内容正文:
第71讲 圆锥曲线中的最值问题
题型一 与线段、周长有关的最值问题
例1、(2023·云南·统考一模)若P,Q分别是抛物线与圆上的点,则的最小值为________.
变式1、(2023·山西·统考一模)已知抛物线的焦点为,点,为抛物线上一动点,则周长的最小值为______.
变式2、(2023·广东广州·统考一模)(多选题)平面内到两定点距离之积为常数的点的轨迹称为卡西尼卵形线,它是1675年卡西尼在研究土星及其卫星的运行规律时发现的,已知在平面直角坐标系中,,,动点P满足,则下列结论正确的是( )
A.点的横坐标的取值范围是
B.的取值范围是
C.面积的最大值为
D.的取值范围是
变式3、(2023·江苏连云港·统考模拟预测)已知椭圆E:的焦距为,且经过点.
(1)求椭圆E的标准方程:
(2)过椭圆E的左焦点作直线l与椭圆E相交于A,B两点(点A在x轴上方),过点A,B分别作椭圆的切线,两切线交于点M,求的最大值.
变式4、(2022·全国·江西师大附中模拟预测)已知抛物线C:(p>0),抛物线C的焦点为F,点P在抛物线上,且的最小值为1.
(1)求p;
(2)设O为坐标原点,A,B为抛物线C上不同的两点,直线OA,OB的斜率分别为,,且满足,求|AB|的取值范围.
题型二 与面积有关的最值问题
例2、(2022·广东广州·二模)已知椭圆的离心率为,短轴长为4;
(1)求C的方程;
(2)过点作两条相互垂直的直线上和,直线与C相交于两个不同点A,B,在线段上取点Q,满足,直线交y轴于点R,求面积的最小值.
变式1、(2023·黑龙江·黑龙江实验中学校考一模)已知椭圆经过点,且椭圆的长轴长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设经过点的直线与椭圆相交于、两点,点关于轴的对称点为,直线与轴相交于点,求的面积的取值范围.
变式2、(2023·辽宁·大连二十四中校联考三模)已知曲线在轴上方,它上面的每一点到点的距离减去到轴的距离的差都是2.若点分别在该曲线上,且点在轴右侧,点在轴左侧,的重心在轴上,直线交轴于点且满足,直线交轴于点.记的面积分别为
(1)求曲线方程;
(2)求的取值范围.
变式3、(2022·江苏如皋·高三期末)设椭圆经过点M,离心率为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设椭圆E的右顶点为A,过定点且斜率不为0的直线与椭圆E交于B,C两点,设直线AB,AC与直线的交点分别为P,Q,求面积的最小值.
题型三 与向量有关的最值问题
例3、(2023·江苏南京·校考一模)在平面直角坐标系中,已知椭圆的左、右焦点分别、焦距为2,且与双曲线共顶点.P为椭圆C上一点,直线交椭圆C于另一点Q.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点P的坐标为,求过P、Q、三点的圆的方程;
(3)若,且,求的最大值.
变式、(2022·安徽宣城·二模)已知椭圆的左顶点是A,右焦点是,过点F且斜率不为0的直线与C交于P,Q两点,B为线段AP的中点,O为坐标原点,直线AP与BO的斜率之积为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l为圆的切线,且l与C相交于S,T两点,求的取值范围.
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第71讲 圆锥曲线中的最值问题
题型一 与线段、周长有关的最值问题
例1、(2023·云南·统考一模)若P,Q分别是抛物线与圆上的点,则的最小值为________.
【答案】
【分析】设点,圆心,的最小值即为的最小值减去圆的半径,求出的最小值即可得解.
【详解】依题可设,圆心,根据圆外一点到圆上一点的最值求法可知,
的最小值即为的最小值减去半径.
因为,,
设,
,由于恒成立,
所以函数在上递减,在上递增,即,
所以,即的最小值为.
故答案为:.
变式1、(2023·山西·统考一模)已知抛物线的焦点为,点,为抛物线上一动点,则周长的最小值为______.
【答案】
【分析】过作准线的垂线,垂足为,过作准线的垂线,垂足为,进而结合抛物线的定义求解即可.
【详解】解:由题知,准线方程为.
如图,过作准线的垂线,垂足为,过作准线的垂线,垂足为,
所以周长,当且仅当为与抛物线的交点时等号成立.
故答案为:.
变式2、(2023·广东广州·统考一模)(多选题)平面内到两定点距离之积为常数的点的轨迹称为卡西尼卵形线,它是1675年卡西尼在研究土星及其卫星的运行规律时发现的,已知在平面直角坐标系中,,,动点P满足,则下列结论正确的是( )
A.点的横坐标的取值范围是
B.的取值范围是
C.面积的最大值为
D.的取值范围是
【答案】BC
【解析】设点,依题意,,
对于A,,当且仅当时取等号,
解不等式得:,即点的横坐标的取值范围是,A错误;
对于B,,则,
显然,因此,B正确;
对于C,的面积,当且仅当时取等号,
当时,