- 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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