内容正文:
解析几何:面积问题
知识点一 面积问题
【基础知识框架】
预备知识:
已知点,直线,点到直线的距离
1. 利用弦长与点到直线距离计算三角形面积
若动直线与圆锥曲线交于点A,B,点P为定点或满足一定条件的动点,要表示△PAB的面积,一般是先利用弦长公式求出,再利用点到直线距离公式求出点P到直线AB的距离,则.
2. 三角形中一个顶点到对边上某一点的距离为定值,可把三角形分为两个小三角形分别计算面积
若过定点Q的直线圆锥曲线交于点A,B,点P为定点或满足一定条件的动点,要表示△PAB的面积,可先求出点A,B到直线PQ的距离之和d,则,特别的,若与y轴垂足,,利用这种方法求面积,可以避免使用弦长公式,减少运算量.
3. 对角线互相垂直的四边形面积的计算
对角线互相垂直的四边形的面积为两对角线长度乘积的.
4. 利用函数性质求面积最值或范围
如果能把三角形或四边形的面积用某一个变量来表示,此时可把面积看作关于该变量的函数,若函数的单调性容易确定,可利用函数单调性求面积最值或范围.
5. 利用均值不等式求面积最值或范围
如果能把三角形或四边形的面积转化为某些变量的代数式,若对代数式进行恒等变形后能出现和为定值或乘积为定值的式子,可考虑利用均值不等式求最值或范围.
【例题分析】
题型一: 利用弦长与点到直线距离计算三角形面积
例1.(2022届河南省县级示范性高中高三上学期尖子生对抗赛)顺次连接椭圆的四个顶点,得到的四边形的面积为,连接椭圆C的某两个顶点,可构成斜率为的直线.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知过点的直线l与椭圆C交于E,F两点,点B在线段上,若,求(O为坐标原点)面积的取值范围.
题型二:三角形中一个顶点到对边上某一点的距离为定值,可把三角形分为两个小三角形分别计算面积
例2.(2022届江苏省扬州市高邮市高三上学期12月学情调研)已知椭圆上的点到左、右焦点、的距离之和为4,且右顶点A到右焦点的距离为1.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于不同的两点,,记的面积为,当时求的值.
题型三:对角线互相垂直的四边形面积的计算
例3.(2022届河南省高三上学期联考)已知椭圆的离心率为,且椭圆经过点,过右焦点作两条互相垂直的弦和.
(1)求椭圆的方程;
(2)当四边形的面积取得最小值时,求弦所在直线的方程.
题型四: 利用函数性质求面积最值或范围
例4.已知椭圆的右顶点为A,上、下顶点分别为B,D,直线AB的斜率为,坐标原点到直线AB的距离为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线,且交椭圆C于M,N两点,当△DMN的面积最大时,求直线l的方程.
题型五:利用均值不等式求面积最值或范围
例5.(2022届新疆昌吉教育体系高三上学期诊断)已知抛物线,点为其焦点,点、在抛物线上,且直线过点,.
(1)求抛物线的方程;
(2)过焦点作互相垂直的两条直线,与抛物线分别相交于点、和、,点、分别为、的中点,求面积的最小值.
【真题训练】
1.(2021•乙卷)已知抛物线的焦点为,且与圆上点的距离的最小值为4.
(1)求;
(2)若点在上,,为的两条切线,,是切点,求面积的最大值.
2.(2020•海南)已知椭圆过点,点为其左顶点,且的斜率为.
(1)求的方程;
(2)点为椭圆上任意一点,求的面积的最大值.
3.(2020•新课标Ⅲ)已知椭圆的离心率为,,分别为的左、右顶点.
(1)求的方程;
(2)若点在上,点在直线上,且,,求的面积.
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