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高中数学圆锥曲线系统讲解第23讲《最值问题》练习及答案

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高中数学圆锥曲线系统讲解第23讲《最值问题》练习及答案

1、 1 第第 23 讲讲 最值问题最值问题 知识与方法知识与方法 求最值(范围)问题解题的一般步骤是:(1)设直线的方程为ykxb=+或xmyt=+、点的坐标;(2)将直线的方程代入圆锥曲线中,计算弦长、点到直线的距离等中间量;(3)将求范围的目标量表示成直线中引入的参数的函数关系式;(4)运用函数、均值不等式等基本方法求出最值(范围).典型例题典型例题 1.()已知点()0,2A,椭圆()2222:10 xyEabab+=的离心率为32,F 是椭圆的焦点,直线 AF的斜率为2 33,O 为坐标原点.(1)求 E 的方程;(2)设过点 A 的直线 l 与 E 相交于 P、Q 两点,当OPQ的面积

2、最大时,求 l 的方程.【解析】(1)若 F 为左焦点,则直线 AF 的斜率为负数,不合题意,所以 F 为右焦点,故可设(),0F c,则202 303AFkc=,解得:3c=,又椭圆E的离心率32cea=,所以2a=,从而2221bac=,所以椭圆 E 的方程为2214xy+=.(2)解法 1:当直线 l 斜率存在时,O、P、Q 才能构成三角形,故可设直线 l 的方程为2ykx=,设()11,P x y,()22,Q xy,联 立22214ykxxy=+=消 去y整 理 得:()221416120kxkx+=,判别式()()()222164 141216 430kkk=+=,所以32k 或3

3、2k,2221224 431114kPQkxxkk=+=+,原点 O 到直线 l 的距离221dk=+所以 22222222214 434344414214434443434343OPQkkSPQ dkkkkkk=+当且仅当2244343kk=时取等号,即72k=,满足0 所以当OPQ的面积最大时,直线 l 的方程为722yx=.解法 2:当直线 l 斜率存在时,O、P、Q 才能构成三角形,故可设直线 l 的方程为2ykx=,2 设()11,P x y,()22,Q xy,联立22214ykxxy=+=消去 y 整理得:()221416120kxkx+=,判别式()()()222164 141

4、216 430kkk=+=,所以32k 或32k,从而()2212122216 4314 4321414OPQkkSOAxxxxkk=+,下同解法 1.2.()平面直角坐标系xOy中,过椭圆()2222M:10 xyabab+=右焦点的直线30 xy+=交 M 于A、B 两点,P 为 AB 的中点,且 OP 的斜率为12.(1)求 M 的方程;(2)C、D 为 M 上的两点,若四边形ACBD的对角线CDAB,求四边形ACBD面积的最大值.【解析】(1)联立030yxy=+=解得:3x=,由题意,椭圆 M 的右焦点为()3,0F,设()11,A x y,()22,B xy,则2211222222

5、2211xyabxyab+=+=,两式作差得:22221212220 xxyyab+=整理得:2121221212yyyybxxxxa+=+,即()22112OPABbkka=,又223ab=+,解得:26a=,23b=,故椭圆 M 的方程为22163xy+=.(2)因为CDAB,故可设直线 CD 的方程为yxm=+,设()33,C x y,()44,D xy,联立22163yxmxy=+=消去 y 整理得:2234260 xmxm+=判别式()()222443 267280mmm=,所以33m,3 从而234728223mCDxx=联立2230163xyxy+=+=消去 y 整理得:234

6、30 xx=,解得:4 33x=或 0,所以124 33xx=,故124 623ABxx=所以2211 4 67284 3272822339ACBDmSABCDm=,故当0m=时,四边形ACBD的面积取最大值8 63.3.()设圆222150 xyx+=的圆心为 A,直线 l 过点()1,0B且与 x 轴不重合,1 交圆 A 于 C、D两点,过 B 作 AC 的平行线交 AD 于点 E.(1)证明EAEB+为定值,并写出点 E 的轨迹方程;(2)设点 E 的轨迹为曲线1C,直线 l 交1C于 M、N 两点,过 B 且与 l 垂直的直线与圆 A交于 P、Q 两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.【解析】(1)将圆 A 化为标准方程得:()22116xy+=,故()1,0A,半径4r=,如图 1,由题意,BEAC,所以EBDACD=,又4ACAD=,所以ACDADC=从而EBDADC=,故EBED=,所以4EAEBEAED+=+=为定值,故点 E 的轨迹是以 A、B 为焦点的椭圆,其方程为22143xy+=,又 l 不与 x 轴重合,所以2x .(2)如图 2,可设直线 l 的方程为1xm

16.补写出下列句子中的空缺部分。(1)白居易《琵琶行》中,以““,”两句描写作为过渡,后转入琵琶女“自言”的情境中,叙写琵琶女的身世。,然(2)韩愈《师说》中,提出教师的职能后,接着紧扣“惑”字阐明了不从师的危害的句子是:“,(3)道儒两家都曾用行路来形象地论述了积累的重要性。《老子》中说“千里之行,始于足下。”荀子在《劝学》中说“,”。

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