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圆锥曲线最值、范围练习
1. (2022·德阳三模)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A,B,且长轴长为8,T为椭圆上任意一点,直线TA,TB的斜率之积为-.(1)求椭圆C的方程;(2)设O为坐标原点,过点M(0,2)的动直线与椭圆C交于P,Q两点,求·+·的取值范围.
2. (2022·德阳三模)在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC的两个顶点A,B的坐标分别为(-1,0),(1,0),且AC,BC所在直线的斜率之积等于-2,记顶点C的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;(2)设直线y=kx+2(0<k<2)与y轴相交于点P,与曲线E相交于不同的两点Q,R(点R在点P和点Q之间),且=λ,求实数λ的取值范围.
3.设双曲线,其右焦点为F,过F的直线l与双曲线C的右支交于A,B两点.
(1)求直线l倾斜角的取值范围;
(2)直线AO(O为坐标原点)与曲线C的另一个交点为D,求面积的最小值,并求此时l的方程.
4 (2022·湖北模拟)如图,设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,抛物线上的点A到y轴的距离等于|AF|-1.(1)求p的值;
(2)若直线AF交抛物线于另一点B,过B与x轴平行的直线和过F与AB垂直的直线交于点N,AN与x轴交于点M.求M的横坐标的取值范围.
5. (2022·青岛高三模拟)已知椭圆C:的离心率为,,分别为椭圆C的左、右焦点,过且与x轴垂直的直线与椭圆C交于点A,B,且的面积为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设直线l与椭圆C交于不同于右顶点P的M,N两点,且,求的最大值.
圆锥曲线最值、范围练习
1.【解析】(1)设T(x,y),由题意知A(-4,0),B(4,0),
设直线TA的斜率为k1,直线TB的斜率为k2,则k1=,k2=,
由k1k2=-,得·=-,整理得+=1.
故椭圆C的方程为+=1.
(2)当直线PQ的斜率存在时,设直线PQ的方程为y=kx+2,点P,Q的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
联立方程消去y,得(4k2+3)x2+16kx-32=0.
所以x1+x2=-,x1x2=-.
从而,·+·=x1x2+y1y2+[x1x2+(y1-2)(y2-2)]=2(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4
==-20+,所以-20<·+· ≤-.
当直线PQ的斜率不存在时,·+·的值为-20.
综上,·+·的取值范围为.
2.【解析】(1)设C(x,y).由题意,可得·=-2(x≠±1),∴曲线E的方程为x2+=1(x≠±1).
(2)设R(x1,y1),Q(x2,y2).联立,得消去y,可得(2+k2)x2+4kx+2=0,
∴Δ=8k2-16>0,∴k2>2.又0<k<2,∴<k<2.
由根与系数的关系得,x1+x2=-,①,x1x2=,②
∵=λ,点R在点P和点Q之间,∴x2=λx1(λ>1),③
联立①②③,可得=.∵<k<2,∴=∈(4,),∴4<<,
∴<λ<3,且λ≠1,∵λ>1,∴实数λ的取值范围为(1,3).
3(1)
由双曲线得,
则右焦点,显然直线l的斜率不为0,
设直线l的方程为,由得,
因为直线l与双曲线C的右支交于A,B两点,设,
则,
解得,
当时,直线l倾斜角,当时,直线l的斜率或,
综上,直线l倾斜角的取值范围为
(2)
因为O是AB中点,所以
,令,则
,其中,且
又在单调减,所以,
当,即时求得,此时直线l的方程为
4.【解析】(1)由题意可得,抛物线上的点A到焦点F的距离等于点A到直线x=-1的距离,
由抛物线的定义得=1,即p=2.
(2)由(1)得,抛物线方程为y2=4x,F(1,0),可设A(t2,2t),t≠0,t≠±1.
因为AF不垂直于y轴,可设直线AF:x=sy+1(s≠0),由,消去x得y2-4sy-4=0,
故y1y2=-4,所以B.
又直线AB的斜率为,故直线FN的斜率为-.
从而得直线FN:y=-(x-1),直线BN:y=-,所以N.
设M(m,0),由A,M,N三点共线得=,于是m==2+.
所以m<0或m>2.经检验,m<0或m>2满足题意.
综上,点M的横坐标的取值范围是(-∞,0)∪(2,+∞).
5.【解析】(1)因为椭圆C的离心率为,所以①.
将代入,得,
所以,
则,即②.
由①②及,得,,
故椭圆C的标准方程为.
(2)由题意知,直线l的斜率不为0,则不妨设直线l的方程为.
联立得消去x得,
,化简整理,得.
设,,则,.
因为,所以.
因为,所以,,
得,
将,代入上式,得,
得,
解得或(舍去),
所以直线l的方程为,则直线l恒过点,
所以.
设,则,,
易知在上单调递增,
所以当时,取得最大值,为.
又,
所以.
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