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第11讲高考难点突破三:圆锥曲线的综合问题(最值、范围问题)
目录
TOC\o1-1\h\u高频考点一:椭圆中最值问题 1
高频考点二:椭圆中参数范围问题 9
高频考点三:双曲线中最值问题 17
高频考点四:双曲线中参数范围问题 24
高频考点五:抛物线中最值问题 31
高频考点六:抛物线中参数范围问题 38
高频考点一:椭圆中最值问题
典型例题
例题1.(2023·河南洛阳·洛宁县第一高级中学校考模拟预测)已知椭圆的左,右顶点分别为,,左焦点为,点在椭圆上.
(1)求的方程;
(2)设直线与交于不同于的,两点,且,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)依题意得,解得,,
所以C的方程为.
(2)由题意知,直线l的斜率不为0,
则不妨设直线l的方程为,
联立,消去得,
,化简整理得,
设,,则,,
因为,所以,
因为,所以,,
得,
将,代入上式得,
得,整理得,
解得或(舍去).
所以直线l的方程为,则直线l恒过点,
所以
,
设,则,,
易知在上单调递增,
所以时,取得最大值,
又,
所以.
????
例题2.(2023·北京通州·统考三模)已知椭圆的离心率为,椭圆截直线所得线段的长度为2.
(1)求椭圆的方程
(2)动直线交椭圆于,两点,交轴于点,为线段的中点,点是关于的对称点,以点为圆心的圆过原点,直线与相切于点,求的最大值
【答案】(1)
(2)2
【详解】(1)由椭圆的离心率为,
得.
又当时,
得,
所以
因此椭圆方程为.
(2)??
设A(,),B(,).
联立方程得
由得(*)
且,
因此,
所以
又N(0,-m),
所以
整理得:,
因为
所以
令故
所以
因为上单调递增,
因此
等号当且仅当时成立,
此时
最大值为2.
例题3.(2023·四川成都·石室中学校考模拟预测)已知椭圆:的离心率,点,为椭圆的左、右焦点且经过点的最短弦长为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点分别作两条互相垂直的直线,,且与椭圆交于不同两点,,与直线交于点,若,且点满足,求的最小值.
【答案】(1)
(2)5
【详解】(1)由题意,,解得,,所以椭圆的方程为.
(2)由(1)得,若直线的斜率为0,则为与直线无交点,不满足条件.
设直线:,若,则则不满足,所以.
设,,,
由得:,,.
因为,即,则,,
所以,解得,则,即,
直线:,联立,解得,
∴,当且仅当或时等号成立
∴的最小值为5.
练透核心考点
1.(2023春·上海黄浦·高二上海市大同中学校考期中)已知是椭圆上一个动点,是椭圆的左焦点,若的最大值和最小值分别为和.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)是轴正半轴上的一点,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意可得,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)设,
则
当时,
当时,,
所以.
2.(2023春·广西·高二校联考期中)已知椭圆的长轴长是短轴长的倍,且椭圆C经过点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设O为坐标原点,过右焦点F的直线l与椭圆C交于A,B两点.求使面积最大时直线l的方程.
【答案】(1)
(2)或
【详解】(1)因为长轴长是短轴长的倍,则,
所以椭圆C的方程为,
把点的坐标代入上式,得,可得,所以,
故椭圆C的方程为.
(2)易知右焦点F的坐标为,
若直线l的斜率为0,则O,A,B三点不能构成三角形,
??
所以直线l的斜率不为0,设直线l的方程为,
联立方程组,消去x,得,
判别式,
设,则,,??
.
令,则,
当且仅当时,等号成立,即,解得,
所以此时直线l的方程为或.
3.(2023·全国·高三对口高考)已知直线经过椭圆的左顶点和上顶点,点是椭圆上位于轴上方的动点,为椭圆的右顶点,直线、与直线分别交于、两点.求线段的长度的最小值.
????
【答案】
【详解】解:点、在直线上,则,解得,
所以,椭圆的方程为,
设点,则,
则,,所以,,
设直线的方程为,其中,则直线的方程为,
设点、,
由可得,联立可得,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,
因此,的最小值为.
高频考点二:椭圆中参数范围问题
典型例题
例题1.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的右焦点为,直线.
(1)若到直线的距离为,求;
(2)若直线与椭圆交于,两点,且的面积为,求;
(3)若椭圆上存在点,过作直线的垂线,垂足为,满足直线和直线的夹角为,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)且
【详解】(1)因为,所以右焦点为,
又因为,所以到直线的距离,解得;
(2)设,,
由得,
所以,即,且,
所以
,
又因为O到直线的距离为,
所以的面积为
,
解得满足,所以;
(3)若,则直线经过点,此时直线和直线的夹角为(舍去),
若
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