- 圆锥曲线中的范围、最值问题
- 共78题
已知椭圆的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为
的菱形的四个顶点。
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆
交于
,
两点,且线段
的垂直平分线经过点
,求
(
为原点)面积的最大值。
正确答案
(1)
(2)
解析
(1)因为椭圆的四个顶点恰好是一边长为2,
一内角为 的菱形的四个顶点,
所以,椭圆
的方程为
…………………4分
(2)设因为
的垂直平分线通过点
, 显然直线
有斜率,
当直线的斜率为
时,则
的垂直平分线为
轴,则
所以
因为,
所以,当且仅当
时,
取得最大值为
………………6分
当直线的斜率不为
时,则设
的方程为
所以,代入得到
当, 即
方程有两个不同的解
又,
…………………9分
所以,又
,化简得到
代入,得到
…………………10分
又原点到直线的距离为
所以
化简得到 …………………12分
因为,所以当
时,即
时,
取得最大值
综上,面积的最大值为
…………………14分
知识点
如图,已知点是椭圆
=1上的动点,以
为切点的切线
与直线
相交于点
。
(1)过点且
与垂直的直线为
,求
与
轴交点纵坐标的取值范围;
(2)在轴上是否存在定点
,使得以
为直径的圆恒过点
?若存在,求出点
的坐标;若不存在,说明理由。(注:参考定理:若点
在椭圆
上,则以
为切点的椭圆的切线方程是:
)
正确答案
见解析。
解析
解:
知识点
已知椭圆的离心率为
,直线l:y=x+2与以原点为圆心、椭圆C1的短半轴长为半径的圆相切。
(1)求椭圆C1的方程;
(2)设椭圆C1的左焦点为F1,右焦点为F2,直线l1过点F1且垂直于椭圆的长轴,动直线l2垂直于直线l1,垂足为点P,线段PF2的垂直平分线交l2于点M,求点M的轨迹C2的方程;
(3)设C2与x轴交于点Q,不同的两点R,S在C2上,且满足,求
的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)由得2a2=3b2,又由直线l:y=x+2与圆x2+y2=b2相切,
得,
,∴椭圆C1的方程为:
,
(2)由MP=MF2得动点M的轨迹是以l1:x=﹣1为准线,
F2为焦点的抛物线,∴点M的轨迹C2的方程为y2=4x,
(3)Q(0,0),设,
∴,
由,得
,∵y1≠y2
∴化简得,
∴(当且仅当y1=±4时等号成立),
∵,
又∵y22≥64,∴当y22=64,即y2=±8时,
∴的取值范围是
知识点
已知椭圆(a>b>0)的离心率为
,且过点(
)。
(1)求椭圆E的方程;
(2)设直线l:y=kx+t 与圆(1<R<2)相切于点A,且l与椭圆E只有一个公共点B.
①求证:;
②当R为何值时,取得最大值?并求出最大值。
正确答案
见解析
解析
(1) 椭圆E的方程为.
(2) ①因为直线与圆C:
相切于A, 得
,
即 ① 又因为
与椭圆E只有一个公共点B,
由 ,得
,且此方程有唯一解.
则 即
.
②由①②,得 ② 设
,由
得
,由韦达定理,
,∵
点在椭圆上, ∴
∴, 在直角三角形OAB中,
当且仅当
,
∴
知识点
已知椭圆的右焦点为
,短轴的端点分别为
,且
.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点且斜率为
的直线
交椭圆于
两点,弦
的垂直平分线与
轴相交于点
.设弦
的中点为
,试求
的取值范围。
正确答案
(1)
(2)
解析
(1)依题意不妨设,
,则
,
.
由,得
.又因为
,
解得.
所以椭圆的方程为
. ……………4分
(2)依题直线的方程为
.
由得
.
设,
,则
,
. …………6分
所以弦的中点为
. ……………7分
所以
. ……………9分
直线的方程为
,
由,得
,则
,
所以. …………11分
所以.……………12分
又因为,所以
.
所以.
所以的取值范围是
. ……………………14分
知识点
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