1、课时作业(五十九)最值、范围、证明问题授课提示:对应学生用书第270页1(2015浙江卷)已知椭圆y21上两个不同的点A,B关于直线ymx对称(1)求实数m的取值范围;(2)求AOB面积的最大值(O为坐标原点)解析:(1)由题意知m0,可设直线AB的方程为yxb.由消去y,得x2xb210.因为直线yxb与椭圆y21有两个不同的交点,所以2b220,将线段AB中点M,代入直线方程ymx解得b.由得m或m.(2)令t,则|AB|,且O到直线AB的距离d.设AOB的面积为S(t),所以S(t)|AB|d ,当且仅当t2时,等号成立故AOB面积的最大值为.2已知定圆M:(x)2y216,动圆N过点F
2、(,0)且与圆M相切,记圆心N的轨迹为E.(1)求轨迹E的方程;(2)设点A,B,C在E上运动,A与B关于原点对称,且|AC|CB|,当ABC的面积最小时,求直线AB的方程解析:(1)易知点F(,0)在圆M:(x)2y216内,圆N内切于圆M,又圆M的半径为4,|NM|NF|4,又|FM|24,点N的轨迹E为椭圆,且2a4,c,所以b1,所以轨迹E的方程为y21.(2)()当AB为椭圆E的长轴(或短轴)时,依题意知,点C可为椭圆的上、下顶点(或左、右顶点),此时SABC|OC|AB|2.()当直线AB的斜率存在且不为0时,设其为k,则直线AB的方程为ykx,由解得x,y,所以|OA|2xy.由
3、|AC|CB|知,ABC为等腰三角形,又O为AB的中点,所以OCAB,所以直线OC的方程为yx,由解得x,y,|OC|2,SABC2SOAC|OA|OC|,由于,所以SABC,当且仅当14k2k24,即k1时等号成立,此时ABC面积取最小值,是.因为2,所以ABC面积的最小值为,此时直线AB的方程为yx或yx.3(2016江苏,22,10分)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:xy20,抛物线C:y22px(p0)(1)若直线l过抛物线C的焦点,求抛物线C的方程;(2)已知抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点P和Q.求证:线段PQ的中点坐标为(2p,p);求p的取值范围解析:(1)抛
4、物线C:y22px(p0)的焦点为,由点在直线l:xy20上,得020,即p4.所以抛物线C的方程为y28x.(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),线段PQ的中点M(x0,y0)因为点P和Q关于直线l对称,所以直线l垂直平分线段PQ,于是直线PQ的斜率为1,则可设其方程为yxb.由消去x得y22py2pb0.(*)因为P和Q是抛物线C上的相异两点,所以y1y2,从而(2p)24(2pb)0,化简得p2b0.方程(*)的两根为y1,2p,从而y0p.因为M(x0,y0)在直线l上,所以x02p.因此,线段PQ的中点坐标为(2p,p)因为M(2p,p)在直线yxb上,所以p(2p)b,即b2
5、2p.由知p2b0,于是p2(22p)0,所以p.因此,p的取值范围是.4(2016山东,21,14分)平面直角坐标系xOy中,椭圆C:1(ab0)的离心率是,抛物线E:x22y的焦点F是C的一个顶点(1)求椭圆C的方程;(2)设P是E上的动点,且位于第一象限,E在点P处的切线l与C交于不同的两点A,B,线段AB的中点为D.直线OD与过P且垂直于x轴的直线交于点M.()求证:点M在定直线上;()直线l与y轴交于点G,记PFG的面积为S1,PDM的面积为S2,求的最大值及取得最大值时点P的坐标解析:(1)由题意知,可得a24b2.因为抛物线E的焦点为F的坐标为,所以b,所以a1.所以椭圆C的方程
6、为x24y21.(2)()设P(m0)由x22y,可得yx,所以直线l的斜率为m.因此直线l的方程为ym(xm),即ymx.设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0),联立得(4m21)x24m3xm410.由0,得0m(或0m22),(*)且得x1x2,因此x0.将其代入ymx,得y0.因为,所以直线OD的方程为yx.联立得点M的纵坐标yM,所以点M在定直线y上()由()知直线l的方程为ymx.令x0,得y,所以G.又P,F,D,所以S1|GF|m,S2|PM|mx0|.所以.设t2m21.则2.当,即t2时,取到最大值,此时m,满足(*)式,所以P点坐标为.因此的最大值为,此时点P的坐标为.