内容正文:
第4讲 圆锥曲线的综合问题
专题六 解析几何
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1.圆锥曲线的综合问题是高考考查的重点内容,常见的热点题型有范
围、最值问题,定点、定值问题,探索性问题.
2.以解答题的形式压轴出现,难度较大.
考情分析
KAO QING FEN XI
内
容
索
引
母题突破1
专题强化练
母题突破1 范围、最值问题
母题突破1 范围、最值问题
母题 (2021·全国乙卷改编)已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,圆M:x2+(y+4)2=1,若点P在M上,PA,PB是C的两条切线,A,B是切点,求△PAB面积的最大值.
思路分析
❶设切点A,B坐标,求切线方程
↓
❷设点P坐标,求直线AB方程
↓
❸联立直线AB与抛物线C方程
↓
❹弦长公式求|AB|,即可得到S△PAB
↓
❺函数思想,求S△PAB最值
设点A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),
同理可知,直线PB的方程为x2x-2y2-2y=0,
由于点P为这两条直线的公共点,
所以点A,B的坐标满足方程x0x-2y-2y0=0,
所以直线AB的方程为x0x-2y-2y0=0,
由根与系数的关系可得x1+x2=2x0,x1x2=4y0,
所以S△PAB= ,
由已知可得-5≤y0≤-3,
解 A(-2,0),设D(x0,y0),E(x1,y1),
∵E在双曲线上,
∴(-2+λx0)2-3(λy0)2=3(1+λ)2,
代入上式可得,
又点D在双曲线的右支上,
解 设直线l1为y=k(x-2)+1,
则直线l2为y=-k(x-2)+1,
由Δ=(4k-8k2)2-4(2k2+1)(8k2-8k-4)=16(k+1)2>0,解得k≠-1,
因此,|AB|的最大值为4.
规律方法
求解范围、最值问题的常见方法
(1)利用判别式来构造不等关系.
(2)利用已知参数的范围,在两个参数之间建立函数关系.
(3)利用隐含或已知的不等关系建立不等式.
(4)利用基本不等式.
跟踪演练
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解 设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵Δ=36m2+36>0,x1+x2=-6m,x1x2=-9,
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∵m2+1≥1,∴S≥9.当m=0时,S=9.
∴△ABP面积的最小值为9.
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解 设MN的方程为y=kx+m,设点M(x1,y1),
得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,
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解得m=2k(舍去)或m=-k,满足Δ>0,
即4k2-12+8k2+3k2-12k2+3+4k2<0,
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(1)求圆心P的轨迹C的方程;
专题强化练
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故圆心P的轨迹C的方程为y2=2x.
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解 设动圆P的半径为r,
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(2)若过定点 的两条相互垂直的直线lAC,lBD交曲线C于A,B,C,D四点,求四边形ABCD面积的最小值.
解 由题意可知直线AC既不平行于x轴,也不平行于y轴,
于是,设直线AC的斜率为kAC=k(k≠0),
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所以四边形ABCD面积的最小值为8.
2.如图,在平面直角坐标系中,已知点F(1,0),过直线l:x=4左侧的动点P作PH⊥l于点H,∠HPF的平分线交x轴于点M,且|PH|=2|MF|,记动点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
解 设P(x,y),由题意可知|MF|=|PF|,
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解 由题意,得直线l′的斜率k≠0,
设直线l′的方程为x=my+1,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
所以Δ=(6m)2+36(3m2+4)=144(m2+1)>0恒成立,
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本课结束
解 抛物线C的方程为x2=4y,即y=,对该函数求导得y′=,
直线PA的方程为y-y1=(x-x1),即y=-y1,即x1x-2y1-2y=0,
则
联立可得x2-2x0x+4y0=0,
因为x-4y0=1-(y0+4)2-4y0=-y-12y0-15=-(y0+6)2+21,
所以|AB|=·=·
=,
因为点P到直线AB的距离为d=,
所以S△PAB=|AB|·d=·= ,
所以当y0=-5时,△PAB的面积取最大值× =20.
子题1 (2021·重庆模拟)如图,已知双曲线C:-y2=1,设双曲线C的左、右焦点分别为A,B,点D为该双曲线右支上一点,直线AD与其左支交于点E,若=λ,求实数λ的取值范围.
∴=(x1+2,y1),=(x0-x1,y0-y1),
则由=λ,
可得x1=,y1=,
∴-y=1,
∴λ≤=,且λ>0,
∴0<λ≤.
∵D在双曲线上,∴-y=1,
即3y=x-3,