2022版高考数学一轮复习-第8章-平面解析几何-第8节-第2课时-范围、最值问题学案新人教B版.doc

2022版高考数学一轮复习 第8章 平面解析几何 第8节 第2课时 范围、最值问题学案新人教B版2022版高考数学一轮复习 第8章 平面解析几何 第8节 第2课时 范围、最值问题学案新人教B版年级：姓名：第2课时范围、最值问题考点1范围问题综合性(2021威海模拟)已知椭圆C：1(ab0)的右焦点为F(1,0)，且点P在椭圆C上，O为坐标原点(1)求椭圆C的标准方程；(2)设过定点T(0,2)的直线l与椭圆C交于不同的两点A，B，且AOB为锐角，求直线l的斜率k的取值范围解：(1)由题意，得c1，所以a2b21.因为点P在椭圆C上，所以1，所以a24，b23.所以椭圆C的标准方程为1.(2)设直线l的方程为ykx2，点A(x1，y1)，B(x2，y2)由得(4k23)x216kx40.因为48(4k21)0，所以k2.由根与系数的关系，得x1x2，x1x2.因为AOB为锐角，所以0，即x1x2y1y20.所以x1x2(kx12)(kx22)0，即(1k2)x1x22k(x1x2)40，所以(1k2)2k40，即0，所以k2.综上可知k2，解得k或k.所以直线l的斜率k的取值范围为.圆锥曲线中的取值范围问题的解题策略(1)利用圆锥曲线的几何性质或联立方程后的判别式构造不等关系，从而确定参数的取值范围(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建立两个参数之间的等量关系(3)利用隐含的不等关系建立不等式，从而求出参数的取值范围(4)利用已知的不等关系构造不等式，从而求出参数的取值范围(5)利用求函数的值域的方法将待求量表示为其他变量的函数，求其值域，从而确定参数的取值范围已知椭圆C：1(a0，b0)的离心率为，短轴长为2.(1)求椭圆C的标准方程；(2)设直线l：ykxm与椭圆C交于M，N两点，O为坐标原点若kOMkON，求原点O到直线l的距离的取值范围解：(1)由题意知e，2b2.又a2b2c2，所以b1，a2.所以椭圆C的标准方程为y21.(2)设M(x1，y1)，N(x2，y2)，联立方程得(4k21)x28kmx4m240.依题意，(8km)24(4k21)(4m24)0，化简得m24k21.x1x2，x1x2，y1y2(kx1m)(kx2m)k2x1x2km(x1x2)m2.若kOMkON，则，即4y1y25x1x2.所以(4k25)x1x24km(x1x2)4m20.所以(4k25)4km4m20，即(4k25)(m21)8k2m2m2(4k21)0，化简得m2k2.由得0m2，k2.因为原点O到直线l的距离d，所以d21.又k2，所以0d2b0)的左、右焦点为F1，F2，离心率为，过点F2且垂直于x轴的直线被椭圆E截得的弦长为1.(1)求椭圆E的方程；(2)若直线ykxm(k0)交椭圆E于C，D两点，与线段F1F2和椭圆短轴分别交于两个不同点M，N，且|CM|DN|，求|CD|的最小值解：(1)由题意可知e，且1，解得a2，b1，c.所以椭圆E的方程为y21.(2)把ykxm(k0)代入y21得(14k2)x28kmx4m240.设C(x1，y1)，D(x2，y2)，则x1x2，x1x2.又M，N(0，m)，|CM|DN|，所以xMx1x2xN，即xMxNx1x2.所以x1x2.因为ykxm(k0)与线段F1F2和椭圆短轴分别交于两个不同点M，N，所以m0.又k0，则k，故x1x22m，x1x22m22.因为直线ykxm(k0)与线段F1F2及椭圆的短轴分别交于不同两点，所以2m，即m，且m0，所以|CD|x1x2|.因为m，且m0，所以，当m或m时，|CD|的最小值为.在平面直角坐标系xOy中，已知圆O：x2y24，椭圆C：y21，A为椭圆C的右顶点，过原点且异于x轴的直线与椭圆C交于M，N两点，M在x轴的上方，直线AM与圆O的另一交点为P，直线AN与圆O的另一交点为Q.(1)若3，求直线AM的斜率；(2)设AMN与APQ的面积分别为S1，S2，求的最大值四字程序读想算思已知圆的方程和椭圆的方程，直线与圆、椭圆都相交1.向量3如何转化？2如何表示三角形的面积？把用直线AM的斜率k来表示转化与化归求直线AM的斜率，求AMN与APQ的面积之比1.用A，P，M的坐标表示；2利用公式Sabsin C表示并转化进而用均值不等式求其最大值把面积之比的最大值转化为一个变量的不等式思路参考：设直线AM的方程为yk(x2)，k0，利用yp3yM求解解：(1)设直线AM的方程为yk(x2)，k0，将yk(x2)与椭圆方程y21联立，得k2(x2)2(2x)(2x)求得点M的横坐标为xM，纵坐标为yM.将yk(x2)与圆方程x2y24联立，得k2(x2)2(2x)(2x)求得点P的横坐标为xP，纵坐标为yP.由3得yP3yM，即.又k0，解得k.(2)由M，N关于原点对称，得点N的坐标为xN，yN，所以直线AN的斜率为kAN.于是，同理.所以，当且仅当16k2，即k时等号成立，所以的最大值为.思路参考：设直线AM的方程为yk(x2)，k0，由3转化为xpxA3(xMxA)求解解：(1)设直线AM的方程为yk(x2)，k0，代入椭圆方程，整理得(4k21)x216k2x4(4k21)0.由根与系数的关系得xAxM，而xA2，所以xM.将yk(x2)代入圆的方程，整理得(k21)x24k2x4(k21)0.由根与系数的关系得xAxP，而xA2，所以xP.由3，得xPxA3(xMxA)，即23，解得k22.又k0，所以k.(2)因为MN是椭圆的直径，直线AM，AN斜率均存在，所以kAMkAN，即kkAN，所以kAN.下同解法1(略)思路参考：设直线AM的方程为xmy2，利用yp3yM求解解：(1)设直线AM的方程为xmy2(m0)，将其代入椭圆方程，整理得(m24)y24my0，得点M的纵坐标为yM.将xmy2代入圆的方程，整理得(m21)y24my0，得点P的纵坐标为yp.由3，得yP3yM，即.因为m0，解得m2，即m.又直线AM的斜率kb0)的离心率为，F是椭圆的右焦点，直线AF的斜率为，O为坐标原点(1)求椭圆E的方程；(2)设过点A的直线l与E相交于P，Q两点，当OPQ的面积最大时，求l的方程解：(1)设F(c,0)，由题意知，解得c.因为e，所以a2，b2a2c21.所以椭圆E的方程为y21.(2)(方法一)显然直线l的斜率存在设直线l：ykx2，P(x1，y1)，Q(x2，y2)，且P在线段AQ上由得(4k21)x216kx120，所以x1x2，x1x2.由(16k)248(4k21)0，得k2.则SOPQSAOQSAOP2|x2x1|.令t，则4k2t23且t0，于是SOPQ1，当且仅当t2，即k时等号成立，所以l的方程为yx2或yx2.(方法二)依题意直线l的斜率存在，设直线l的方程为ykx2.将其代入椭圆方程，整理得(4k21)x216kx120，则(16k)248(4k21)16(4k23)0，即k2.由弦长公式得|PQ|.由点到直线的距离公式得点O到直线l的距离d，所以SOPQ|PQ|d.设t(t0)，则4k2t23，所以SOPQ1，当且仅当t2，即k时等号成立故所求直线l的方程为yx2或yx2.