内容正文:
基础夯实练63 圆锥曲线中范围与最值问题
1.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左焦点为F,右顶点为A(1,0),离心率为2,
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)已知B(0,),直线l:y=kx+m(km≠0)与双曲线C相交于不同的两点M,N,若|BM|=|BN|,求实数m的取值范围.
2.(2023·吕梁模拟)已知O为坐标原点,椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且经过点P(,1).
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l与椭圆C交于A,B两点,直线OA的斜率为k1,直线OB的斜率为k2,且k1k2=-,求·的取值范围.
3.(2023·济宁模拟)已知抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M(4,m)在抛物线E上,且△OMF的面积为p2(O为坐标原点).
(1)求抛物线E的方程;
(2)过焦点F的直线l与抛物线E交于A,B两点,过A,B分别作垂直于l的直线AC,BD,分别交抛物线于C,D两点,求|AC|+|BD|的最小值.
4.已知椭圆的两个焦点是F1(0,-2),F2(0,2),点P(,2)在椭圆上.
(1)求此椭圆的方程;
(2)过F2作两条互相垂直的直线,分别交椭圆于A,B,C,D四点,求四边形ACBD面积的取值范围.
5.已知F(,0)是椭圆C:+=1(a>b>0)的一个焦点,点M在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l与椭圆C相交于A,B两点,且kOA+kOB=-(O为坐标原点),求直线l的斜率的取值范围.
6.已知抛物线E:y2=2px(p>0)上一点C(1,y0)到其焦点F的距离为2.
(1)求实数p的值;
(2)若过焦点F的动直线l与抛物线交于A,B两点,过A,B分别作抛物线的切线l1,l2,且l1,l2的交点为Q,l1,l2与y轴的交点分别为M,N.求△QMN面积的取值范围.
7.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)过点(2,1),渐近线方程为y=±x,直线l是双曲线C右支的一条切线,且与C的渐近线交于A,B两点.
(1)求双曲线C的方程;
(2)设点A,B的中点为M,求点M到y轴的距离的最小值.
8.已知椭圆C:+=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,直线x=被C截得的线段长为.
(1)求C的方程;
(2)若A和B为椭圆C上在x轴同侧的两点,且=λ,求四边形ABF1F2面积的最大值.
参考答案
1.解 (1)∵a=1,=2,
∴c=2,b2=3,
∴双曲线C的标准方程为
x2-=1.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),
线段MN的中点Q(x0,y0),
联立
得(3-k2)x2-2kmx-m2-3=0,
依题意
即①
由根与系数的关系可得
x1+x2=,
x1·x2=-,
则x0==,
y0=kx0+m=,
∵|BM|=|BN|,∴BQ⊥MN,
∴kBQ==
=-,
∴3-k2=m,②
又k2=3-m>0,③
由①②③得
m<-或0<m<.
2.解 (1)由题意可得
又a2=b2+c2,解得a=3,b=.
所以椭圆C的方程为+=1.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
当直线l的斜率存在时,
设l:y=kx+t,
联立
消去y得(1+3k2)x2+6ktx+3t2-9=0,Δ=12(3+9k2-t2)>0,
则
又k1k2==-,
故y1y2=-x1x2且x1x2≠0,
即3t2-9≠0,则t2≠3,
又y1=kx1+t,y2=kx2+t,
所以=
=k2+
=k2+
==-,
整理得2t2=9k2+3≥3,
则t2≥且Δ>0恒成立.
·=x1x2+y1y2
=x1x2-x1x2=x1x2
=·=3·
=3,
又t2≥,且t2≠3,
故3∈[-3,0)∪(0,3).
当直线l的斜率不存在时,x2=x1,y2=-y1,则k1k2=-=-,
又+=1,解得x=,
则·=x-y=x=3.
综上,·的取值范围为[-3,0)∪(0,3].
3.解 (1)由题意可得
解得p=2.
故抛物线E的方程为y2=4x.
(2)由题意知直线l的斜率一定存在且不为0,F(1,0),设直线l的方程为x=ty+1,t≠0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),
易知x1=ty1+1>0,
x2=ty2+1>0,
联立
消去x得y2-4ty-4=0.
所以y1+y2=4t,y1y2=-4.
由AC垂直于l,得直线AC的方程为y-y1=-t(x-x1),
联立
消去x得ty2+4y-4tx1-4y1=0.
所以y1+y3=-,
y1y3=.
所以|AC|=
=
=
=
=·|ty1+2|
=·(ty1+2).
同理可得
|BD|=·(ty2+2),
所以|AC|+|BD|
=·[t(y1+y2)+4]
=(t2+1)
=8,
令f(x)