1、 8.11圆锥曲线中的最值范围问题例1已知抛物线C的顶点为O(0,0),焦点F(0,1)(1)求抛物线C的方程;(2)过F作直线交抛物线于A、B两点若直线OA、OB分别交直线l:y=x2于M、N两点,求|MN|的最小值【答案】(1)p=2,抛物线C的方程为x2=4y;(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=kx+1由消去y,整理得x24kx4=0,所以x1+x2=4k,x1x2=4,从而有|x1x2|=4由,解得,同理,所以,令4k3=t,t不为0,则k=,当t0时,|MN|=22;当t0时,|MN|=2=2;综上所述,当t=时,|MN|的最小值是例2如图,已知抛物线.
2、点A,抛物线上的点P(x,y),过点B作直线AP的垂线,垂足为Q.(1)求直线AP斜率的取值范围; (2)求的最大值【答案】(1)设直线AP的斜率为k,因为,所以直线AP斜率的取值范围是(2)联立直线AP与BQ的方程解得点Q的横坐标是因为|PA|=,|PQ|= ,所以令,因为,所以 f(k)在区间上单调递增,上单调递减,因此当k=时,取得最大值例3已知点A(0,2),椭圆E: (ab0)的离心率为,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点. (1)求E的方程;(2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点.当OPQ的面积最大时,求l的方程.【答案】(1)椭圆的方程为.(2)设,由题意可
3、设直线的方程为:,联立消去得,当,所以,即或时,.所以点到直线的距离,所以,设,则,当且仅当,即,解得时取等号,满足所以的面积最大时直线的方程为:或.例4已知点,点是圆C:上的任意一点,线段PA的垂直平分线与直线CP交于点E(1)求点E的轨迹方程;(2)若直线与点E的轨迹有两个不同的交点F和Q,且原点总在以FQ为直径的圆的内部,求实数m的取值范围【答案】(1)(2)设,联立,消去y得,由得,所以,因为原点总在以FQ为直径的圆的内部,所以,即而,所以,即,所以,且满足式,所以m的取值范围是例5设椭圆的右焦点为,右顶点为,已知,其中为原点,为椭圆的离心率.(1)求椭圆的方程;(2)设过点的直线与椭
4、圆交于点(不在轴上),垂直于的直线与交于点,与轴交于点,若,且,求直线的斜率的取值范围.【答案】(1)设,由,即,可得,又,所以,因此,所以椭圆的方程为.(2)设直线的斜率为(),则直线的方程为.设,由方程组,整理得.解得,或,由题意得,从而.由(1)知,设,有,.由,得,所以,解得.因此直线的方程为.设,由方程组消去,解得.在中,即,化简得,即,解得或.所以,直线的斜率的取值范围为.例6.设抛物线上有不同两点关于直线对称,求的取值范围【答案】.【课外作业】1已知的三个顶点在抛物线:上,为抛物线的焦点,点为的中点,.(1)若,求点的坐标;(2)求面积的最大值.PBAMFyx0【答案】(1)或,
5、(2)设直线的方程为,由得,于是,所以,所以的中点的坐标,由,所以,所以,因为,所以,由,所以,又因为,点到直线的距离为,所以,记,令,解得,所以在上是增函数,在上是减函数,在上是增函数,又,所以当时 ,取得最大值,此时,所以的面积的最大值为. 2已知椭圆C:()的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设F为椭圆C的左焦点,T为直线上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q. (i)证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);(ii)当最小时,求点T的坐标.【答案】(1),又.(2)椭圆方程化为.()设PQ的方程为,代入椭圆方程得:.设PQ
6、的中点为,则又TF的方程为,则得,所以,即OT过PQ的中点,即OT平分线段PQ.(),又,所以.当时取等号,此时T的坐标为.3如图,椭圆C:(ab0)的离心率为 ,其左焦点到点P(2,1)的距离为不过原点O的直线l与C相交于A,B两点,且线段AB被直线OP平分()求椭圆C的方程;() 求ABP的面积取最大时直线l的方程【答案】(1)椭圆的方程为:.(2)易得直线的方程:,设.其中.、在椭圆上,.设直线的方程为:,代入椭圆:.显然,且.由上又有:.点到直线的距离为:.,当且仅当时,三角形的面积最大,此时直线的方程.4已知抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,点M在第一象限且为抛物线C上一点,点N(5,0)在点F右侧,且MNF恰为等边三角形(1)求C的方程;(2)若直线l:xky+m与C交于A,B两点,AOB120(其中O为坐标原点),求实数m的取值范围【答案】(1)由题意知,由抛物线的定义可知,则由,得,所以抛物线的方程为(2)设,由,得, ,则,所以,因为,所以,所以且,所以,解得,即的取值范围为5.已知椭圆上两个不同的点,关于直线对称,求实数的取值范围. 【答案】 或.