内容正文:
专题08 圆锥曲线中的最值的问题
一、题型选讲
题型一 与线段有关的最值问题
与线段有关的最值问题关键是建立关于线段的目标函数,然后运用基本不等式或者函数有关的问题,运用基本不等式或者函数求解。线段的长度可以通过两点间的距离或者利用相交弦长公式进行求解。
例1、(2019宿迁期末)如图所示,椭圆M:+=1(a>b>0)的离心率为,右准线方程为x=4,过点P(0,4)作关于y轴对称的两条直线l1,l2,且l1与椭圆交于不同两点A,B,l2与椭圆交于不同两点D,C.
(1) 求椭圆M的方程;
(2) 证明:直线AC与直线BD交于点Q(0,1);
(3) 求线段AC长的取值范围.
例2、(2016南京、盐城一模)如图,在平面直角坐标系xOy中,设点M(x0,y0)是椭圆C:+y2=1上的一点,从原点O向圆M:(x-x0)2+(y-y0)2=r2作两条切线分别与椭圆C交于点P,Q,直线OP,OQ的斜率分别记为k1,k2.
(1) 若圆M与x轴相切于椭圆C的右焦点,求圆M的方程;
(2) 若r=.
①求证:k1k2=-;
②求OP·OQ的最大值.
题型二 与面积有关的最值问题
与面积有关的最值问题通常建立起面积的目标函数,可以通过公式求解。然后通过基本不等式或者求导研究函数的最值问题。
例3、(2019无锡期末)在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 C:+=1(a>b>0)的离心率为,且过点,点P在第四象限, A为左顶点, B为上顶点, PA交y轴于点C,PB交x轴于点D.
(1) 求椭圆 C 的标准方程;
(2) 求 △PCD 面积的最大值.
题型三 与向量有关的最值问题
与向量有关的最值问题关键就是表示出点坐标,通过数量积转化为函数问题,然后运用基本不等式或者求导研究最值。
例4、(2018苏州暑假测试)如图,已知椭圆O:+y2=1的右焦点为F,点B,C分别是椭圆O的上、下顶点,点P是直线l:y=-2上的一个动点(与y轴的交点除外),直线PC交椭圆于另一个点M.
(1) 当直线PM经过椭圆的右焦点F时,求△FBM的面积;
(2) ①记直线BM,BP的斜率分别为k1,k2,求证:k1•k2为定值;
②求·的取值范围.
题型四 与坐标或参数有关的最值问题
与坐标或参数有关的最值问题关键是建立目标函数,然后运用基本不等式或者求导或者通过简单的函数问题进行求解。
例5、(2019泰州期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点为A,点B是椭圆C上异于左、右顶点的任一点,P是AB的中点,过点B且与AB垂直的直线与直线OP交于点Q.已知椭圆C的离心率为,点A到右准线的距离为6.
(1) 求椭圆C的标准方程;
(2) 设点Q的横坐标为x0,求x0的取值范围.
例6、(2019扬州期末)在平面直角坐标系中,椭圆M:+=1(a>b>0)的离心率为,左、右顶点分別为A,B,线段AB的长为4.P在椭圆M上且位于第一象限,过点A,B分别作l1⊥PA,l2⊥PB,直线l1,l2交于点C.
(1) 若点C的横坐标为-1,求点P的坐标;
(2) 若直线l1与椭圆M的另一交点为Q,且=λ,求λ的取值范围.
二、达标训练
1、(2018无锡期末) 已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)与椭圆+=1的焦点重合,离心率互为倒数,设F1,F2分别为双曲线C的左、右焦点,P为右支上任意一点,则的最小值为________.
2、(2017镇江期末)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且点在椭圆C上.
(1) 求椭圆C的标准方程;
(2) 若直线l交椭圆C于P,Q两点,线段PQ的中点为H,O为坐标原点,且OH=1,求△POQ面积的最大值.
3、(2017苏北四市期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且右焦点F到左准线的距离为6.
(1) 求椭圆C的标准方程;
(2) 设A为椭圆C的左顶点,P为椭圆C上位于x轴上方的点,直线PA交y轴于点M,过点F作MF的垂线,交y轴于点N.
①当直线PA的斜率为时,求△FMN的外接圆的方程;
②设直线AN交椭圆C于另一点Q,求△APQ的面积的最大值.
4、(2016南通、扬州、泰州、淮安三调)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,长轴长为4,过椭圆的左顶点A作直线l,分别交椭圆和圆x2+y2=a2于相异两点P,Q.
(1) 若直线l的斜率为,求的值;
(2) 若=λ,求实数λ的取值范围.
5、(2016苏州暑假测试)如图,已知椭圆C1:+=1(a>b>0)的右焦点为 F,上顶点为 A,P为椭圆C1上任一点,MN是圆C2:x2+(y-3)2=1的一条直径,在y轴上截距为3-的直线l与AF平行且与圆C2相切.
(1)