内容正文:
专题十 圆锥曲线中的范围与最值问题
圆锥曲线中的范围与最值问题是高考热点,在高考中常常涉及此类问题且位于难题的位置.本专题以圆锥曲线中的具体问题入手,通过对解决方法进行总结辨析,使学生能够根据问题的条件寻找与设计更合理、更简捷的运算途径,并引导学生发现这类问题所具有的更一般性规律.
1.直击高考
例题1.(2020江苏,18题)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆的左、右焦点分别为、,点A在椭圆E上且在第一象限内,,直线与椭圆E相交于另一点B.
求的周长
在x轴上任取一点P,直线AP与椭圆E的右准线相交于点Q,求的最小值
设点M在椭圆E上,记OAB与MAB的面积分别为,,若,求点M的坐标.
【分析】
本题考查了椭圆中的综合问题,考查了最值问题,考查了运算求解能力,属于难度较大的题目.
思维升华
此类问题常考察圆锥曲线的的方程及其性质,直线方程的几种形式,直线与圆锥曲线的位置关系,弦长公式等。该类问题的解题思路是“联立方程消元”、“点差法”、“设而不求”、“判别式法”等。在解题过程中要根据题目灵活选择方法。
【答案】解:的周长.
由椭圆方程得,设点,则直线AP方程为,
令得,即,
,即的最小值为
设O到直线AB的距离为,M到直线AB的距离为,
若,则3,即,
由可得直线AB方程为,即,所以,.
由题意得,M点应为与直线AB平行且距离为的直线与椭圆的交点,
设平行于AB的直线为,与直线AB的距离为,
所以,即或12.
当时,直线为,即,
联立可得,即或
所以或,
当时,直线为,即,
联立可得,,所以无解.
综上所述,M点坐标为或,
例2.(2017山东,21题)在平面直角坐标系xOy中,椭圆E:的离心率为,焦距为2.
求椭圆E的方程;
如上图,动直线l:交椭圆E于A,B两点,C是椭圆E上一点,直线OC的斜率为,且是线段OC延长线上一点,且,的半径为,OS,OT是的两条切线,切点分别为S,求的最大值,并求取得最大值时直线l的斜率.
【答案】解:由题意知,,解得,.
椭圆E的方程为.
设,,
联立,得.
由题意得.
,.
.
由题意可知圆M的半径r为.
由题意设知,,.
因此直线OC的方程为.
联立,得.
因此,.
由题意可知,.
而
.
令,则,,
因此,
.
当且仅当,即时等式成立,此时.
,因此.
的最大值为.
综上所述:的最大值为,取得最大值时直线l的斜率为.