2023届高考复习解析几何微专题——圆锥曲线中的最值、范围问题(含答案)

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2023届高考复习解析几何微专题——圆锥曲线中的最值、范围问题(含答案)

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2023届高考复习解析几何微专题——圆锥曲线中的最值、范围问题(解析版)
一、圆锥曲线中最值问题的求解方法
(1)几何法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,则考虑利用图形性质来解决,这就是几何法.
(2)代数法:若题目的条件和结论能体现一种明确的函数,则可首先建立起目标函数,再求这个函数的最值,求函数最值的常用方法有配方法、判别式法、重要不等式法及函数的单调性法等.
例1 (2022·宿州市高三上学期期末)已知抛物线C:y2=2px的焦点为F,圆E:+=4,M,N分别是抛物线C和圆E上的动点,当点M在第一象限且MF⊥x轴时,的最大值为4.
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知过点F的直线l交抛物线C于P,Q两点,且直线l⊥MF,设直线MF与抛物线C的另一个交点为K,求·的最小值.
解:(1)当点M在第一象限且MF⊥x轴时,点M的坐标为.
因为圆E的圆心为E,半径r=2,
所以max=+r=4,
所以 +2=4,解得p=2或(舍去),
故抛物线C的方程为y2=4x.
(2)由题意知F(1,0),直线l的斜率k存在且不为0,
设直线l的方程为
y=k,由
可得k2x2-x+k2=0.
设P,Q,
则x1+x2=2+,x1x2=1.
因为直线l⊥MF,所以直线MF的斜率为-.
设M,K,同理可得x3+x4=2+4k2,x3x4=1.
故·=·
=·+·+·+·
=·+·
=+
=x1x2+x1+x2+1+x3x4+x3+x4+1
=8+4≥8+4×2=16,
当且仅当k2=,即k=±1时,·取得最小值16.
例2 (2022·青岛一模)在平面直角坐标系中,圆O交x轴于点F1,F2,交y轴于点B1,B2.以B1,B2为顶点,F1,F2分别为左、右焦点的椭圆E,恰好经过点.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设经过点(-2,0)的直线l与椭圆E交于M,N两点,求△F2MN面积的最大值.
解:(1)由已知可得,椭圆E的焦点在x轴上.
设椭圆E的标准方程为+=1(a>b>0),焦距为2c,则b=c,
∴a2=b2+c2=2b2,∴椭圆E的标准方程为+=1.
又椭圆E过点,∴+=1,解得b2=1.
∴椭圆E的标准方程为+y2=1.
(2)由于点(-2,0)在椭圆E外,所以直线l的斜率存在.
设直线l的斜率为k,则直线l:y=k(x+2),设M(x1,y1),N(x2,y2).
由消去y得,(1+2k2)x2+8k2x+8k2-2=0.
由Δ>0得0≤k2<,从而x1+x2=,x1x2=,
∴|MN|=|x1-x2|=2.
∵点F2(1,0)到直线l的距离d=,
∴△F2MN的面积为S=|MN|·d=3.
令1+2k2=t,则t∈[1,2),
∴S=3=3=3=3 ,
当=即t=时,S有最大值,Smax=,此时k=±.
∴当直线l的斜率为±时,可使△F2MN的面积最大,其最大值.
跟踪练习
1、(2022·陕西西安质检)已知椭圆+=1(a>b>0)的一个焦点与抛物线x2=8y的焦点相同,且点(1,)在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设过点(0,3)的直线l与椭圆交于不同的两点A,B,且A,B与坐标原点O构成三角形,求△AOB面积的最大值.
解:(1)∵抛物线x2=8y的焦点坐标为(0,2),
∴椭圆的半焦距c=2.
由题意可知
解得a2=8,b2=4,
∴椭圆的标准方程为+=1.
(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2).
∵A,B,O三点构成三角形,所以直线l的斜率存在且不为0,
则可设直线l的方程为y=kx+3.
联立
消去y整理得(2+k2)x2+6kx+1=0.
由Δ>0得36k2-4(2+k2)>0,
即k2->0,
∴x1+x2=-,x1x2=,
∴S△OAB=|x2-x1|==3·.设=t(t>0),
则k2=,
∴==≤,
当且仅当t=3,即k2=时等号成立,
∴△AOB面积的最大值为3×=2.
2、(2022·咸阳模拟)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,且经过A(0,2).
(1)求双曲线C的方程;
(2)若过点B(2,0)的直线交双曲线C于x轴下方不同的两点P,Q,设PQ中点为M,求△BOM(O为坐标原点)面积的最小值.
解:(1)双曲线的离心率为,即=,
因为点A(0,2)在双曲线-=1上,所以=1,a=2,则c=2,又c2=a2+b2,所以b=2.
所以双曲线C的方程为-=1.
(2)易知直线PQ的斜率存在且不为0,设直线PQ的方程为x-2=my(m≠0),
由得(1-m2)y2-4my-8=0,
设P,Q两点的纵坐标分别为y1,y2,则
解得1<m<.
设点M的纵坐标为y0,则y0==,
所以S△OBM=×|OB|×|y0|=×2×==,1<m<.
易知函数y=x-在(1,)上单调递增,
所以m-∈,
所以△BOM面积的最小值为2.
3、(2021·广东省佛山市质检)已知F为椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点,过原点O的动直线l与C交于A,B两点.当A的坐标为时,|OB|=|BF|.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)延长BF交椭圆C于Q,求△QAB的面积的最大值.
解:(1)由A,得B,
而|OB|=|BF|.∴F(-2,0),即c=2.
由,解得a2=5,b2=1.
∴椭圆C的标准方程为+y2=1.
(2)当直线BF斜率不存在时,BF:x=-2,
此时B,|BQ|=,A,
S△QAB=××4=;
当BF所在直线斜率存在时,设BF:y=k(x+2)(k≠0),
联立,得
(1+5k2)x2+20k2x+20k2-5=0,
设B(x1,y1),Q(x2,y2),
则x1+x2=,x1x2=.
解法一:|BQ|=
=·
=·.
又O到BQ的距离d=,
则A到BQ的距离为,
∴S△QAB=.
令1+5k2=t(t>1),
则S△QAB=4
=.
∴当=时,(S△QAB)max=.
综上,△QAB的面积的最大值为.
4、(2021·江西五市九校协作体联考)已知椭圆C:+=1(a>b>0)过点E,A1,A2为椭圆的左、右顶点,且直线A1E,A2E的斜率的乘积为-.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过右焦点F的直线l与椭圆C交于M,N两点,线段MN的垂直平分线交直线l于点P,交直线x=-2于点Q,求的最小值.
解:(1)依题意有,+=1 ①,
因为A1(-a,0),A2(a,0),
所以kA1E=,kA2E=,
所以·=- ②,
由①②解得:a2=2,b2=1,
故椭圆的方程为+y2=1.
(2)由题意知直线l的斜率不为0,设其方程为x=my+1,
设点M(x1,y1),N(x2,y2),
联立方程得(m2+2)y2+2my-1=0,
∴y1+y2=,y1y2=
由弦长公式|MN|=
=·=2 ,
又yP==,
xP=myP+1=-+1=,
|PQ|=|-2-xP|= ,
=·,
令t=,t≥1,
则=·=≥×2=2,
当t=,即m=±1时,取得最小值2.
5、(2021·高考全国卷乙)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,且F与圆M:x2+(y+4)2=1上点的距离的最小值为4.
(1)求p;
(2)若点P在M上,PA,PB是C的两条切线,A,B是切点,求△PAB面积的最大值.
解:(1)由题意知M(0,-4),F(0,),圆M的半径r=1,所以|MF|-r=4,即+4-1=4,解得p=2.
(2)由(1)知,抛物线方程为x2=4y,
由题意可知直线AB的斜率存在,设A(x1,),B(x2,),直线AB的方程为y=kx+b,
联立得消去y得x2-4kx-4b=0,
则Δ=16k2+16b>0 (※),x1+x2=4k,x1x2=-4b,
所以|AB|=|x1-x2|=·=4·.
因为x2=4y,即y=,所以y′=,则抛物线在点A处的切线斜率为,在点A处的切线方程为y-=(x-x1),即y=x-,
同理得抛物线在点B处的切线方程为y=x-,
联立得则
即P(2k,-b).因为点P在圆M上,所以4k2+(4-b)2=1 ①,
且-1≤2k≤1,-5≤-b≤-3,即-≤k≤,3≤b≤5,满足(※).
设点P到直线AB的距离为d,则d=,
所以S△PAB=|AB|·d=4.
由①得,k2==,
令t=k2+b,则t=,且3≤b≤5.
因为t=在[3,5]上单调递增,所以当b=5时,t取得最大值,tmax=5,此时k=0,所以△PAB面积的最大值为20.
6、如图所示,点A,B分别是椭圆+=1长轴的左、右端点,点F是椭圆的右焦点,点P在椭圆上,且位于x轴上方,PA⊥PF.
(1)求点P的坐标;
(2)设M是椭圆长轴AB上的一点,点M到直线AP的距离等于|MB|,求椭圆上的点到点M的距离d的最小值.
解:(1)由已知可得点A(-6,0),F(4,0),
设点P的坐标是(x,y),
则=(x+6,y),=(x-4,y),
∵PA⊥PF,∴·=0,

可得2x2+9x-18=0,解得x=或x=-6.
由于y>0,故x=,于是y=.
∴点P的坐标是.
(2)由(1)可得直线AP的方程是x-y+6=0,点B(6,0).
设点M的坐标是(m,0),则点M到直线AP的距离是,
于是=|m-6|,
又-6≤m≤6,解得m=2.
由椭圆上的点(x,y)到点M的距离为d,
得d2=(x-2)2+y2=x2-4x+4+20-x2
=2+15,
因为-6≤x≤6,
由f(x)=2+15的图象可知,
当x=时,d取最小值,且最小值为.
7、已知椭圆的两个焦点为F1(-1,0),F2(1,0),且椭圆与直线y=x-相切.
(1)求椭圆的方程;
(2)过F1作两条互相垂直的直线l1,l2,与椭圆分别交于点P,Q及M,N,求四边形PMQN面积的最大值与最小值.
解:(1)设椭圆方程为+=1(a>b>0),因为它与直线y=x-只有一个公共点,
所以方程组只有一组解,消去y,整理得(a2+b2)x2-2a2x+3a2-a2b2=0.
所以Δ=(-2a2)2-4(a2+b2)(3a2-a2b2)=0,化简得a2+b2=3.
又焦点为F1(-1,0),F2(1,0),所以a2-b2=1,联立上式解得a2=2,b2=1.
所以椭圆的方程为+y2=1.
(2)若直线PQ的斜率不存在(或为0)时,
则S四边形PMQN===2.
若直线PQ的斜率存在,设为k(k≠0),则直线MN的斜率为-.
所以直线PQ的方程为y=kx+k,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立方程得化简得(2k2+1)x2+4k2x+2k2-2=0,
则x1+x2=,x1x2=,
所以|PQ|=|x1-x2|

=2×,
同理可得|MN|=2×.
所以S四边形PMQN=
=4×=4×
=4×(-)
=4×
=4×(-).
因为4k2++10≥2+10=18(当且仅当k2=1时取等号),所以∈,所以4×(-)∈.
综上所述,四边形PMQN面积的最小值为,最大值为2.
8、如图,已知抛物线x2=y,点A,B,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|PA|·|PQ|的最大值.
解:(1)设直线AP的斜率为k,k==x-,
因为-(2)联立直线AP与BQ的方程
解得点Q的横坐标是xQ=.
因为|PA|= = (k+1),
|PQ|= (xQ-x)=-,
所以|PA|·|PQ|=-(k-1)(k+1)3.
令f(k)=-(k-1)(k+1)3(-1所以f(k)在区间上单调递增,上单调递减,因此当k=时,|PA|·|PQ|取得最大值.
二、圆锥曲线中求解范围问题的常见求法
(1)将直线方程与圆锥曲线方程联立,消元得到一元二次方程,根据直线与圆锥曲线的位置关系求解.
(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在两个参数之间建立等量关系.
(3)利用几何条件构造不等关系.
(4)利用基本不等式求出参数的取值范围.
(5)利用函数的值域的求法,确定参数的取值范围.
例3 (2022·淮北三模)椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,离心率为,过F1且垂直于x轴的直线被椭圆C截得的线段长为3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知点H(0,1),若直线y=x+t与椭圆C相交于C,D两点,且直线HC,HD的斜率之和为-2,求实数t的值;
(3)点P是椭圆C上除长轴端点外的任一点,连接PF1,PF2,设∠F1PF2的平分线PM交C的长轴于点M(m,0),求m的取值范围.
解:(1)由于c2=a2-b2,将x=-c代入椭圆方程+=1,得y=±,
由题意知=3,又椭圆离心率e==,则c=a,
所以b2=a2,所以a=2,b=,
所以椭圆C的方程为+=1.
(2)设C(x1,y1),D(x2,y2),
由消去y得7x2+8tx+4t2-12=0,
Δ=(8t)2-4×7×(4t2-12)>0,解得-x1+x2=-,x1x2=,
由题意可知直线HC和HD的斜率存在,
所以kHC+kHD=+
==-2,
即=-2,
解得t=2或-3.
因为-(3)设P(x0,y0)(y0≠0),又F1(-1,0),F2(1,0),
所以可设直线PF1,PF2的方程分别为lPF1:y0x-(x0+1)y+y0=0,
lPF2:y0x-(x0-1)y-y0=0.
由题意知=,
由于点P在椭圆上,所以+=1,y=3(1-),
所以=.
因为-1所以=,所以m=x0,因此-所以m的取值范围是(-,).
例4 (2022·泉州模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,直线x+y-1=0被以椭圆C的短轴为直径的圆截得的弦长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点M(4,0)的直线l交椭圆于A,B两个不同的点,且λ=|MA|·|MB|,求λ的取值范围.
解:(1)因为原点到直线x+y-1=0的距离为d==,
所以2+2=b2(b>0),解得b=1.
又e2==1-=,解得a=2.
所以椭圆C的方程为+y2=1.
(2)当直线l的斜率为0时,λ=|MA|·|MB|=12.
当直线l的斜率不为0时,设直线l:x=my+4,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立方程得(m2+4)y2+8my+12=0.
由Δ=64m2-48(m2+4)>0,得m2>12,
所以y1y2=.
λ=|MA|·|MB|=|y1|·|y2|
=(m2+1)·|y1y2|==12.
由m2>12,得0<<,所以<λ<12.
综上,λ的取值范围是.
跟踪练习
1、(2022·广东省质检)已知椭圆C的两个焦点分别是(-1,0),(1,0),并且经过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知点Q(0,2),若C上总存在两个点A、B关于直线y=x+m对称,且·<4,求实数m的取值范围.
解:(1)因为椭圆C的焦点在x轴上,
所以设它的标准方程为+=1(a>b>0).
由椭圆的定义得
2a=+=2,
所以a=.
因为c=1,所以b2=a2-c2=1.
因此,椭圆C的标准方程为+y2=1.
(2)根据题意可设直线AB的方程为y=-x+n,
联立,
整理得3x2-4nx+2n2-2=0,
由Δ=(-4n)2-4×3(2n2-2)>0,
得n2<3.
设A(x1,-x1+n),B(x2,-x2+n),
则x1+x2=,x1x2=.
又设AB的中点为M(x0,-x0+n),
则x0==,-x0+n=.
由于点M在直线y=x+m上,
所以=+m,得n=-3m,
代入n2<3,得9m2<3,所以-因为=(x1,-x1+n-2),=(x2,-x2+n-2),
所以·=2x1x2-(n-2)(x1+x2)+(n-2)2
=-+=.
由·<4,得3n2-4n+8<12,3n2-4n-4<0
得-由①②得-故实数m的取值范围为.
2、已知P点坐标为(0,-2),点A,B分别为椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右顶点,直线BP交E于点Q,△ABP是等腰直角三角形,且=.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设过点P的动直线l与E相交于M,N两点,当坐标原点O位于以MN为直径的圆外时,求直线l斜率的取值范围.
解:(1)由△ABP是等腰直角三角形,
得a=2,B(2,0).
设Q(x0,y0),则由=,

代入椭圆方程得b2=1,
所以椭圆E的方程为+y2=1.
(2)依题意得,直线l的斜率存在,方程设为y=kx-2.
联立
消去y并整理得(1+4k2)x2-16kx+12=0.(*)
因直线l与E有两个交点,即方程(*)有不等的两实根,
故Δ=(-16k)2-48(1+4k2)>0,
解得k2>.
设M(x1,y1),N(x2,y2),
由根与系数的关系得
因坐标原点O位于以MN为直径的圆外,
所以·>0,即x1x2+y1y2>0,
又由x1x2+y1y2=x1x2+(kx1-2)(kx2-2)
=(1+k2)x1x2-2k(x1+x2)+4
=(1+k2)·-2k·+4>0,
解得k2<4,综上可得则满足条件的斜率k的取值范围为
∪.
3、(2021·陕西部分学校联考)椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,长轴长与短轴长之积为16.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)在直线x+3y+t=0上存在一点P,过P作两条相互垂直的直线均与椭圆C相切,求t的取值范围.
解:(1)由题意得解得
所以椭圆C的标准方程为+=1.
(2)①当过点P的椭圆C的一条切线的斜率不存在时,另一条切线斜率为0,易得P(±2,±).
②过点P的椭圆C的切线的斜率均存在时,
设P(x0,y0),x0≠±2,
设切线方程为y=k(x-x0)+y0,
代入椭圆方程得
(4k2+1)x2-8k(kx0-y0)x+4(kx0-y0)2-8=0,
由Δ=[8k(kx0-y0)]2-4(4k2+1)[4(kx0-y0)2-8]=0,
可得(x-8)k2-2x0y0k+y-2=0,
设过点P与椭圆C相切的切线斜率分别为k1,k2,
则k1k2=,
因为两条切线相互垂直,所以=-1,
即x+y=10(x0≠±2),
结合①②知,P在圆x2+y2=10上,
又因为点P在直线x+3y+t=0上,
所以直线x+3y+t=0与圆x2+y2=10有公共点,
则≤,得-10≤t≤10.
综上所述,t的取值范围为[-10,10].
4、已知椭圆C:+=1(a>b>0)经过点M,F1,F2是椭圆C的两个焦点,|F1F2|=2,P是椭圆C上的一个动点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若点P在第一象限,且·≤,求点P的横坐标的取值范围.
解:(1)由题意得解得a=2,b=1,c=,
所以椭圆C的标准方程为+y2=1.
(2)因为c=,F1(-,0),F2(,0),
设P(x,y),则·=(--x,-y)·(-x,-y)=x2+y2-3,
因为+y2=1,所以·=x2+y2-3=x2+1--3=(3x2-8)≤,解得-≤x≤.
因为点P在第一象限,
所以x>0,所以0所以点P的横坐标的取值范围是(0, ].
5、已知双曲线x2-=1,斜率为k(k≠0)的直线l与双曲线的左、右两支分别交于A,B两点.
(1)若直线l过P(0,1),且PB=3AP,求直线l的斜率k;
(2)若线段AB的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为,求k的取值范围.
解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),
因为BP=3AP,所以=3,
即(x2,y2-1)=3(-x1,1-y1),
所以
所以
所以x1=-1,y1=0,即A(-1,0),
所以k=kAP==1.
(2)设直线l的方程为y=kx+m(k≠0).
由整理得(2-k2)x2-2kmx-m2-2=0.
因为直线l与双曲线的左、右两支分别交于A,B两点,
于是2-k2≠0,且Δ=(-2km)2+4(2-k2)(m2+2)>0,
整理得m2+2-k2>0.
则x1+x2=,x1x2=.
设线段AB的中点坐标(x0,y0),
则x0==,y0=kx0+m=.
所以AB的垂直平分线方程为
y-=-(x-),
此直线与x轴,y轴的交点坐标分别为
(,0),(0,).
由题可得||·||=,
整理得m2=,k≠0.
所以可得+2-k2>0,
整理得(k2-2)(k2-|k|-2)>0,k≠0.
解得0<|k|<或|k|>2.
所以k的取值范围是(-∞,-2)∪(-,0)∪(0,)∪(2,+∞).
6、已知椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,E的左顶点为A,上顶点为B,点P在椭圆上,且△PF1F2的周长为4+2.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆交于不同的两点M,N,且线段MN的垂直平分线过定点G(1,0),求k的取值范围.
解:(1)由题意知解得
则b2=a2-c2=1,∴椭圆E的方程为+y2=1.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),弦MN的中点D(x0,y0),
由消去y整理得,(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,
∵直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆交于不同的两点,
∴Δ=64k2m2-4(1+4k2)(4m2-4)>0,即m2<1+4k2,
由根与系数的关系得则x0==-,y0=kx0+m=,
所以直线DG的斜率为kDG==-,
又由直线DG和直线MN垂直可得-·k=-1,则m=-,
代入m2<1+4k2可得2<1+4k2,即k2>,解得k>或k<-.
故所求k的取值范围是∪.2023届高考复习解析几何微专题——圆锥曲线中的最值、范围问题(学生版)
一、圆锥曲线中最值问题的常用求解方法
(1)几何法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,则考虑利用图形性质来解决,这就是几何法.
(2)代数法:若题目的条件和结论能体现一种明确的函数,则可首先建立起目标函数,再求这个函数的最值,求函数最值的常用方法有配方法、判别式法、重要不等式法及函数的单调性法等.
例1 (2022·宿州市高三上学期期末)已知抛物线C:y2=2px的焦点为F,圆E:+=4,M,N分别是抛物线C和圆E上的动点,当点M在第一象限且MF⊥x轴时,的最大值为4.
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知过点F的直线l交抛物线C于P,Q两点,且直线l⊥MF,设直线MF与抛物线C的另一个交点为K,求·的最小值.
例2 (2022·青岛一模)在平面直角坐标系中,圆O交x轴于点F1,F2,交y轴于点B1,B2.以B1,B2为顶点,F1,F2分别为左、右焦点的椭圆E,恰好经过点.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设经过点(-2,0)的直线l与椭圆E交于M,N两点,求△F2MN面积的最大值.
跟踪练习
1、(2022·陕西西安质检)已知椭圆+=1(a>b>0)的一个焦点与抛物线x2=8y的焦点相同,且点(1,)在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设过点(0,3)的直线l与椭圆交于不同的两点A,B,且A,B与坐标原点O构成三角形,求△AOB面积的最大值.
2、(2022·咸阳模拟)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,且经过A(0,2).
(1)求双曲线C的方程;
(2)若过点B(2,0)的直线交双曲线C于x轴下方不同的两点P,Q,设PQ中点为M,求△BOM(O为坐标原点)面积的最小值.
3、(2021·广东省佛山市质检)已知F为椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点,过原点O的动直线l与C交于A,B两点.当A的坐标为时,|OB|=|BF|.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)延长BF交椭圆C于Q,求△QAB的面积的最大值.
.
4、(2021·江西五市九校协作体联考)已知椭圆C:+=1(a>b>0)过点E,A1,A2为椭圆的左、右顶点,且直线A1E,A2E的斜率的乘积为-.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过右焦点F的直线l与椭圆C交于M,N两点,线段MN的垂直平分线交直线l于点P,交直线x=-2于点Q,求的最小值.
5、(2021·高考全国卷乙)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,且F与圆M:x2+(y+4)2=1上点的距离的最小值为4.
(1)求p;
(2)若点P在M上,PA,PB是C的两条切线,A,B是切点,求△PAB面积的最大值.
6、如图所示,点A,B分别是椭圆+=1长轴的左、右端点,点F是椭圆的右焦点,点P在椭圆上,且位于x轴上方,PA⊥PF.
(1)求点P的坐标;
(2)设M是椭圆长轴AB上的一点,点M到直线AP的距离等于|MB|,求椭圆上的点到点M的距离d的最小值.
7、已知椭圆的两个焦点为F1(-1,0),F2(1,0),且椭圆与直线y=x-相切.
(1)求椭圆的方程;
(2)过F1作两条互相垂直的直线l1,l2,与椭圆分别交于点P,Q及M,N,求四边形PMQN面积的最大值与最小值.
8、如图,已知抛物线x2=y,点A,B,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|PA|·|PQ|的最大值.
二、圆锥曲线中求解范围问题的常见求法
(1)将直线方程与圆锥曲线方程联立,消元得到一元二次方程,根据直线与圆锥曲线的位置关系求解.
(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在两个参数之间建立等量关系.
(3)利用几何条件构造不等关系.
(4)利用基本不等式求出参数的取值范围.
(5)利用函数的值域的求法,确定参数的取值范围.
例3 (2022·淮北三模)椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,离心率为,过F1且垂直于x轴的直线被椭圆C截得的线段长为3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知点H(0,1),若直线y=x+t与椭圆C相交于C,D两点,且直线HC,HD的斜率之和为-2,求实数t的值;
(3)点P是椭圆C上除长轴端点外的任一点,连接PF1,PF2,设∠F1PF2的平分线PM交C的长轴于点M(m,0),求m的取值范围.
例4 (2022·泉州模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,直线x+y-1=0被以椭圆C的短轴为直径的圆截得的弦长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点M(4,0)的直线l交椭圆于A,B两个不同的点,且λ=|MA|·|MB|,求λ的取值范围.
跟踪练习
1、(2022·广东省质检)已知椭圆C的两个焦点分别是(-1,0),(1,0),并且经过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知点Q(0,2),若C上总存在两个点A、B关于直线y=x+m对称,且·<4,求实数m的取值范围.
2、已知P点坐标为(0,-2),点A,B分别为椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右顶点,直线BP交E于点Q,△ABP是等腰直角三角形,且=.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设过点P的动直线l与E相交于M,N两点,当坐标原点O位于以MN为直径的圆外时,求直线l斜率的取值范围.
3、(2021·陕西部分学校联考)椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,长轴长与短轴长之积为16.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)在直线x+3y+t=0上存在一点P,过P作两条相互垂直的直线均与椭圆C相切,求t的取值范围.
4、已知椭圆C:+=1(a>b>0)经过点M,F1,F2是椭圆C的两个焦点,|F1F2|=2,P是椭圆C上的一个动点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若点P在第一象限,且·≤,求点P的横坐标的取值范围.
5、已知双曲线x2-=1,斜率为k(k≠0)的直线l与双曲线的左、右两支分别交于A,B两点.
(1)若直线l过P(0,1),且PB=3AP,求直线l的斜率k;
(2)若线段AB的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为,求k的取值范围.
6、已知椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,E的左顶点为A,上顶点为B,点P在椭圆上,且△PF1F2的周长为4+2.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆交于不同的两点M,N,且线段MN的垂直平分线过定点G(1,0),求k的取值范围.

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