y=kx(k>0).由得x=±.设u=,则P(u,uk),Q(-u,-uk),E(u,0).于是直线QG