内容正文:
2通内·讲与练·高三数学
微专题
圆锥曲线中的最值与范围问题
考试要求
掌握求解圆锥曲线中的最值与范围问题的方法,会求解圆锥曲线中最值与范围问题
关键能力提升
互动探究·考点精讲
考点1不等式法求最值、范围
规律总结·
利用不等式法求解最值、范围问题的策略
【例1】
4:过宁丹东三模)已知椭圆
(1)利用圆锥曲线的几何性质或几何量之间的
关系构造不等式。
3
=1的左、右顶点分别为A,B,过A的直线
(2)利用直线与圆锥曲线的位置关系、判别式构
与E交于点P,点Q在E上,AP⊥AQ.
造不等式
(3)利用已知或其他隐含条件中的不等关系构
(1)设直线AP,PB的斜率分别为k,k1,求证:
造不等式,
k·k1为定值;
(4)常与一元二次不等式、基本不等式相关。
(2)求△APQ面积的最大值.
听课记录
对点训练已知椭圆C:多大少
6=1(a>b>
208
0)上的点到焦点距离最短为2一√6,到焦点
距离最长为2+√6.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点M(一1,0)作直线1与椭圆C交于A,
B两点,且椭圆C的左、右焦点分别为F1,F2,
△F,AF2,△F,BF2的面积分别为S1,S2,
求|S,一S2|的最大值.
第八章
平面解析几何
考点2函数法求最值、范围
(3)注意挖掘变量所满足的条件,从而确定变量
【例2】(2023·全国甲卷)已知直线x-2y十1=0
范围.
与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两
(4)用函数的方法,如函数的单调性、导数等分
点,|AB|=4√15
析求解最值或范围.
(1)求p;
【对点训练2】(2024·浙江台州一模)已知椭圆
(2)设F为C的焦点,M,N为C上两点,且
FM.FN=O,求△MFN面积的最小值,
.
a+y=1a>1)的上、下顶点分别为A,
听课记录
B,点Q在线段AB上运动(不含端点),点
P(一1,0),直线PQ与椭圆交于C,D两点(点
C在点P左侧),PD中点M的轨迹交y轴于
E,F两点,且1EF1=5
2
(1)求椭圆下的方程;
(2)记直线AC,AD的斜率分别为k1,k2,求
k1一k2的最小值
209
4规律总结、
利用函数法求解最值、范围问题的策略
(1)引入单变量,将所求解问题用含该变量的代
数式表示,构造函数
(2)引入双变量,利用题设或其他条件建立两个
温馨提示)
变量之间的关系,通过消元的方法转化为单变量问
学习至此,请完成课时作业61
题,构造函数综上,直线l的方程为3x一2y-6=0
或x-2y=0.
方法五当l的斜率不存在时,1:x=
3,B(8,-名),PB=3,点A到直
线PB的距离d=3,
此时S=×3X3=
9
≠9不
满足条件.
当l的斜率存在时,设PB:y
2
k(x-3),令P(x1y1),B(x2y2),
y=k(x-3)十21
3
消去y可得
12
=1,
(4k2+3)x2-(24k2-12k)x+36k2
36k-27=0,
△=(24k2-12k)2-4(4k2+3)(36k2
366-27)>0,且k≠kAP,即k≠-号
24k2-12k
4k2+3
IPB=
36k2-36k-27
x1x2=
4k2+3
√k+1√(x1+x2)-4x1x2
4++
4k2十3
点A到直线PB的距离d=
3k十
2
1
,S△ABP=
√k2+1
45V+√3k+9k+
4
4k2+3
3k十
1
=9,
W√k2+1
解得=」
-或k
3,均满足题意
:y=2或y=x-3,即x
2y=0或3.x-2y-6=0.
方法六当1的斜率不存在时,l:x=
3,B(3,-),PB=3,点A到直
线PB的距离d=3,
此时5=X3X3=号≠9不
9
满足条件.
当l的斜率存在时,设l:y=(x
3
3)+
设l与y轴的交点为Q,令x=0,
则Q(0,-3k+2)·
2对勾·讲与练·高三数学
y=红-3k+立'则有(3十
3
联立
3x2+4y2=36,
4k2)x2-
8k(3k-
号)+36
36k-27=0,
其中△=
64k2(3k-
)
-4(3+
4k2)(36k2-36k-27)>0,
且k≠k,即友≠-2:
1
则3xB=
36k2-36k-27
,xB=
3+4k2
12k-12k-9.
3十4k2
则S△ABP=
1
AQ ZP-zB=
1
3
12k+18
3k+
2
3十4k2
9,解得
=或=,经代入判别式验证
1
3
均满足题意
1
则直线1的方程为y=之x或y
之x-3,即x-2y=0或3x-2y
3
6=0.
对点训练3解:(1)圆x2十y2-x
2y+m=0过(1,0),m=0,
又:圆x2+y2-x-2y=0过(0,b),
.b=2,
a=3’a2=9,
a2-c2=4,
“横周G的方起为方号-苦=
(2)设A(x0,y0)(y。>0),
则B(-x。,-yo),
由题知x。卡1且x。≠士3,
则PAy=-1D,
MBy=y。x-3,
x0+3
yo
由
y=+3x-3),
31
=2-2
解得
又SAPBN=SAPw-S△PM=
2
1
5
1PMx2=2%=
31
-514-
4
.x0=士2,
直线PA的斜率AP=。
x01s
25
9
微专题七圆锥曲线中的
最值与范围问题
…关键能力提升…
例1解:(1)证明:由题意可知A(-2,
0),B(2,0),设点P(x0yo),
k=yo
20-2
因为+
=1,
得话=一3(z8-4)
4
所以k·k1=
,y
”即:=一子
(2)不妨设Q(x1y1),yo>0,y1<0,
则直线AP:x=力-2>0.
将名-2代入号+号
1
3
=1中,
得(侵+4)小y-号=0
所以y。=
12k
4k2+3
所以AP=√十1
6十3}+1二12十1
12k
4k2+3
因为AP上AQ,用-冬特换,得
-12k
y1=3次2+4
AQ--R1y1k1
3k2+4
所以△APQ的面积S=号
AP·
72k(k2+1)
AQ「=
(3k2+4)(4k2+3)
(e-
所以S=
、1
卫+25
12k+
令
m(m≥2),
72m
72
则S=
12mF12m+'
又因为函数y=12m十1在[2,十0)
上单调递增,
所以当m=2时,y有最小值
12m+
1≥
49
72
所以S=
72
14
1
(当且
49
12m+
m
2
仅当m=2,即k=1时等号成立),
144
所以△APQ面积的最大值为
49
对点训练1解:(1)由题意知
a-c=25-√6,
a=
25
解得
则
a+c=23+6,
c=6,
b2=a2-c2=6,
2
所以椭圆C的方程为2
(2)由(1)知,F1(-√6,0),F2(√6,0),
当直线l的斜率不存在时,S1=S2,
则S1-S2=0:
当直线1的斜率存在时,如图,设直线(
的方程为y=k(x十1)(k≠0),
y=k(x+1),
联立
x?
得(1+2k2)x2十
12
6
=1,
4k2x+2k2-12=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+
4k9
2k2-12
x2=
1十2k2x1x2=
1+2k2
所以5=是×26Xy=5y,
S,=
3×26x=61g
由于y1y2异号,所以S1一S2=
√6y1+y2|=V6|k(x1+1)+
k(x2+1)=√6|k(x1十x2)+2k=
+=0
2√6.
1—≤26·
+26
1
1
三=5,
22
当且仅当=2,即=号
时等号成立,
所以S,一S2「的最大值为3.
综上所述,|S1一S,的最大值为√
M
例2解:(1)设A(x1y1),B(x2y2),把
x=2y-1代入y2=2px,得y2
4py+2p=0,
:直线与抛物线有两个交点A,B,
4=16p2-8p>0,得p>2
1
由根与系数的关系,可得y1十y?=
4p,y1y2=2p,
..AB
-y2
√I+4×√(y1十y2)-4y1y2
√5×√16-8p=4√15,
解得力=2成力=一号会去,
故力=2.
(2)由(1)知,抛物线的焦点为F(1,
O).由题意知直线MW的斜率不可能
为0,.设直线MN的方程为x=
my+t,M(z3,y3),N(xy),
联立
杠=m十t·消去工得y2
y2=4x,
4my-4t=0,∴.△=16m2+16t>0,
即m2十t>0,
由根与系数的关系得y十y,=4m,
y3y1=-4t,
FM.F=0,(xa-1,y3)·(x1
1,y1)=0,
即(x3-1)(x1-1)十y3y1=(my3十
t-1)(my1十t-1)+y3y1=(m2+
1)yay1十(t-1)(ya十y1)+(t-
1)2=(m2+1)(-4t)十m(t-1)·
4m十(t-1)2=0,
即-4m2t-4t+4m2t-4m2+t2
2t+1=0,即4m2=t2-6t+1.
设点F到直线MV的距离为d,
则d=
t-1
√/1+m
又|MN=√1十m|ya-y1=
√1+m·√y十y4)-4yy=
√1+m7.√16m'+16t=
4√个+m·√m2+t,
SawN=子MN1d=名X
1
4√1+m2.√m2+t.
|t-11
√1+m
2√m2+t·t-1=√4m2+4t·
|t-1=W/t2-2t+1·t-1=
(t-1)2.
4m2=t2-6t+1≥0,解得t≤3
2√2或t≥3+2√2,
-515-
.当且仅当t=3-2V瓦时,S△MN取
得最小值12-8√2,即△MFV面积的
最小值为12-8√2.
对点训练2解:(1)设PD中点M(xo,
yo),则D(2x。十1,2yo),
因为点Q在线段AB上,所以点
D(2x。十1,2y。)只能在右半椭圆上运
动,所以0<2十1≤a,即-2<
由点D在椭烟r号+y-1上,得
(2x。十1)2
十4y=1,
令=0得1=曲
,1
2=誓解得。2=4,故箱周r的
方程为片十y=1
(2)设CD:y=k(x十1),|k<1,
C(x1y1),D(x2y2).
y=k(x十1),
电+1,特快十1+
8k2x十4(k2-1)=0,则x1十x2=
462于721x2=4062-1D
-8k2
4k2十1
又6,=-1=+6-1=k十
二1,k=k+-1,
T?
(k-1).2?-x1
64k
16(k-1)
√(4k+1)
4k2+1
(k一1)·
4(k-1)
4k2+1
√3k+1
k+1”
令t=k十1∈(0,2),得k1-k2=
W3t-6t+4
t
√4()-6(9)+3=
》+≥.
当且仅当1=专,即=子时取等号,
所以,一:的最小值为
参考答案‘☑。