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1、1配餐作业配餐作业( (五十九五十九) ) 最值、范围问题最值、范围问题(时间:40 分钟)1如图,椭圆E:1(ab0)经过点A(0,1),且离心率为。x2 a2y2 b222(1)求椭圆E的方程;(2)经过点(1,1),且斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点P,Q(均异于点A),证明:直线AP与AQ的斜率之和为 2。解析 (1)由题设知 ,b1,c a22结合a2b2c2,解得a。2所以椭圆的方程为y21。x2 2(2)证明:由题设知,直线PQ的方程为yk(x1)1(k2),代入y21,x2 2得(12k2)x24k(k1)x2k(k2)0。由已知得(1,1)在椭圆外,则 0,设P(x1,y
2、1),Q(x2,y2),x1x20,则x1x2,x1x2。4kk1 12k22kk2 12k2从而直线AP,AQ的斜率之和kAPkAQy11 x1y21 x2kx12k x1kx22k x22k(2k)2k(2k)(1 x11 x2)x1x2 x1x22k(2k)4kk1 2kk22k2(k1)2。故直线AP与AQ的斜率之和为 2。答案 (1)y21 (2)见解析x2 222已知圆E:x22 经过椭圆C:1(ab0)的左、右焦点F1,F2,且(y1 2)9 4x2 a2y2 b2与椭圆C在第一象限的交点为A,且F1,E,A三点共线。直线l交椭圆C于M,N两点,且(0)。MNOA(1)求椭圆C的
3、方程;(2)当AMN的面积取到最大值时,求直线l的方程。解析 (1)F1,E,A三点共线,F1A为圆E的直径,AF2F1F2。由x22 ,(01 2)9 4得x,2c,2|AF2|2|AF1|2|F1F2|2981,2a|AF1|AF2|4,a2。a2b2c2,b,2椭圆C的方程为1。x2 4y2 2(2)由题意知,点A的坐标为(,1),2(0),MNOA直线l的斜率为,22故设直线l的方程为yxm,22联立Error!消去y并整理得x2mxm220,2设M(x1,y1),N(x2,y2),x1x2m,x1x2m22,22m24m280,2b0)的左、右焦点分别是点F1,F2,其离x2 a2y
4、2 b2心率e ,点P为椭圆上的一个动点,PF1F2面积的最大值为 4。1 23(1)求椭圆的方程;(2)若A,B,C,D是椭圆上不重合的四个点,AC与BD相交于点F1,0,求|ACBD|的取值范围。ACBD解析 (1)由题意得,当点P是椭圆的上、下顶点时,PF1F2面积取最大值,此时SPF1F2 |F1F2|OP|bc,bc4,1 23e ,b2,a4,1 23椭圆的方程为1。x2 16y2 12(2)由(1)得椭圆的方程为1,x2 16y2 12则F1的坐标为(2,0),0,ACBD。ACBD当直线AC与BD中有一条直线斜率不存在时,易得|6814。ACBD当直线AC的斜率k存在且k0 时
5、,则其方程为yk(x2),设A(x1,y1),C(x2,y2),联立Error!消去y,得(34k2)x216k2x16k2480,Error!4|x1x2|,AC1k224k21 34k2此时直线BD的方程为y (x2),1 k同理,由Error!可得|,BD24k21 3k24|,ACBD24k21 4k2324k21 3k24168k212 3k244k23令tk21(k0),则t1,|,ACBD16812t1t2t1,01)的左、x2 a2右焦点,P为椭圆C上任意一点,且的最小值为 0。PF1PF2(1)求椭圆C的方程;(2)如图,动直线l:ykxm与椭圆C有且仅有一个公共点,作F1M
6、l,F2Nl分别交直线l于M,N两点,求四边形F1MNF2面积S的最大值。解析 (1)设P(x,y),则(cx,y),PF1(cx,y),PF2x2y2c2x21c2,xa,a,PF1PF2a21 a2由题意得,1c20,c1,则a22,5椭圆C的方程为y21。x2 2(2)将直线l的方程l:ykxm代入椭圆C的方程y21 中,得(2k21)x2 2x24kmx2m220,则 16k2m24(2k21)(2m22)0,化简得:m22k21。设d1|F1M|,d2|F2N|。|km|k21|km|k21当k0 时,设直线l的倾斜角为,则|d1d2|MN|tan|,|MN|d1d2|,1 |k|S
7、 |d1d2|(d1d2),1 21 |k|2|m| k214|m| m214|m|1 |m|m22k21,当k0 时,|m|1,|m|2,即Sb0)的离心率为e,直线l:yx2 与以原点为x2 a2y2 b233圆心,以椭圆C1的短半轴长为半径的圆O相切。(1)求椭圆C1的方程;(2)抛物线C2:y22px(p0)与椭圆C1有公共焦点,设C2与x轴交于点Q,不同的两点R,S在C2上(R,S与Q不重合),且满足0,求|的取值范围。QRRSQS解析 (1)由直线l:yx2 与圆x2y2b2相切,得b,即b。|002|22由e,得1e2 ,所以a。33b2 a22 33所以椭圆C1的方程是1。x2
8、 3y2 26(2)由 1,可得p2。故抛物线C2的方程为y24x。p 2易知Q(0,0),设R,S,则Q,。(y2 1 4,y1)(y2 2 4,y2)R(y2 1 4,y1)RS(y2 2y2 1 4,y2y1)由0QRRS得y1(y2y1)0。y2 1 4y2 2y2 1 4y1y2,y2,(y116 y1)yy3223264。2 22 1162 y2 1y2 1162y2 1当且仅当y,即y14 时等号成立。2 1162 y2 1又|,QSy4 2 16y2 21 4 y2 28264y64,2 2当y64,2 2即y28 时,|min8。QS5故|的取值范围是8,)。QS5答案 (1
9、)1 (2)8,)x2 3y2 252(2016山东高考)平面直角坐标系xOy中,椭圆C:1(ab0)的离心率是x2 a2y2 b2,抛物线E:x22y的焦点F是C的一个顶点。32(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S1 S27及取得最大值时点P的坐标。解析 (1)由题意知,可得:a24b2,a2b2a32因为抛物线E的焦点F,(0,1 2)所以b ,a1,1
10、2所以椭圆C的方程为x24y21。(2)()设P(m0)。(m,m2 2)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),m2 2即ymx。m2 2设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0),联立方程Error!得(4m21)x24m3xm410。由 0,得 0m(或 0m22),(*)2 55且x1x2,4m3 4m21因此x0,2m3 4m21将其代入ymx,m2 2得y0,m2 24m21因为,y0 x01 4m所以直线OD的方程为yx。1 4m联立方程Error!8得点M的纵坐标yM ,1 4所以点M在定直线y 上。1 4()由()知直线l的方程
11、为ymx。m2 2令x0,得y,m2 2所以G。(0,m2 2)又P,F,D,(m,m2 2)(0,1 2)(2m3 4m21,m2 24m21)所以S1 |GF|m,1 2m21m 4S2 |PM|mx0| 。1 21 22m21 42m3m 4m21m2m212 84m21所以。S1 S224m21m21 2m212设t2m21。则 2,S1 S22t1t1 t22t2t1 t21 t21 t当 ,即t2 时,取得最大值 ,1 t1 2S1 S29 4此时m,满足(*)式,22所以P点的坐标为,(22,14)因此的最大值为 ,此时点P的坐标为。S1 S29 4(22,14)答案 (1)x24y21 (2)()见解析()的最大值为 ,PS1 S29 4(22,14)