1、第2课时范围、最值问题考点1范围问题综合性(2020蚌埠市高三第三次质检)如图,设抛物线C1:x24y与C2:y22px(p0)在第一象限的交点为M,点A,B分别在抛物线C2,C1上,AM,BM分别与C1,C2相切(1)当点M的纵坐标为4时,求抛物线C2的方程;(2)若t1,2,求MBA面积的取值范围解:(1)由条件,4且t0,解得t4,即点M(4,4)代入抛物线C2的方程,得8p16,所以p2,则抛物线C2的方程为y24x.(2)将点M的坐标代入抛物线C2的方程,得p.设点A(x1,y1),直线AM的方程为yk1(xt).联立方程消去y,化简得x24k1x4k1tt20,则16k4(4k1t
2、t2)0,解得k1.从而直线AM的斜率为,解得y1,即点A. 设点B(x2,y2),直线BM的方程为yk2(xt),联立方程消去x,化简得y2y2p0.则8p0,代入p,解得k2.从而直线BM的斜率为,解得x2,即点B.|MB|,点A到直线BM:yx,即tx8yt20的距离为d,故MBA的面积为SMBA|MB|d.而t1,2,所以MBA面积的取值范围是.圆锥曲线中的取值范围问题的解题策略(1)利用圆锥曲线的几何性质或联立方程后的判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;(2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;(3)利用隐含的不等关系建立不等式,
3、从而求出参数的取值范围;(4)利用已知的不等关系构造不等式,从而求出参数的取值范围;(5)利用求函数的值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围已知椭圆C:1(a0,b0)的离心率为,短轴长为2.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设直线l:ykxm与椭圆C交于M,N两点,O为坐标原点,若kOMkON,求原点O到直线l的距离的取值范围解:(1)由题意知e,2b2.又a2b2c2,所以b1,a2.所以椭圆C的标准方程为y21.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),联立方程得(4k21)x28kmx4m240.依题意,(8km)24(4k21)(4m24)0,化简得
4、m24k21.x1x2,x1x2,y1y2(kx1m)(kx2m)k2x1x2km(x1x2)m2.若kOMkON,则,即4y1y25x1x2.所以(4k25)x1x24km(x1x2)4m20.所以(4k25)4km4m20,即(4k25)(m21)8k2m2m2(4k21)0,化简得m2k2.由得0m2,k2.因为原点O到直线l的距离d,所以d21.又k2,所以0d20),则曲线C在T处的切线l的斜率kf(t).由题意,直线l与圆W相切于T点,设圆W的标准方程为(xa)2y22(a0),则直线WT的斜率kWT.因为lWT,所以1,即t38(ta)0.又因为(ta)22,所以2,所以t64t
5、41280.令t2,则3421280,所以(342)(82128)0,即(4)(2832)0,所以4.所以t2,a3,从而圆W的标准方程为(x3)2y22.()设E(x1,y1),F(x2,y2),直线l2:yxm.由得x24x4m0,所以x1x24,x1x24m,所以|EF|4.又因为|PQ|2,所以4.由于l2与曲线C、圆W均有两个不同的交点,所以解得1mb0)的左、右焦点为F1,F2,离心率为,过点F2且垂直于x轴的直线被椭圆E截得的弦长为1.(1)求椭圆E的方程;(2)若直线ykxm(k0)交椭圆E于C,D两点,与线段F1F2和椭圆短轴分别交于两个不同点M,N,且|CM|DN|,求|C
6、D|的最小值解:(1)由题意可知e,且1,解得a2,b1,c.所以椭圆E的方程为y21.(2)把ykxm(k0)代入y21得(14k2)x28kmx4m240.设C(x1,y1),D(x2,y2),则x1x2,x1x2.又M,N(0,m),|CM|DN|,所以xMx1x2xN,即xMxNx1x2.所以x1x2.因为ykxm(k0)与线段F1F2和椭圆短轴分别交于两个不同点M,N,所以m0.又k0,则k,故x1x22m,x1x22m22.因为直线ykxm(k0)与线段F1F2及椭圆的短轴分别交于不同两点,所以2m,即m,且m0,所以|CD|x1x2|.因为m,且m0,所以,当m或m时,|CD|的
7、最小值为.在平面直角坐标系xOy中,已知圆O:x2y24,椭圆C:y21,A为椭圆C的右顶点,过原点且异于x轴的直线与椭圆C交于M,N两点,M在x轴的上方,直线AM与圆O的另一交点为P,直线AN与圆O的另一交点为Q.(1)若3,求直线AM的斜率;(2)设AMN与APQ的面积分别为S1,S2,求的最大值四字程序读想算思已知圆的方程和椭圆的方程,直线与圆、椭圆都相交1.向量3如何转化?2.如何表示三角形的面积?把用直线AM的斜率k来表示转化与化归求直线AM的斜率,求AMN与APQ的面积之比1.用A,P,M的坐标表示;2.利用公式Sabsin C表示并转化进而用基本不等式求其最大值把面积之比的最大值
8、转化为一个变量的不等式思路参考:设直线AM的方程为yk(x2),k0,利用yp3yM求解解:(1)设直线AM的方程为yk(x2),k0,将yk(x2)与椭圆方程y21联立,得k2(x2)2(2x)(2x)求得点M的横坐标为xM,纵坐标为yM.将yk(x2)与圆方程x2y24联立,得k2(x2)2(2x)(2x)求得点P的横坐标为xp,纵坐标为yp.由3得yp3yM,即.又k0,解得k.(2)由M,N关于原点对称,得点N的坐标为xN,yN,所以直线AN的斜率为kAN.于是,同理.所以,当且仅当16k2,即k时等号成立,所以的最大值为.思路参考:设直线AM的方程为yk(x2),k0,由3转化为xp
9、xA3(xMxA)求解解:(1)设直线AM的方程为yk(x2),k0,代入椭圆方程,整理得(4k21)x216k2x4(4k21)0.由根与系数的关系得xAxM,而xA2,所以xM.将yk(x2)代入圆的方程,整理得(k21)x24k2x4(k21)0.由根与系数的关系得xAxP,而xA2,所以xp.由3,得xpxA3(xMxA),即23,解得k22.又k0,所以k.(2)因为MN是椭圆的直径,直线AM,AN斜率均存在,所以kAMkAN,即kkAN,所以kAN.下同解法1(略)思路参考:设直线AM的方程为xmy2,利用yp3yM求解解:(1)设直线AM的方程为xmy2(m0),将其代入椭圆方程
10、,整理得(m24)y24my0,得点M的纵坐标为yM.将xmy2代入圆的方程,整理得(m21)y24my0,得点P的纵坐标为yp.由3,得yp3yM,即.因为m0,解得m2,即m.又直线AM的斜率kb0)的离心率为,F是椭圆的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点(1)求椭圆E的方程;(2)设过点A的直线l与E相交于P,Q两点,当OPQ的面积最大时,求l的方程解:(1)设F(c,0),由题意知,解得c.因为e,所以a2,b2a2c21.所以椭圆E的方程为y21.(2)(方法一)显然直线l的斜率存在设直线l:ykx2,P(x1,y1),Q(x2,y2),且P在线段AQ上由得(4k21)x216kx120,所以x1x2,x1x2.由(16k)248(4k21)0,得k2.则SOPQSAOQSAOP2|x2x1|.令t(t0),则4k2t23,于是SOPQ1,当且仅当t2,即k时等号成立,所以l的方程为yx2或yx2.(方法二)依题意直线l的斜率存在,设直线l的方程为ykx2.将其代入椭圆方程,整理得(4k21)x216kx120,则(16k)248(4k21)16(4k23)0,即k2.由弦长公式得|PQ|.由点到直线的距离公式得点O到直线l的距离d,所以SOPQ|PQ|d.设t(t0),则4k2t23,所以SOPQ1,当且仅当t2,即k时等号成立故所求直线l的方程为yx2或yx2.