1、课时跟踪检测(五十九)最值、范围、证明问题一保高考,全练题型做到高考达标1(2015贵阳期末)已知椭圆C的两个焦点是(0,)和(0,),并且经过点,抛物线E的顶点在坐标原点,焦点恰好是椭圆C的右顶点F.(1)求椭圆C和抛物线E的标准方程;(2)过点F作两条斜率都存在且互相垂直的直线l1,l2,l1交抛物线E于点A,B,l2交抛物线E于点G,H,求的最小值解:(1)设椭圆C的标准方程为1(ab0),焦距为2c,则由题意得c,2a4,a2,b2a2c21,椭圆C的标准方程为x21.右顶点F的坐标为(1,0)设抛物线E的标准方程为y22px(p0),1,2p4,抛物线E的标准方程为y24x.(2)设
2、l1的方程:yk(x1),l2的方程:y(x1),A(x1,y1),B(x2,y2),G(x3,y3),H(x4,y4)由消去y得:k2x2(2k24)xk20,4k416k2164k40,x1x22,x1x21.同理x3x44k22,x3x41,()()|x11|x21|x31|x41|(x1x2x1x21)(x3x4x3x41)84k28216,当且仅当4k2,即k1时,有最小值16.2(2015福建高考)已知点F为抛物线E:y22px(p0)的焦点,点A(2,m)在抛物线E上,且|AF|3.(1)求抛物线E的方程;(2)已知点G(1,0),延长AF交抛物线E于点B,证明:以点F为圆心且与
3、直线GA相切的圆,必与直线GB相切解:(1)由抛物线的定义得|AF|2.因为|AF|3,即23,解得p2,所以抛物线E的方程为y24x.(2)法一:因为点A(2,m)在抛物线E:y24x上,所以m2.由抛物线的对称性,不妨设A(2,2)由A(2,2),F(1,0)可得直线AF的方程为y2(x1)由得2x25x20,解得x2或x,从而B.又G(1,0),所以kGA,kGB,所以kGAkGB0,从而AGFBGF,这表明点F到直线GA,GB的距离相等,故以F为圆心且与直线GA相切的圆必与直线GB相切法二:设以点F为圆心且与直线GA相切的圆的半径为r.因为点A(2,m)在抛物线E:y24x上,所以m2
4、.由抛物线的对称性,不妨设A(2,2)由A(2,2),F(1,0)可得直线AF的方程为y2(x1)由得2x25x20,解得x2或x,从而B.又G(1,0),故直线GA的方程为2x3y20,从而r .又直线GB的方程为2x3y20,所以点F到直线GB的距离dr.这表明以点F为圆心且与直线GA相切的圆必与直线GB相切3如图所示,已知直线l过点M(4,0)且与抛物线y22px(p0)交于A,B两点,以弦AB为直径的圆恒过坐标原点O.(1)求抛物线的标准方程;(2)设Q是直线x4上任意一点,求证:直线QA,QM,QB的斜率依次成等差数列解:(1)设直线l的方程为xky4,代入y22px得y22kpy8
5、p0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则有y1y22kp,y1y28p,而0,故0x1x2y1y2(ky14)(ky24)8pk2y1y24k(y1y2)168p,即08k2p8k2p168p,得p2,所以抛物线方程为y24x.(2)设Q(4,t)由(1)知y1y24k,y1y216,所以yy(y1y2)22y1y216k232.因为kQA,kQB,kQM,所以kQAkQB442kQM.所以直线QA,QM,QB的斜率依次成等差数列4已知F1,F2分别为椭圆C1:1的上、下焦点,F1是抛物线C2:x24y的焦点,点M是C1与C2在第二象限的交点,且|MF1|.(1)求椭圆C1的方程;(2)
6、与圆x2(y1)21相切的直线l:yk(xt),kt0交椭圆C1于A,B,若椭圆C1上一点P满足,求实数的取值范围解:(1)由题知F1(0,1),所以a2b21,又由抛物线定义可知MF1ym1,得ym,于是易知M,从而MF2 ,由椭圆定义知2aMF1MF24,得a2,故b23,从而椭圆C1的方程为1.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),则由知,x1x2x0,y1y2y0,且1,又直线l:yk(xt),kt0与圆x2(y1)21相切,所以有1,由k0,可得k(t1,t0),又联立消去y,得(43k2)x26k2tx3k2t2120,且0恒成立,x1x2,x1x2,所以y
7、1y2k(x1x2)2kt,所以得P.代入式得1,所以2.又将式代入得,2,t0,t1.易知211且213,所以2,所以的取值范围为.二上台阶,自主选做志在冲刺名校(2016赣江模拟)如图所示,设F(c,0)是椭圆1(ab0)的左焦点,直线l:x与x轴交于P点,MN为椭圆的长轴,已知|MN|8,且|PM|2|MF|.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点P的直线m与椭圆相交于不同的两点A,B.证明:AFMBFN;求ABF面积的最大值解:(1)|MN|8,a4,又|PM|2|MF|,e.c2,b2a2c212.椭圆的标准方程为1.(2)证明:当AB的斜率为0时,显然AFMBFN0,满足题意;当AB的斜率不为0时,设A(xA,yA),B(xB,yB),AB的方程为xmy8,代入椭圆方程整理得(3m24)y248my1440.576(m24)0,得m24,yAyB,yAyB.则kAFkBF,而2myAyB6(yAyB)2m60,kAFkBF0,AFMBFN.综上可知,AFMBFN.SABFSBFPSAFP|PF|yByA|,即SABF3,当且仅当3,即m时(此时适合于0的条件)取到等号ABF面积的最大值是3.