版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
專題23圓錐曲線中的最值、范圍問題微點2圓錐曲線中的范圍問題專題23圓錐曲線中的最值、范圍問題微點2圓錐曲線中的范圍問題【微點綜述】對于圓錐曲線中的范圍問題,如果是單參數(shù)問題,那么需要列出這個參數(shù)的相關不等式(組)求解.如果是雙參數(shù)問題,那么還需要列出這兩個參數(shù)之間的關系.具體求范圍時,一般需要找出所求幾何量的函數(shù)解析式,注意自變量的取值范圍.求函數(shù)的最值時,一般會用到配方法、均值定理或者函數(shù)單調(diào)性.有時,也可以考慮觀察圖形的幾何特點,判斷某個特殊位置滿足最值條件,然后再證明.1.圓錐曲線中的范圍問題的解題策略(1)利用圓錐曲線的幾何性質(zhì)或聯(lián)立方程后的判別式構造不等關系,從而確定參數(shù)的取值范圍;(2)利用已知參數(shù)的范圍,求新參數(shù)的范圍,解這類問題的核心是建立兩個參數(shù)之間的等量關系;(3)利用隱含的不等關系建立不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;(4)利用已知的不等關系構造不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;(5)利用求函數(shù)的值域的方法將待求量表示為其他變量的函數(shù),求其值域,從而確定參數(shù)的取值范圍.2.求解圓錐曲線中的范圍問題常用方法(1)函數(shù)法:用其他變量表示該參數(shù),建立函數(shù)關系,利用求函數(shù)的單調(diào)性求解.(2)不等式法:根據(jù)題意建立含參數(shù)的不等式,通過解不等式求參數(shù)范圍.(3)判別式法:建立關于某變量的一元二次方程,利用判別式Δ求參數(shù)的范圍.3.典例精析3.1函數(shù)法例1.(2023·吉林吉林·模擬預測)1.已知P是橢圓上一動點,,是橢圓的左、右焦點,當時,;當線段的中點落到y(tǒng)軸上時,,則點P運動過程中,的取值范圍是(
)A. B.C. D.例2.2.已知直線與焦點為F的拋物線相切.(Ⅰ)求拋物線C的方程;(Ⅱ)過點F的直線m與拋物線C交于A,B兩點,求A,B兩點到直線l的距離之和的最小值.例3.3.如圖,橢圓(a>b>0)的左焦點為F,過點F的直線交橢圓于A、B兩點.當直線AB經(jīng)過橢圓的一個頂點時,其傾斜角恰為60°.(1)求該橢圓的離心率;(2)設線段AB的中點為G,AB的中垂線與x軸、y軸分別交于D、E兩點.記△GDF的面積為,△OED(O坐標原點)的面積為.求的取值范圍.例4.(2023·浙江·鎮(zhèn)海中學模擬預測)4.已知、、,圓,拋物線,過的直線與拋物線交于、兩點,且.(1)求拋物線的方程;(2)若直線與圓交于、兩點,記面積為,面積為,求的取值范圍.3.2不等式法例5.(2023廣東·模擬預測)5.已知橢圓的左、右焦點分別為,左、右頂點分別為,直線過A點且與x軸垂直,P為直線上的任意一點,若,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.例6.(2023浙江·模擬預測)6.如圖所示,與是橢圓方程:的焦點,是橢圓上一動點(不含上、下兩端點),是橢圓的下端點,是橢圓的上端點,連接,,記直線的斜率為.當在左端點時,△是等邊三角形.若△是等邊三角形,則__;記直線的斜率為,則的取值范圍是__.例7.7.已知點A(0,-2),橢圓E:(a>b>0)的離心率為,F(xiàn)是橢圓E的右焦點,直線AF的斜率為,O為坐標原點.(1)求E的方程;(2)設過點A的動直線l與E相交于P,Q兩點.當△OPQ的面積最大時,求l的方程.例8.8.已知橢圓的兩個焦點和短軸的兩個頂點構成的四邊形是一個正方形,且其周長為.(1)求橢圓的方程;(2)設過點的直線與橢圓相交于兩點,點關于原點的對稱點為,若點總在以線段為直徑的圓內(nèi),求的取值范圍.例9.(2023北京卷)9.已知橢圓一個頂點,以橢圓的四個頂點為頂點的四邊形面積為.(1)求橢圓E的方程;(2)過點P(0,-3)的直線l斜率為k的直線與橢圓E交于不同的兩點B,C,直線AB,AC分別與直線交y=-3交于點M,N,當|PM|+|PN|≤15時,求k的取值范圍.3.3判別式法例10.10.已知橢圓的一個頂點,焦點在x軸上,離心率為.(1)求橢圓的標準方程;(2)設直線與橢圓交于不同的兩點.當時,求m的取值范圍.【強化訓練】一、單選題(2023寧夏·銀川一中模擬預測)11.設A,B是橢圓長軸的兩個端點,若C上存在點M滿足∠AMB=120°,則m的取值范圍是(
)A.(0,1] B.(0,1]∪[3,+∞) C.(0,1]∪[9,+∞) D.[9,+∞)(2023內(nèi)蒙古呼和浩特·二模)12.已知點是橢圓上異于頂點的動點,、為橢圓的左、右焦點,為坐標原點,若是平分線上的一點,且,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.(2023·甘肅·一模)13.直線與橢圓相交于A,B兩點,若將x軸下方半平面沿著x軸翻折,使之與上半平面成直二面角,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.(2023·河南·模擬預測)14.如圖,橢圓:的左?右焦點分別為,,過點,分別作弦,.若,則的取值范圍為(
)A. B. C. D.二、多選題(2023海南·模擬預測)15.已知點,和在橢圓:上,則(
)A.的焦點為 B.的離心率為C.直線的斜率小于1 D.的面積最大值為3(2023福建·福州三中模擬預測)16.月光石不能頻繁遇水,因為其主要成分是鉀鈉硅酸鹽.一塊斯里蘭卡月光石的截面可近似看成由半圓和半橢圓組成,如圖所示,在平面直角坐標系,半圓的圓心在坐標原點,半圓所在的圓過橢圓的右焦點,橢圓的短軸與半圓的直徑重合.若直線與半圓交于點A,與半橢圓交于點B,則下列結(jié)論正確的是(
)A.橢圓的離心率是 B.線段AB長度的取值范圍是C.面積的最大值是 D.的周長存在最大值(2023全國·模擬預測)17.已知,分別是橢圓:的左?右焦點,在上,為坐標原點,若,的面積為1,則(
)A.橢圓的離心率為 B.點在橢圓上C.的內(nèi)切圓半徑為 D.橢圓上的點到直線的距離小于2(2023·全國·模擬預測)18.已知橢圓的左、右焦點分別為、,長軸長為4,點在橢圓內(nèi)部,點在橢圓上,則以下說法正確的是(
)A.離心率的取值范圍為B.當離心率為時,的最大值為C.存在點使得D.的最小值為1三、填空題(2023·浙江·模擬預測)19.已知橢圓C的離心率,左右焦點分別為,P為橢圓C上一動點,則的取值范圍為___________.(2023·河南洛陽·二模)20.如圖,橢圓的左、右焦點分別為、,過點、分別作弦、.若,則的最小值為______.(2023·全國·模擬預測)21.如圖,在直角坐標系中,已知橢圓的左、右焦點分別為、,點、為橢圓上位于軸上方的兩點,且,則的取值范圍為______.(2023·山西朔州·三模)22.過橢圓左焦點F的直線與橢圓C交于A,B兩點,若線段AB的垂直平分線與x軸及y軸各有唯一公共點M,N,則的取值范圍是___________.四、解答題23.已知橢圓的一個焦點是,且離心率為.(1)求橢圓的方程;(2)設經(jīng)過點的直線交橢圓于,兩點,線段的垂直平分線交軸于點,求的取值范圍.24.設圓的圓心為A,直線l過點B(1,0)且與x軸不重合,l交圓A于C,D兩點,過B作AC的平行線交AD于點E.(I)證明為定值,并寫出點E的軌跡方程;(II)設點E的軌跡為曲線C1,直線l交C1于M,N兩點,過B且與l垂直的直線與圓A交于P,Q兩點,求四邊形MPNQ面積的取值范圍.(2023浙江卷)25.如圖,已知F是拋物線的焦點,M是拋物線的準線與x軸的交點,且,(1)求拋物線的方程;(2)設過點F的直線交拋物線與A?B兩點,斜率為2的直線l與直線,x軸依次交于點P,Q,R,N,且,求直線l在x軸上截距的范圍.(2023·浙江省杭州學軍中學模擬預測)26.如圖,在平面直角坐標系中,已知拋物線的焦點為F,準線為l,過點F且斜率大于0的直線交拋物線C于A,B兩點,過線段的中點M且與x軸平行的直線依次交直線,,l于點P,Q,N.(1)求證:;(2)若線段上的任意一點均在以點Q為圓心、線段長為半徑的圓內(nèi)或圓上,若,求實數(shù)的取值范圍;(2023·北京東城·三模)27.已知橢圓的左焦點為,長軸長為.過右焦點的直線交橢圓C于兩點,直線分別交直線于點.(1)求橢圓C的方程;(2)設線段中點為,當點位于軸異側(cè)時,求到直線的距離的取值范圍.(2023·北京·人大附中模擬預測)28.已知橢圓的左右焦點分別為.過點的直線與橢圓交于兩點,過點作的垂線交橢圓于兩點,的周長為.(1)求橢圓的方程;(2)求的取值范圍.(2023·浙江·模擬預測)29.如圖所示,曲線,曲線,過點作直線交曲線于點A,交曲線于點B,若點C在曲線的準線上.(1)求;(2)若存在直線使點B為中點,求A點橫坐標(用p表示)及斜率的范圍.(2023·重慶市育才中學模擬預測)30.已知雙曲線:過點,且的漸近線方程為.(1)求的方程;(2)如圖,過原點O作互相垂直的直線,分別交雙曲線于A,B兩點和C,D兩點,A,D在x軸同側(cè).請從①②兩個問題中任選一個作答,如果多選,則按所選的第一個計分.①求四邊形ACBD面積的取值范圍;②設直線AD與兩漸近線分別交于M,N兩點,是否存在直線AD使M,N為線段AD的三等分點,若存在,求出直線AD的方程;若不存在,請說明理由.專題23圓錐曲線中的最值、范圍問題微點2圓錐曲線中的范圍問題專題23圓錐曲線中的最值、范圍問題微點2圓錐曲線中的范圍問題【微點綜述】對于圓錐曲線中的范圍問題,如果是單參數(shù)問題,那么需要列出這個參數(shù)的相關不等式(組)求解.如果是雙參數(shù)問題,那么還需要列出這兩個參數(shù)之間的關系.具體求范圍時,一般需要找出所求幾何量的函數(shù)解析式,注意自變量的取值范圍.求函數(shù)的最值時,一般會用到配方法、均值定理或者函數(shù)單調(diào)性.有時,也可以考慮觀察圖形的幾何特點,判斷某個特殊位置滿足最值條件,然后再證明.1.圓錐曲線中的范圍問題的解題策略(1)利用圓錐曲線的幾何性質(zhì)或聯(lián)立方程后的判別式構造不等關系,從而確定參數(shù)的取值范圍;(2)利用已知參數(shù)的范圍,求新參數(shù)的范圍,解這類問題的核心是建立兩個參數(shù)之間的等量關系;(3)利用隱含的不等關系建立不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;(4)利用已知的不等關系構造不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;(5)利用求函數(shù)的值域的方法將待求量表示為其他變量的函數(shù),求其值域,從而確定參數(shù)的取值范圍.2.求解圓錐曲線中的范圍問題常用方法(1)函數(shù)法:用其他變量表示該參數(shù),建立函數(shù)關系,利用求函數(shù)的單調(diào)性求解.(2)不等式法:根據(jù)題意建立含參數(shù)的不等式,通過解不等式求參數(shù)范圍.(3)判別式法:建立關于某變量的一元二次方程,利用判別式Δ求參數(shù)的范圍.3.典例精析3.1函數(shù)法例1.(2023·吉林吉林·模擬預測)1.已知P是橢圓上一動點,,是橢圓的左、右焦點,當時,;當線段的中點落到y(tǒng)軸上時,,則點P運動過程中,的取值范圍是(
)A. B.C. D.例2.2.已知直線與焦點為F的拋物線相切.(Ⅰ)求拋物線C的方程;(Ⅱ)過點F的直線m與拋物線C交于A,B兩點,求A,B兩點到直線l的距離之和的最小值.例3.3.如圖,橢圓(a>b>0)的左焦點為F,過點F的直線交橢圓于A、B兩點.當直線AB經(jīng)過橢圓的一個頂點時,其傾斜角恰為60°.(1)求該橢圓的離心率;(2)設線段AB的中點為G,AB的中垂線與x軸、y軸分別交于D、E兩點.記△GDF的面積為,△OED(O坐標原點)的面積為.求的取值范圍.例4.(2023·浙江·鎮(zhèn)海中學模擬預測)4.已知、、,圓,拋物線,過的直線與拋物線交于、兩點,且.(1)求拋物線的方程;(2)若直線與圓交于、兩點,記面積為,面積為,求的取值范圍.3.2不等式法例5.(2023廣東·模擬預測)5.已知橢圓的左、右焦點分別為,左、右頂點分別為,直線過A點且與x軸垂直,P為直線上的任意一點,若,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.例6.(2023浙江·模擬預測)6.如圖所示,與是橢圓方程:的焦點,是橢圓上一動點(不含上、下兩端點),是橢圓的下端點,是橢圓的上端點,連接,,記直線的斜率為.當在左端點時,△是等邊三角形.若△是等邊三角形,則__;記直線的斜率為,則的取值范圍是__.例7.7.已知點A(0,-2),橢圓E:(a>b>0)的離心率為,F(xiàn)是橢圓E的右焦點,直線AF的斜率為,O為坐標原點.(1)求E的方程;(2)設過點A的動直線l與E相交于P,Q兩點.當△OPQ的面積最大時,求l的方程.例8.8.已知橢圓的兩個焦點和短軸的兩個頂點構成的四邊形是一個正方形,且其周長為.(1)求橢圓的方程;(2)設過點的直線與橢圓相交于兩點,點關于原點的對稱點為,若點總在以線段為直徑的圓內(nèi),求的取值范圍.例9.(2023北京卷)9.已知橢圓一個頂點,以橢圓的四個頂點為頂點的四邊形面積為.(1)求橢圓E的方程;(2)過點P(0,-3)的直線l斜率為k的直線與橢圓E交于不同的兩點B,C,直線AB,AC分別與直線交y=-3交于點M,N,當|PM|+|PN|≤15時,求k的取值范圍.3.3判別式法例10.10.已知橢圓的一個頂點,焦點在x軸上,離心率為.(1)求橢圓的標準方程;(2)設直線與橢圓交于不同的兩點.當時,求m的取值范圍.【強化訓練】一、單選題(2023寧夏·銀川一中模擬預測)11.設A,B是橢圓長軸的兩個端點,若C上存在點M滿足∠AMB=120°,則m的取值范圍是(
)A.(0,1] B.(0,1]∪[3,+∞) C.(0,1]∪[9,+∞) D.[9,+∞)(2023內(nèi)蒙古呼和浩特·二模)12.已知點是橢圓上異于頂點的動點,、為橢圓的左、右焦點,為坐標原點,若是平分線上的一點,且,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.(2023·甘肅·一模)13.直線與橢圓相交于A,B兩點,若將x軸下方半平面沿著x軸翻折,使之與上半平面成直二面角,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.(2023·河南·模擬預測)14.如圖,橢圓:的左?右焦點分別為,,過點,分別作弦,.若,則的取值范圍為(
)A. B. C. D.二、多選題(2023海南·模擬預測)15.已知點,和在橢圓:上,則(
)A.的焦點為 B.的離心率為C.直線的斜率小于1 D.的面積最大值為3(2023福建·福州三中模擬預測)16.月光石不能頻繁遇水,因為其主要成分是鉀鈉硅酸鹽.一塊斯里蘭卡月光石的截面可近似看成由半圓和半橢圓組成,如圖所示,在平面直角坐標系,半圓的圓心在坐標原點,半圓所在的圓過橢圓的右焦點,橢圓的短軸與半圓的直徑重合.若直線與半圓交于點A,與半橢圓交于點B,則下列結(jié)論正確的是(
)A.橢圓的離心率是 B.線段AB長度的取值范圍是C.面積的最大值是 D.的周長存在最大值(2023全國·模擬預測)17.已知,分別是橢圓:的左?右焦點,在上,為坐標原點,若,的面積為1,則(
)A.橢圓的離心率為 B.點在橢圓上C.的內(nèi)切圓半徑為 D.橢圓上的點到直線的距離小于2(2023·全國·模擬預測)18.已知橢圓的左、右焦點分別為、,長軸長為4,點在橢圓內(nèi)部,點在橢圓上,則以下說法正確的是(
)A.離心率的取值范圍為B.當離心率為時,的最大值為C.存在點使得D.的最小值為1三、填空題(2023·浙江·模擬預測)19.已知橢圓C的離心率,左右焦點分別為,P為橢圓C上一動點,則的取值范圍為___________.(2023·河南洛陽·二模)20.如圖,橢圓的左、右焦點分別為、,過點、分別作弦、.若,則的最小值為______.(2023·全國·模擬預測)21.如圖,在直角坐標系中,已知橢圓的左、右焦點分別為、,點、為橢圓上位于軸上方的兩點,且,則的取值范圍為______.(2023·山西朔州·三模)22.過橢圓左焦點F的直線與橢圓C交于A,B兩點,若線段AB的垂直平分線與x軸及y軸各有唯一公共點M,N,則的取值范圍是___________.四、解答題23.已知橢圓的一個焦點是,且離心率為.(1)求橢圓的方程;(2)設經(jīng)過點的直線交橢圓于,兩點,線段的垂直平分線交軸于點,求的取值范圍.24.設圓的圓心為A,直線l過點B(1,0)且與x軸不重合,l交圓A于C,D兩點,過B作AC的平行線交AD于點E.(I)證明為定值,并寫出點E的軌跡方程;(II)設點E的軌跡為曲線C1,直線l交C1于M,N兩點,過B且與l垂直的直線與圓A交于P,Q兩點,求四邊形MPNQ面積的取值范圍.(2023浙江卷)25.如圖,已知F是拋物線的焦點,M是拋物線的準線與x軸的交點,且,(1)求拋物線的方程;(2)設過點F的直線交拋物線與A?B兩點,斜率為2的直線l與直線,x軸依次交于點P,Q,R,N,且,求直線l在x軸上截距的范圍.(2023·浙江省杭州學軍中學模擬預測)26.如圖,在平面直角坐標系中,已知拋物線的焦點為F,準線為l,過點F且斜率大于0的直線交拋物線C于A,B兩點,過線段的中點M且與x軸平行的直線依次交直線,,l于點P,Q,N.(1)求證:;(2)若線段上的任意一點均在以點Q為圓心、線段長為半徑的圓內(nèi)或圓上,若,求實數(shù)的取值范圍;(2023·北京東城·三模)27.已知橢圓的左焦點為,長軸長為.過右焦點的直線交橢圓C于兩點,直線分別交直線于點.(1)求橢圓C的方程;(2)設線段中點為,當點位于軸異側(cè)時,求到直線的距離的取值范圍.(2023·北京·人大附中模擬預測)28.已知橢圓的左右焦點分別為.過點的直線與橢圓交于兩點,過點作的垂線交橢圓于兩點,的周長為.(1)求橢圓的方程;(2)求的取值范圍.(2023·浙江·模擬預測)29.如圖所示,曲線,曲線,過點作直線交曲線于點A,交曲線于點B,若點C在曲線的準線上.(1)求;(2)若存在直線使點B為中點,求A點橫坐標(用p表示)及斜率的范圍.(2023·重慶市育才中學模擬預測)30.已知雙曲線:過點,且的漸近線方程為.(1)求的方程;(2)如圖,過原點O作互相垂直的直線,分別交雙曲線于A,B兩點和C,D兩點,A,D在x軸同側(cè).請從①②兩個問題中任選一個作答,如果多選,則按所選的第一個計分.①求四邊形ACBD面積的取值范圍;②設直線AD與兩漸近線分別交于M,N兩點,是否存在直線AD使M,N為線段AD的三等分點,若存在,求出直線AD的方程;若不存在,請說明理由.參考答案:1.A分析:設.先由題意求出橢圓標準方程為..把轉(zhuǎn)化為,由求出,即可求得.【詳解】設.在中,當時,由橢圓的定義,余弦定理得:整理得:由三角形的面積公式得:,解得:.因為線段的中點落到y(tǒng)軸上,又O為的中點,所以軸,即.由,得,解得:,所以,代入橢圓標準方程得:.又有,解得:,所以橢圓標準方程為:.所以.因為,所以.所以.因為,當時,,所以.故選:A.【點睛】解析幾何中與動點有關的最值問題一般的求解思路:①幾何法:利用圖形作出對應的線段,利用幾何法求最值;②代數(shù)法:把待求量的函數(shù)表示出來,利用函數(shù)求最值.2.(Ⅰ)(Ⅱ)分析:(Ⅰ)聯(lián)立和,利用即可求得,從而得到拋物線方程;(Ⅱ)設直線為,與拋物線聯(lián)立后可利用韋達定理求得,進而得到;由中點坐標公式可求得中點;利用點到距離之和等于點到的距離的倍,可將所求距離變?yōu)殛P于的函數(shù),求解函數(shù)的最小值即可得到所求距離之和的最小值.【詳解】(Ⅰ)將與拋物線聯(lián)立得:與相切
,解得:拋物線的方程為:(Ⅱ)由題意知,直線斜率不為,可設直線方程為:聯(lián)立得:設,,則
線段中點設到直線距離分別為則
當時,兩點到直線的距離之和的最小值為:【點睛】本題考查直線與拋物線的綜合應用問題,涉及到根據(jù)直線與拋物線的位置關系求解拋物線方程、拋物線中的最值問題的求解等知識;求解最值的關鍵是能夠?qū)⑺缶嚯x之和轉(zhuǎn)變?yōu)橹悬c到直線的距離,利用點到直線距離公式得到函數(shù)關系,利用函數(shù)最值的求解方法求得結(jié)果.3.(1)(2)【詳解】(1)依題意,當直線AB經(jīng)過橢圓的頂點(0,b)時,其傾斜角為60°.設,則.將代入,得.所以橢圓的離心率.(2)由(1)知,橢圓方程可設為,設,.依題意,直線AB不能與x、y軸垂直,故設直線AB的方程為,將其代入,整理得.則.所以.因為,所以.因為,所以.所以的取值范圍是.4.(1)(2)分析:(1)設、,分析可知直線與軸不重合,將直線的方程與拋物線的方程聯(lián)立,列出韋達定理,利用平面向量數(shù)量積的坐標運算可得出關于的等式,解出的值,即可得出拋物線的方程;(2)利用韋達定理結(jié)合三角形的面積公式可求得的表達式,設直線的方程為,利用幾何法計算出的表達式,然后將直線、的方程聯(lián)立,求出點的坐標,代入拋物線方程,可得出且,然后利用換元法結(jié)合二次函數(shù)的基本性質(zhì)可求得的取值范圍.(1)解:設、,若直線與軸重合,則直線與拋物線只有一個交點,不合乎題意,設直線的方程為,與聯(lián)立得,所以,,因為,解得,故拋物線的方程.(2)解:由,,得,設直線的方程為,即,則原點到直線的距離,得,,聯(lián)立可得,即點,所以,則且,則,令,則,,則,綜上,的取值范圍為.【點睛】方法點睛:圓錐曲線中取值范圍問題的五種求解策略:(1)利用圓錐曲線的幾何性質(zhì)或判別式構造不等關系,從而確定參數(shù)的取值范圍;(2)利用已知參數(shù)的范圍,求新的參數(shù)的范圍,解這類問題的核心是建立兩個參數(shù)之間的等量關系;(3)利用隱含的不等關系建立不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;(4)利用已知的不等關系建立不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;(5)利用求函數(shù)值域的方法將待求量表示為其他變量的函數(shù),求其值域,從而確定參數(shù)的取值范圍.5.A分析:設直線,的傾斜角分別為,,得到,根據(jù)基本不等式可得選項.【詳解】由題意可知,,直線的方程為,設直線,的傾斜角分別為,由橢圓的對稱性,不妨設點P為第二象限的點,即,則,,當且僅當,即時取等號.,,且滿足,則,,∴,則的最大值為,故的最大值是.當P為第二或第四象限的點時,的取值范圍是;當P為x軸負半軸上的點時,.綜上可知,的取值范圍為,故選:A.【點睛】關鍵點睛:本題考查直線與橢圓中的根據(jù)向量間的線性關系求角的范圍的問題,關鍵在于設出橢圓上的點的坐標,由向量間的線性關系表示所求的角的三角函數(shù),再運用基本不等式求解范圍.6.
,分析:根據(jù)題意先求各點坐標,然后根據(jù)斜率公式求解;利用參數(shù)方程求解的取值范圍.【詳解】解:由題意知,若△是等邊三角形,則在左端點或右端點,此時,,,故點,或點,,點,故或;由題意知,橢圓方程可化為,不妨設,,則,,則,.故答案為:;,7.(1)(2)【詳解】試題分析:設出,由直線的斜率為求得,結(jié)合離心率求得,再由隱含條件求得,即可求橢圓方程;(2)點軸時,不合題意;當直線斜率存在時,設直線,聯(lián)立直線方程和橢圓方程,由判別式大于零求得的范圍,再由弦長公式求得,由點到直線的距離公式求得到的距離,代入三角形面積公式,化簡后換元,利用基本不等式求得最值,進一步求出值,則直線方程可求.試題解析:(1)設,因為直線的斜率為,所以,.又解得,所以橢圓的方程為.(2)解:設由題意可設直線的方程為:,聯(lián)立消去得,當,所以,即或時.所以點到直線的距離所以,設,則,,當且僅當,即,解得時取等號,滿足所以的面積最大時直線的方程為:或.【方法點晴】本題主要考查待定系數(shù)法求橢圓方程及圓錐曲線求最值,屬于難題.解決圓錐曲線中的最值問題一般有兩種方法:一是幾何意義,特別是用圓錐曲線的定義和平面幾何的有關結(jié)論來解決,非常巧妙;二是將圓錐曲線中最值問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題,然后根據(jù)函數(shù)的特征選用參數(shù)法、配方法、判別式法、三角函數(shù)有界法、函數(shù)單調(diào)性法以及均值不等式法,本題(2)就是用的這種思路,利用均值不等式法求三角形最值的.8.(1)(2)分析:(1)由題意列出方程組求出,,由此能求出橢圓的方程;(2)當直線的斜率不存在時,的方程為,,點B在橢圓內(nèi),由,得,由此利用根的判別式、韋達定理、弦長公式、由此能求出的取值范圍.(1)由題意,得:又因為解得,所以橢圓C的方程為.(2)當直線的斜率不存在時,由題意知的方程為,此時為橢圓的上下頂點,且,因為點總在以線段為直徑的圓內(nèi),且,所以;當直線的斜率存在時,設的方程為.由方程組得,因為直線與橢圓有兩個公共點,即,得;設,則.設的中點,則,所以.所以,,因為點D總在以線段EF為直徑的圓內(nèi),所以對于恒成立,所以,化簡,得,整理得,而(當且僅當時等號成立)所以,由,得,綜上,的取值范圍是.【點睛】(1)解答直線與橢圓的題目時,時常把兩個曲線的方程聯(lián)立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根與系數(shù)的關系,并結(jié)合題設條件建立有關參變量的等量關系.(2)涉及到直線方程的設法時,務必考慮全面,不要忽略直線斜率為0或不存在等特殊情形.9.(1);(2).分析:(1)根據(jù)橢圓所過的點及四個頂點圍成的四邊形的面積可求,從而可求橢圓的標準方程.(2)設,求出直線的方程后可得的橫坐標,從而可得,聯(lián)立直線的方程和橢圓的方程,結(jié)合韋達定理化簡,從而可求的范圍,注意判別式的要求.【詳解】(1)因為橢圓過,故,因為四個頂點圍成的四邊形的面積為,故,即,故橢圓的標準方程為:.(2)設,因為直線的斜率存在,故,故直線,令,則,同理.直線,由可得,故,解得或.又,故,所以又故即,綜上,或.10.(1)(2)分析:(1)根據(jù)頂點、離心率建立方程求出橢圓的標準方程;(2)先由直線與橢圓方程聯(lián)立方程組,由判別式得出不等關系,根與系數(shù)關系,再將條件轉(zhuǎn)化為A在線段的垂直平分線上,建立等量關系,最后將它們相結(jié)合進行求解.【詳解】解:(1)設橢圓的標準方程為,則解之得:.故橢圓的標準方程為.(2)設弦的中點,設,由得,因為直線與橢圓相交,所以,,①∴,所以.∴,又,∴,則,即,②把②代入①得,解得,由②得,解得.綜上可知m的取值范圍為.【點睛】本題考查了橢圓的標準方程以及直線與橢圓的位置關系的綜合問題,有一定難度,屬于中檔題目.11.C分析:可得當位于短軸的端點時,取最大值,要使橢圓上存在點M滿足,則此時,則,討論焦點在軸和在軸上兩種情況即可求解.【詳解】若橢圓焦點在軸上,即時,則當位于短軸的端點時,取最大值,要使橢圓上存在點M滿足,則此時,則,則,解得;若橢圓焦點在軸上,即時,則當位于短軸的端點時,取最大值,要使橢圓上存在點M滿足,則此時,則,則,解得;綜上,m的取值范圍是故選:C.【點睛】關鍵點睛:解決本題的關鍵是判斷出當位于短軸的端點時,取最大值,要使橢圓上存在點M滿足,則此時,則.12.C分析:延長、相交于點,連接,利用橢圓的定義分析得出,設點,求出的取值范圍,利用橢圓的方程計算得出,由此可得出結(jié)果.【詳解】如下圖,延長、相交于點,連接,因為,則,因為為的角平分線,所以,,則點為的中點,因為為的中點,所以,,設點,由已知可得,,,則且,且有,,故,所以,.故選:C.13.C分析:判斷直線與橢圓的交點的位置,然后求解|AB|的取值范圍即可.【詳解】由可知,橢圓的短軸長,長軸長,又直線與橢圓相交于A,B兩點,所以的最大值為,將x軸下方半平面沿著x軸翻折,使之與上半平面成直二面角,此時的最大值仍然是長軸長,而短軸兩個端點間的距離為,由于A,B不能在短軸端點處,所以,故選:C14.C分析:分直線斜率不存在和存在兩種情況,當直線的斜率不存在,可求出點的坐標,從而可得,當直線的斜率存在,設直線的方程為,然后將直線方程與橢圓方程聯(lián)立方程組,消元后利用根與系數(shù)的關系,表示出,從而可表示出,,進而可表示【詳解】解:由橢圓的對稱性可知,,.設點,.若直線的斜率不存在,則點,,所以,所以.若直線的斜率存在,設直線的方程為,聯(lián)立消去整理得,,則.又,同理可得,所以,所以.綜上,的取值范圍為,故選:C.15.BCD分析:將,的坐標代入橢圓的方程可求出的值,從而可得橢圓方程,進而可求出的值,于是對A,B選項可進行判斷;對于C,由題意可知,點在曲線段之間,從而可求出直線的斜率的范圍;對于D,求出與平行且與橢圓相切的直線,從而可得點的坐標,進而可求出的面積的最大值【詳解】解:將,的坐標代入橢圓的方程得且,得,,所以橢圓的方程為,其焦點為,故A錯誤.離心率為,故B項正確.根據(jù)題意,可知點在曲線段之間,因為直線的斜率為1,所以直線的斜率小于1,故C項正確.由于直線的斜率為,所以設與平行且與橢圓相切的直線為,將其代入橢圓方程整理得,由得或,當時,切點為不合題意,舍去,當時,切點為,即當取時,的面積最大,因為直線為,所以直線與切線間的距離為,所以的面積最大值為,故D項正確.故選:BCD【點睛】此題考查橢圓方程的方程及幾何性質(zhì),解題的關鍵是根據(jù)題意求出橢圓方程,考查計算能力,屬于中檔題16.ABC分析:由題意可求出半圓和橢圓的方程,即可求得橢圓離心率,判斷A;結(jié)合半圓的半徑以及橢圓的長半軸長,可確定線段AB長度的取值范圍,判斷B;設坐標,表示出面積,利用基本不等式求得其最大值,判斷C;表示出的周長的表達式,結(jié)合t的取值范圍可判斷D.【詳解】由題意得半圓的方程為,設橢圓的方程為,所以,所以橢圓的方程為.A.橢圓的離心率是,所以該選項正確;B.當時,;當時,,所以線段AB長度的取值范圍是,所以該選項正確;C.由題得面積,設,設,所以,所以,當且僅當時等號成立,所以該選項正確;D.的周長,所以當時,的周長最大,但是不能取零,所以的周長沒有最大值,所以該選項錯誤.故選:ABC.17.ABD分析:先根據(jù)已知條件得到,再利用的面積為1,確定點P為C的短軸的一個端點,然后逐項分析即可.【詳解】由,為的中點可知,.由的面積為1,可知,所以,所以P為橢圓C短軸的一個端點,則,所以,所以,A正確;由A可知,橢圓C的方程為,將點的坐標代入,可知滿足C的方程,B正確;因為為等腰直角三角形,且,所以的內(nèi)切圓半徑,C錯誤;不妨取,則直線的方程為,即,設橢圓C上的點,則點M到直線的距離,其中,則,D正確.故選:ABD.18.BD分析:根據(jù)點在橢圓內(nèi)部求得的范圍,從而解得離心率范圍即可判斷;由離心率求得,再利用橢圓定義,數(shù)形結(jié)合求得的最大值;根據(jù)可得,結(jié)合選項中所得的范圍即可判斷;利用均值不等式以及橢圓定義,即可求得的最小值.【詳解】因為長軸長為4,所以,即;因為點在橢圓內(nèi)部,所以,又,故可得.對于選項:因為,故,,故不正確;對于選項:當,即,解得,所以,則;由橢圓定義:,如圖所示:當點,,共線且在軸下方時,取最大值,所以的最大值為,故正確;對于選項:若,則由選項知,,,,所以,所以不存在使得,故不正確;對于選項:由基本不等式可得,當且僅當時取得等號.又,所以,故正確.綜上所述:正確的選項是:.故選:.19.分析:利用焦半徑公式把比值表示為的式子,然后由得出范圍.【詳解】設,,且得:.故答案為:.20.分析:分析可知,則,設直線的方程為,與橢圓的方程聯(lián)立,利用韋達定理、弦長公式可求得的最小值,即可得解.【詳解】設點關于原點的對稱點為,由于橢圓關于原點對稱,則點在橢圓上,因為既為的中點,也為線段的中點,故四邊形為平行四邊形,故且,因為且,故點與點重合,所以,,由題意可知,直線不與軸重合,易知點,設點、,設直線的方程為,聯(lián)立,可得,,,,所以,,當且僅當時,等號成立,故的最小值為.故答案為:.21.分析:作點關于原點的對稱點,連接、、,分析可知且、、三點共線,故,設直線的方程為,設點、,將直線的方程與橢圓的方程聯(lián)立,利用弦長公式可求得的取值范圍,即可得解.【詳解】作點關于原點的對稱點,連接、、,易知點、,由橢圓的對稱性可知點也在橢圓上,因為為、的中點,所以,四邊形為平行四邊形,所以,且,因為,故、、三點共線,則,所以,.因為點、為橢圓上位于軸上方的兩點,則直線不與軸重合,設直線的方程為,設點、,聯(lián)立可得,則,由韋達定理可得,,所以,,所以,.故答案為:.22.分析:設,,中點,,利用點差法及兩點的斜率公式得到,即可求出的取值范圍,再根據(jù),可得,最后根據(jù)計算可得;【詳解】解:設,,中點,,由與相減得,所以,又,所以,所以,即,因為,所以,所以,又,所以,所以,所以,又,所以,即.故答案為:23.(1);(2).分析:(1)利用橢圓的性質(zhì)及,即可得出;(2)分直線的斜率存在于不存在討論,當?shù)男甭蚀嬖跁r,可設直線的方程為,與橢圓的方程聯(lián)立得到根與系數(shù)的關系及其中點坐標公式及其基本不等式的性質(zhì)即可得出.【詳解】解:(1)設橢圓的半焦距是.依題意,得.因為橢圓的離心率,所以,,.故橢圓的方程為.(2)當軸時,顯然.當與軸不垂直時,可設直線的方程為.由消去整理得.設,,線段的中點為,則.所以,.線段的垂直平分線方程為.在上述方程中令,得.當時,;當時,.所以,或.綜上:的取值范圍是.【點睛】此題考查求橢圓方程,考查直線與橢圓的位置關系,考查韋達定理的應用,考查轉(zhuǎn)化思想和計算能力,屬于中檔題24.(Ⅰ)答案見解析;(Ⅱ).【詳解】試題分析:(Ⅰ)利用橢圓定義求方程;(Ⅱ)把面積表示為關于斜率k的函數(shù),再求最值.試題解析:(Ⅰ)因為,,故,所以,故.又圓的標準方程為,從而,所以.由題設得,,,由橢圓定義可得點的軌跡方程為:().(Ⅱ)當與軸不垂直時,設的方程為,,.由得.則,.所以.過點且與垂直的直線:,到的距離為,所以.故四邊形的面積.可得當與軸不垂直時,四邊形面積的取值范圍為.當與軸垂直時,其方程為,,,四邊形的面積為12.綜上,四邊形面積的取值范圍為.【考點】圓錐曲線綜合問題【名師點睛】高考解析幾何解答題大多考查直線與圓錐曲線的位置關系,直線與圓錐曲線的位置關系是一個很寬泛的考試內(nèi)容,主要由求值、求方程、求定值、求最值、求參數(shù)取值范圍等幾部分組成.其中考查較多的圓錐曲線是橢圓與拋物線,解決這類問題要重視方程思想、函數(shù)思想及化歸思想的應用.25.(1);(2).分析:(1)求出的值后可求拋物線的方程.(2)方法一:設,,,聯(lián)立直線的方程和拋物線的方程后可得,求出直線的方程,聯(lián)立各直線方程可求出,根據(jù)題設條件可得,從而可求的范圍.【詳解】(1)因為,故,故拋物線的方程為:.(2)[方法一]:通式通法設,,,所以直線,由題設可得且.由可得,故,因為,故,故.又,由可得,同理,由可得,所以,整理得到,故,令,則且,故,故即,解得或或.故直線在軸上的截距的范圍為或或.[方法二]:利用焦點弦性質(zhì)設直線的方程為,直線的方程為,直線的方程為,直線的方程為,由題設可得且.由得,所以.因為,,.由得.同理.由得.因為,所以即.故.令,則.所以,解得或或.故直線在x軸上的截距的范圍為.[方法三]【最優(yōu)解】:設,由三點共
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 二零二五年變更孩子撫養(yǎng)權與生活費用分擔合同3篇
- 二零二五年度個人網(wǎng)絡信息安全合作協(xié)議3篇
- 空調(diào)調(diào)試課程設計
- 磁粉檢測課程設計致謝詞
- 初一部編版七年級語文上冊《濟南的冬天》教學設計
- 筒蓋沖壓課程設計
- 形象營銷效果評估-洞察分析
- 委托單與人工智能融合-洞察分析
- 魚肝油乳穩(wěn)定性研究-洞察分析
- 體育場館觀眾體驗影響因素研究-洞察分析
- 部編版五年級語文上冊第六單元教案(共6課時)
- 鉆井與完井工程-第一章-鉆井與完井工程概述
- (新版)工業(yè)機器人系統(tǒng)操作員(三級)職業(yè)鑒定理論考試題庫(含答案)
- 食材配送服務方案(技術方案)
- 課件:《中華民族共同體概論》第一講 中華民族共同體基礎理論
- 2024-2025學年安徽省合肥市蜀山區(qū)數(shù)學四年級第一學期期末質(zhì)量檢測試題含解析
- 離婚協(xié)議書模板可打印(2024版)
- 2024國家開放大學電大??啤东F醫(yī)基礎》期末試題及答案試卷號2776
- 廠區(qū)保潔服務投標方案【2024版】技術方案
- 養(yǎng)老機構績效考核及獎勵制度
- 龍巖市2022-2023學年七年級上學期期末生物試題【帶答案】
評論
0/150
提交評論