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课时10 圆锥曲线中最值范围问题
解答题
1、 (2026·河北石家庄市模拟节选)若直线l:y=kx+m与双曲线:-=1交于M,N两点,且∠MON=(O为坐标原点),求上动点A到直线l的距离的取值范围.
2、(2026·河南焦作市模拟)已知O为坐标原点,椭圆Γ:+=1(a>b>0),C是Γ上一点,离心率e=.
(1) 求椭圆Γ的方程;
(2) 若斜率为的直线l交Γ于A,B两点,点P在以AB为直径的圆上,求OP长的最大值.
3、(2026·广东湛江市第一中学期末节选)已知点M(0,4),过抛物线C:x2=8y上任一点(原点O除外)作C的切线,分别与直线y=4,y=-4交于P,Q两点. 问△PMQ的面积是否存在最小值?请说明理由.
4、(2026·贵州黔东南高三开学考试)已知双曲线:的一个焦点与抛物线:的焦点重合,且截的准线所得的弦长为.
(1)求的方程;
(2)若过的直线与的上支交于,两点,设为坐标原点,求的取值范围.
课时10 圆锥曲线中最值范围问题参考答案
1、【解】联立y=kx+m与-=1可得(9-4k2)x2-8kmx-4m2-36=0.由题意知9-4k2≠0,则Δ=64k2m2+4(9-4k2)(4m2+36)=144(m2-4k2+9).设M(x1,y1),N(x2,y2),故x1+x2=,x1·x2=.则·=x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2=(1+k2)·+km·+m2=0,化简可得m2= ①.
可知存在m,k同时满足①及Δ>0,9-4k2≠0,可得O到直线l的距离为 =>1,所以A到直线l的距离的取值范围是.
2、【解】(1)由题意知解得所以椭圆Γ的方程为+y2=1.
(2)如图,设直线l的方程为y=x+m,A(x1,y1),B(x2,y2).联立消去y得x2+2mx+2m2-2=0.根据根与系数的关系可知其中Δ=(2m)2-4(2m2-2)>0⇒m2<2.设AB的中点为M,所以M,OM=|m|,AB=|x1-x2|==·,所以OP≤OM+AB=(|m|+),令|m|=cosθ,所以|m|+=(cosθ+sinθ)=2sin≤2,当且仅当θ=,即|m|=1时取等号,满足m2<2,所以OP≤,即OP长的最大值为.
3、【解】方法一:设切点E(x0,y0)(y0>0),因为y=,所以y′=,则在点E处的切线方程为y-y0=(x-x0).化简得y=x-y0,令y=4,得xP=,则S△PMQ=×
8=16× ①.
因为切点E(x0,y0)在抛物线C上,所以x02=8y0,即|x0|=2·,代入①式得,S△PMQ=16×=4≥16,当且仅当y0=4时取等号.故△PMQ的面积存在最小值,且为16.
方法二:由抛物线的对称性,不妨令切点在第二象限,如图,设直线y=4与抛物线在第二象限交于点N,
则S△PMQ=PM×8=4PM≥4NM,将y=4代入x2=8y,得x=±4,所以NM=4.当点P
与点N重合时,PMmin=4,(S△PMQ)min=16.故当点N为切点时,△PMQ的面积存在最小值16.
4、【解】(1)由题可知,的坐标为,则.易知的方程为,不妨设与相交于点,,则,整理得,则,可得故的方程为.
(2)由题可知,直线的斜率一定存在,设:,,,则,.联立方程组整理得,则,,,.由,在轴的上方,所以,,可得.
,则.
由,得,则,故的取值范围是.
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