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招式六:弦或弦长为定值、最值问题
1、已知△的面积为,
(1)设,求正切值的取值范围;
(2)设以O为中心,F为焦点的双曲线经过点Q(如图), 当 取得最小值时,求此双曲线的方程。
解析:(1)设
(2)设所求的双曲线方程为
∴,∴
又∵,∴
当且仅当时,最小,此时的坐标是或
,所求方程为
2、已知椭圆两焦点分别为F1、F2,P是椭圆在第一象限弧上一点,并满足,过P作倾斜角互补的两条直线PA、PB分别交椭圆于A、B两点.(Ⅰ)求P点坐标;(Ⅱ)求证直线AB的斜率为定值;(Ⅲ)求△PAB面积的最大值.
解:(Ⅰ)由题可得,,设则,,∴,∵点在曲线上,则,∴,从而,得.则点P的坐标为.
(Ⅱ)由题意知,两直线PA、PB的斜率必存在,设PB的斜率为,则BP的直线方程为:.由得 ,设,则,同理可得,则,.所以:AB的斜率为定值.
(Ⅲ)设AB的直线方程:.由,得,
由,得P到AB的距离为,
则。
当且仅当取等号∴三角形PAB面积的最大值为。
3、已知椭圆的左焦点为F,O为坐标原点。 (I)求过点O、F,并且与椭圆的左准线相切的圆的方程;(II)设过点F且不与坐标轴垂直的直线交椭圆于A、B两点,线段AB的垂直平分线与轴交于点G,求点G横坐标的取值范围。
解:(I) 圆过点O、F, 圆心M在直线上。 设则圆半径 由得解得所求圆的方程为
(II)设直线AB的方程为代入整理得
直线AB过椭圆的左焦点F,方程有两个不等实根。
记中点 则
的垂直平分线NG的方程为
令得点G横坐标的取值范围为
4、已知点的坐标分别是,,直线相交于点M,且它们的斜率之积为.(1)求点M轨迹的方程;(2)若过点的直线与(1)中的轨迹交于不同的两点、(在、之间),试求与面积之比的取值范围(为坐标原点).
解:(1)设点的坐标为,∵,∴. 整理,得(),
(2)如图,由题意知直线的斜率存在,设的方程为将①代入,
整理,得,由,解得.
设,,则令,且.
.∵且,,
解得且. ,且.
故△OBE与△OBF面积之比的取值范围是.
5、已知椭圆:的右顶点为,过的焦点且垂直长轴的弦长为.
(I)求椭圆的方程;
(II)设点在抛物线:上,在点处的切线与交于点.当线段的中点与的中点的横坐标相等时,求的最小值.
解析:(I)由题意得所求的椭圆方程为,
(II)不妨设则抛物线在点P处的切线斜率为,直线