
最值問題的基本解法有幾何法和代數(shù)法:幾何法是根據(jù)已知的幾何量之間的相互關(guān)系、平面幾何和解析幾何知識加以解決的(如拋物線上的點(diǎn)到某個定點(diǎn)和焦點(diǎn)的距離之和、光線反射問題等);代數(shù)法是建立求解目標(biāo)關(guān)于某個或兩個變量的函數(shù),通過求解函數(shù)的最值普通方法、基本不等式方法、導(dǎo)數(shù)方法等解決的.
【例題選講】
[例1] 如圖,已知拋物線E:y2=2px(p>0)與圓O:x2+y2=8相交于A,B兩點(diǎn),且點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為2.過劣弧AB上動點(diǎn)P(x0,y0)作圓O的切線交拋物線E于C,D兩點(diǎn),分別以C,D為切點(diǎn)作拋物線E的切線l1,l2,l1與l2相交于點(diǎn)M.
(1)求拋物線E的方程;
(2)求點(diǎn)M到直線CD距離的最大值.
[規(guī)范解答] (1)把xA=2代入x2+y2=8,得yeq \\al(2,A)=4,故2pxA=4,p=1.
于是,拋物線E的方程為y2=2x.
(2)設(shè)Ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(y\\al(2,1),2),y1)),Deq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(y\\al(2,2),2),y2)),切線l1:y-y1=keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(y\\al(2,1),2))),代入y2=2x得ky2-2y+2y1-kyeq \\al(2,1)=0,
由Δ=0,解得k=eq \f(1,y1).∴l(xiāng)1的方程為y=eq \f(1,y1)x+eq \f(y1,2),同理,l2的方程為y=eq \f(1,y2)x+eq \f(y2,2).
聯(lián)立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=\f(1,y1)x+\f(y1,2),,y=\f(1,y2)x+\f(y2,2),))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=\f(y1y2,2),,y=\f(y1+y2,2).))易得直線CD的方程為x0x+y0y=8,
其中x0,y0滿足xeq \\al(2,0)+yeq \\al(2,0)=8,x0∈[2,2eq \r(2) ].
聯(lián)立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y2=2x,,x0x+y0y=8,))得x0y2+2y0y-16=0,則eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y1+y2=-\f(2y0,x0),,y1y2=-\f(16,x0).))∴M(x,y)滿足eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=-\f(8,x0),,y=-\f(y0,x0),))
即點(diǎn)M為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(8,x0),-\f(y0,x0))).點(diǎn)M到直線CD:x0x+y0y=8的距離
d=eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(-8-\f(y\\al(2,0),x0)-8)),\r(x\\al(2,0)+y\\al(2,0)))=eq \f(\f(y\\al(2,0),x0)+16,2\r(2))=eq \f(\f(8-x\\al(2,0),x0)+16,2\r(2))=eq \f(\f(8,x0)-x0+16,2\r(2)),令f(x)=eq \f(\f(8,x)-x+16,2\r(2)),x∈[2,2eq \r(2)],
則f(x)在[2,2eq \r(2) ]上單調(diào)遞減,當(dāng)且僅當(dāng)x=2時,f(x)取得最大值eq \f(9\r(2),2),故dmax=eq \f(9\r(2),2).
[例2] 如圖,已知點(diǎn)F1,F(xiàn)2是橢圓C1:eq \f(x2,2)+y2=1的兩個焦點(diǎn),橢圓C2:eq \f(x2,2)+y2=λ經(jīng)過點(diǎn)F1,F(xiàn)2,點(diǎn)P是橢圓C2上異于F1,F(xiàn)2的任意一點(diǎn),直線PF1和PF2與橢圓C1的交點(diǎn)分別是A,B和C,D.設(shè)AB,CD的斜率分別為k,k′.
(1)求證:k·k′為定值;
(2)求|AB|·|CD|的最大值.
[規(guī)范解答] (1)證明:因為點(diǎn)F1,F(xiàn)2是橢圓C1的兩個焦點(diǎn),故F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0).
又點(diǎn)F1,F(xiàn)2是橢圓C2上的點(diǎn),將F1或F2的坐標(biāo)代入C2的方程得λ=eq \f(1,2).
設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)是(x0,y0),由點(diǎn)P是橢圓C2上的點(diǎn),知eq \f(x\\al(2,0),2)+yeq \\al(2,0)=eq \f(1,2),①
∵直線PF1和PF2的斜率分別是k,k′(k≠0,k′≠0),∴kk′=eq \f(y0,x0+1)·eq \f(y0,x0-1)=eq \f(y\\al(2,0),x\\al(2,0)-1),②
由①②可得kk′=-eq \f(1,2),即k·k′為定值.
(2)直線PF1的方程可表示為y=k(x+1)(k≠0),與橢圓C1的方程聯(lián)立,得到方程組eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=k(x+1),,\f(x2,2)+y2=1,))
消去y得(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=-eq \f(4k2,1+2k2),x1x2=eq \f(2k2-2,1+2k2).
|AB|=eq \r(1+k2)|x1-x2|=eq \r(1+k2)eq \r((x1+x2)2-4x1x2)=eq \f(2\r(2)(1+k2),1+2k2).同理可求得|CD|=eq \f(\r(2)(1+4k2),1+2k2),
則|AB|·|CD|=eq \f(4(4k4+5k2+1),(1+2k2)2)=4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(1+\f(\(\s\up7(),\s\d5(1)),\f(1,k2)+4k2+4))))≤eq \f(9,2),
當(dāng)且僅當(dāng)k=±eq \f(\r(2),2)時等號成立.故|AB|·|CD|的最大值為eq \f(9,2).
[例3] 已知橢圓eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的離心率e=eq \f(\r(3),3),左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,且F2與拋物線y2=4x的焦點(diǎn)重合.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若過F1的直線交橢圓于B,D兩點(diǎn),過F2的直線交橢圓于A,C兩點(diǎn),且AC⊥BD,求|AC|+|BD|的最小值.
[規(guī)范解答] (1)拋物線y2=4x的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0),所以c=1,又因為e=eq \f(c,a)=eq \f(1,a)=eq \f(\r(3),3),所以a=eq \r(3),
所以b2=2,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為eq \f(x2,3)+eq \f(y2,2)=1.
(2)①當(dāng)直線BD的斜率k存在且k≠0時,直線BD的方程為y=k(x+1),
代入橢圓方程eq \f(x2,3)+eq \f(y2,2)=1,并化簡得eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3k2+2))x2+6k2x+3k2-6=0.
Δ=36k4-4(3k2+2)(3k2-6)=48(k2+1)>0恒成立.
設(shè)B(x1,y1),D(x2,y2),則x1+x2=-eq \f(6k2,3k2+2),x1x2=eq \f(3k2-6,3k2+2),
|BD|=eq \r(1+k2)·|x1-x2|=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+k2))·\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(?x1+x2?2-4x1x2)))=eq \f(4\r(3)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(k2+1)),3k2+2),
由題意知AC的斜率為-eq \f(1,k),所以|AC|=eq \f(4\r(3)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,k2)+1)),3×\f(1,k2)+2)=eq \f(4\r(3)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(k2+1)),2k2+3).
|AC|+|BD|=4eq \r(3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(k2+1))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3k2+2)+\f(1,2k2+3)))=eq \f(20\r(3)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(k2+1))2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3k2+2))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2k2+3)))≥eq \f(20\r(3)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(k2+1))2,\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3k2+2))+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2k2+3)),2)))2)
=eq \f(20\r(3)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(k2+1))2,\f(25?k2+1?2,4))=eq \f(16\r(3),5).
當(dāng)且僅當(dāng)3k2+2=2k2+3,即k=±1時,上式取等號,故|AC|+|BD|的最小值為eq \f(16\r(3),5).
②當(dāng)直線BD的斜率不存在或等于零時,可得|AC|+|BD|=eq \f(10\r(3),3)>eq \f(16\r(3),5).
綜上,|AC|+|BD|的最小值為eq \f(16\r(3),5).
[題后悟通] 題目中未直接告訴我們不等關(guān)系,則選擇將|AC|+|BD|表示為關(guān)于k的函數(shù),再行處理,注意到3k2+2+2k2+3=5(k2+1),所以可以考慮基本不等式,但一定要注意等號是否能夠成立.當(dāng)然這里也可以利用換元法.令k2+1=t (t≥1),將原式轉(zhuǎn)化為eq \f(20\r(3)t2,(3t-1)( 2t+1))來處理,但稍微比較復(fù)雜一些.
[例4] 已知橢圓E:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的一個焦點(diǎn)為F2(1,0),且該橢圓過定點(diǎn)Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(\r(2),2))).
(1)求橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)點(diǎn)Q(2,0),過點(diǎn)F2作直線l與橢圓E交于A,B兩點(diǎn),且eq \(F2A,\s\up7(→))=λeq \(F2B,\s\up7(→)),λ∈[-2,-1],以QA,QB為鄰邊作平行四邊形QACB,求對角線QC長度的最小值.
[規(guī)范解答] (1)由題易知c=1,eq \f(1,a2)+eq \f(1,2b2)=1,又a2=b2+c2,解得b2=1,a2=2,
故橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程為eq \f(x2,2)+y2=1.
(2)設(shè)直線l:x=ky+1,由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=ky+1,,\f(x2,2)+y2=1))得(k2+2)y2+2ky-1=0,Δ=4k2+4(k2+2)=8(k2+1)>0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則可得y1+y2=eq \f(-2k,k2+2),y1y2=eq \f(-1,k2+2).
eq \(QC,\s\up7(→))=eq \(QA,\s\up7(→))+eq \(QB,\s\up7(→))=(x1+x2-4,y1+y2)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(4(k2+1),k2+2),\f(-2k,k2+2))),
∴|eq \(QC,\s\up7(→))|2=|eq \(QA,\s\up7(→))+eq \(QB,\s\up7(→))|2=16-eq \f(28,k2+2)+eq \f(8,(k2+2)2),由此可知,|eq \(QC,\s\up7(→))|2的大小與k2的取值有關(guān).
由eq \(F2A,\s\up7(→))=λeq \(F2B,\s\up7(→))可得y1=λy2,λ=eq \f(y1,y2),eq \f(1,λ)=eq \f(y2,y1)(y1y2≠0).
從而λ+eq \f(1,λ)=eq \f(y1,y2)+eq \f(y2,y1)=eq \f((y1+y2)2-2y1y2,y1y2)=eq \f(-6k2-4,k2+2),
由λ∈[-2,-1]得eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(λ+\f(1,λ)))∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(5,2),-2)),從而-eq \f(5,2)≤eq \f(-6k2-4,k2+2)≤-2,解得0≤k2≤eq \f(2,7).
令t=eq \f(1,k2+2),則t∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(7,16),\f(1,2))),∴|eq \(QC,\s\up7(→))|2=8t2-28t+16=8eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(t-\f(7,4)))2-eq \f(17,2),
∴當(dāng)t=eq \f(1,2)時,|QC|min=2.
[例5] (2020·浙江)如圖,已知橢圓C1:eq \f(x2,2)+y2=1,拋物線C2:y2=2px(p>0),點(diǎn)A是橢圓C1與拋物線C2的交點(diǎn),過點(diǎn)A的直線l交橢圓C1于點(diǎn)B,交拋物線C2于點(diǎn)M(B,M不同于A).
(1)若p=eq \f(1,16),求拋物線C2的焦點(diǎn)坐標(biāo);
(2)若存在不過原點(diǎn)的直線l使M為線段AB的中點(diǎn),求p的最大值.
[規(guī)范解答] (1)當(dāng)p=eq \f(1,16)時,C2的方程為y2=eq \f(1,8)x,故拋物線C2的焦點(diǎn)坐標(biāo)為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,32),0)).
(2)解法一:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),直線l的方程為x=λy+m,
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2+2y2=2,,x=λy+m,))得(2+λ2)y2+2λmy+m2-2=0,所以y1+y2=eq \f(-2λm,2+λ2),y0=eq \f(-λm,2+λ2),x0=λy0+m=eq \f(2m,2+λ2),
因為M在拋物線上,所以eq \f(λ2m2,?2+λ2?2)=eq \f(4pm,2+λ2)?m=eq \f(4p?2+λ2?,λ2).由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y2=2px,,x=λy+m,))得y2=2p(λy+m),
即y2-2pλy-2pm=0,所以y1+y0=2pλ,所以x1+x0=λy1+m+λy0+m=2pλ2+2m,
所以x1=2pλ2+2m-eq \f(2m,2+λ2).由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x2,2)+y2=1,,y2=2px,))得x2+4px-2=0,
所以x1=eq \f(-4p+\r(16p2+8),2)=-2p+eq \r(4p2+2),
則-2p+eq \r(4p2+2)=2pλ2+2m·eq \f(1+λ2,2+λ2)=2pλ2+eq \f(8p,λ2)+8p≥16p,
所以eq \r(4p2+2)≥18p,解得p2≤eq \f(1,160),p≤eq \f(\r(10),40),
所以p的最大值為eq \f(\r(10),40),此時Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2\r(10),5),\f(\r(5),5))).
解法二:設(shè)直線l的方程為x=my+t(m≠0,t≠0),A(x0,y0).
將x=my+t代入eq \f(x2,2)+y2=1,得(m2+2)y2+2mty+t2-2=0,所以點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為yM=-eq \f(mt,m2+2).
將x=my+t代入y2=2px,得y2-2pmy-2pt=0,所以y0yM=-2pt,解得y0=eq \f(2p(m2+2),m),
因此x0=eq \f(2p(m2+2)2,m2),由eq \f(x\\al(2,0),2)+yeq \\al(2,0)=1,解得eq \f(1,p2)=4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(m+\f(2,m)))2+2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(m+\f(2,m)))4≥160,
所以當(dāng)m=eq \r(2),t=eq \f(\r(10),5)時,p取到最大值為eq \f(\r(10),40).
[例6] 已知拋物線x2=y(tǒng),點(diǎn)Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),\f(1,4))),Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),\f(9,4))),拋物線上的點(diǎn)P(x0,y0)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)<x0<\f(3,2))).
(1)求直線AP斜率的取值范圍;
(2)Q是以AB為直徑的圓上一點(diǎn),且eq \(AP,\s\up7(→))·eq \(BQ,\s\up7(→))=0,求eq \(AP,\s\up7(→))·eq \(PQ,\s\up7(→))的最大值.
[規(guī)范解答] (1)設(shè)直線AP的斜率為k,則k=eq \f(x\\al(2,0)-\f(1,4),x0+\f(1,2))=x0-eq \f(1,2),
因為-eq \f(1,2)<x0<eq \f(3,2),所以直線AP斜率的取值范圍是(-1,1).
(2)由題意可知,eq \(AP,\s\up7(→))與eq \(AQ,\s\up7(→))同向共線,BQ⊥AQ,
聯(lián)立直線AP與BQ的方程得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(kx-y+\f(1,2)k+\f(1,4)=0,,x+ky-\f(9,4)k-\f(3,2)=0,))解得點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)是xQ=eq \f(-k2+4k+3,2(k2+1)).
因為|AP|=eq \r(1+k2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x0+\f(1,2)))=eq \r(1+k2)(k+1),|PQ|=eq \r(1+k2)(xQ-x0)=-eq \f((k-1)(k+1)2,\r(k2+1)),
所以eq \(AP,\s\up7(→))·eq \(PQ,\s\up7(→))=|eq \(AP,\s\up7(→))|·|eq \(PQ,\s\up7(→))|=-(k-1)(k+1)3.令f(k)=-(k-1)(k+1)3,因為f′(k)=-(4k-2)(k+1)2,
所以f(k)在區(qū)間eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-1,\f(1,2)))上單調(diào)遞增,在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),1))上單調(diào)遞減,
因此當(dāng)k=eq \f(1,2)時,eq \(AP,\s\up7(→))·eq \(PQ,\s\up7(→))取得最大值eq \f(27,16).
[例7] 如圖,在矩形ABCD中,|AB|=4,|AD|=2,O為AB的中點(diǎn),P,Q分別是AD和CD上的點(diǎn),且滿足①eq \f (|AP|,|AD|)=eq \f (|DQ|,|DC|),②直線AQ與BP的交點(diǎn)在橢圓E:eq \f (x2,a2)+eq \f (y2,b2)=1(a>b>0)上.
(1)求橢圓E的方程;
(2)設(shè)R為橢圓E的右頂點(diǎn),M為橢圓E第一象限部分上一點(diǎn),作MN垂直于y軸,垂足為N,求梯形ORMN面積的最大值.
[規(guī)范解答] (1)設(shè)AQ與BP的交點(diǎn)為G(x,y),P(-2,y1),Q(x1,2),由題可知,eq \f (y1,2)=eq \f (x1+2,4).
∵kAG=kAQ,kBG=kBP,∴eq \f (y,x+2)=eq \f (2,x1+2),eq \f (y,x-2)=-eq \f (y1,4),
從而有eq \f (y2,x2-4)=-eq \f (y1,2(x1+2))=-eq \f (1,4),整理得eq \f (x2,4)+y2=1,即橢圓E的方程為eq \f (x2,4)+y2=1.
(2)由(1)知R(2,0),設(shè)M(x0,y0),則y0=eq \f (1,2)eq \r(4-x\\al(2,0)),
從而梯形ORMN的面積S=eq \f (1,2)(2+x0)y0=eq \f (1,4)eq \r((4-x\\al(2,0))(2+x0)2),
令t=2+x0,則21,|m|+eq \f(1,|m|)>2,即Sb>0),因為它與直線y=x-eq \r(3)只有一個公共點(diǎn),
所以方程組eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x2,a2)+\f(y2,b2)=1,,y=x-\r(3)))只有一組解,消去y,整理得(a2+b2)·x2-2eq \r(3)a2x+3a2-a2b2=0.
所以Δ=(-2eq \r(3)a2)2-4(a2+b2)(3a2-a2b2)=0,化簡得a2+b2=3.
又焦點(diǎn)為F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),所以a2-b2=1,聯(lián)立上式解得a2=2,b2=1.
所以橢圓的方程為eq \f(x2,2)+y2=1.
(2)若直線PQ的斜率不存在(或為0),則S四邊形PMQN=eq \f(|PQ|·|MN|,2)=eq \f(2\r(1-\f(1,2))×2\r(2),2)=2.
若直線PQ的斜率存在,設(shè)為k(k≠0),則直線MN的斜率為-eq \f(1,k).
所以直線PQ的方程為y=kx+k,設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),
聯(lián)立方程得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x2,2)+y2=1,,y=kx+k,))化簡得(2k2+1)x2+4k2x+2k2-2=0,則x1+x2=eq \f(-4k2,2k2+1),x1x2=eq \f(2k2-2,2k2+1),
所以|PQ|=eq \r(1+k2)|x1-x2|=eq \f(\r((1+k2)[16k4-4(2k2-2)(2k2+1)]),2k2+1)=2eq \r(2)×eq \f(k2+1,2k2+1),
同理可得|MN|=2eq \r(2)×eq \f(k2+1,2+k2).
所以S四邊形PMQN=eq \f(|PQ|·|MN|,2)=4×eq \f((k2+1)2,(2+k2)(2k2+1))=4×eq \f(k4+2k2+1,2k4+5k2+2)=4×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)-\f(\f(1,2)k2,2k4+5k2+2)))
=4×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)-\f(k2,4k4+10k2+4)))=4×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)-\f(1,4k2+\f(4,k2)+10))).
因為4k2+eq \f(4,k2)+10≥2eq \r(4k2·\f(4,k2))+10=18(當(dāng)且僅當(dāng)k2=1時取等號),
所以eq \f(1,4k2+\f(4,k2)+10)∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,18))),所以4×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)-\f(1,4k2+\f(4,k2)+10)))∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(16,9),2)).
綜上所述,四邊形PMQN面積的最小值為eq \f(16,9).
[例10] 已知橢圓的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),A(2,0),B(0,1)是它的兩個頂點(diǎn),直線y=kx(k>0)與直線AB相交于點(diǎn)D,與橢圓相交于E,F(xiàn)兩點(diǎn).
(1)若eq \(ED,\s\up7(→))=6eq \(DF,\s\up7(→)),求k的值;
(2)求四邊形AEBF面積的最大值.
[規(guī)范解答] (1)由題設(shè)條件可得,橢圓的方程為eq \f(x2,4)+y2=1,直線AB的方程為x+2y-2=0.
設(shè)D(x0,kx0),E(x1,kx1),F(xiàn)(x2,kx2),其中x10),即k=eq \f(1,2)時,等號成立.故四邊形AEBF面積的最大值為2eq \r(2).
【對點(diǎn)訓(xùn)練】
1.如圖所示,點(diǎn)A,B分別是橢圓eq \f(x2,36)+eq \f(y2,20)=1長軸的左、右端點(diǎn),點(diǎn)F是橢圓的右焦點(diǎn),點(diǎn)P在橢圓上,
且位于x軸上方,PA⊥PF.
(1)求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(2)設(shè)M是橢圓長軸AB上的一點(diǎn),點(diǎn)M到直線AP的距離等于|MB|,求橢圓上的點(diǎn)到點(diǎn)M的距離d的最小值.
2.已知直線l:x-y+1=0與焦點(diǎn)為F的拋物線C:y2=2px(p>0)相切.
(1)求拋物線C的方程;
(2)過焦點(diǎn)F的直線m與拋物線C分別相交于A,B兩點(diǎn),求A,B兩點(diǎn)到直線l的距離之和的最小值.
3.如圖,拋物線C:x2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F(0,1),取垂直于y軸的直線與拋物線交于不同的兩點(diǎn)P1,
P2,過P1,P2作圓心為Q的圓,使拋物線上其余點(diǎn)均在圓外,且P1Q⊥P2Q.
(1)求拋物線C和圓Q的方程;
(2)過點(diǎn)F作直線l,與拋物線C和圓Q依次交于點(diǎn)M,A,B,N,求|MN|·|AB|的最小值.
4.(2017·浙江)如圖,已知拋物線x2=y(tǒng),點(diǎn)Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),\f(1,4))),Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),\f(9,4))),拋物線上的點(diǎn)P(x,y)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)0),其中F1,F(xiàn)2,為左右焦點(diǎn),且離心率為eq \f(\r(3),3),直線l與橢圓交于兩
不同點(diǎn)P(x1,y1),Q(x2,y2),當(dāng)直線l過橢圓C右焦點(diǎn)F2且傾斜角為eq \f(π,4)時,原點(diǎn)O到直線l的距離為eq \f(\r(2),2).
(1)求橢圓C的方程;
(2)若eq \(OP,\s\up7(→))+eq \(OQ,\s\up7(→))=eq \(ON,\s\up7(→)),當(dāng)△OPQ的面積為eq \f(\r(6),2)時,求|eq \(ON,\s\up7(→))|·|eq \(PQ,\s\up7(→))|的最大值.
6.已知橢圓eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的離心率e=eq \f(\r(6),3),原點(diǎn)到過點(diǎn)A(0,-b)和B(a,0)的直線的距離為eq \f(\r(3),2).
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)F1,F(xiàn)2為橢圓的左、右焦點(diǎn),過F2作直線交橢圓于P,Q兩點(diǎn),求△PQF1內(nèi)切圓半徑r的最大值.
7.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)F(1,0),直線l:x=-1,點(diǎn)P在直線l上移動,R是線段PF與y
軸的交點(diǎn),動點(diǎn)Q滿足:RQ⊥PF,PQ⊥l.
(1)求動點(diǎn)Q的軌跡E的方程;
(2)若直線PF與曲線E交于A,B兩點(diǎn),過點(diǎn)F作直線PF的垂線與曲線E相交于C,D兩點(diǎn),求eq \(FA,\s\up7(→))·eq \(FB,\s\up7(→))+eq \(FC,\s\up7(→))·eq \(FD,\s\up7(→))的最大值.
8.已知橢圓C:eq \f(y2,a2)+eq \f(x2,b2)=1 (a>b>0)的上、下兩個焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過F1的直線交橢圓于M,N兩點(diǎn),
且△MNF2的周長為8,橢圓C的離心率為eq \f(\r(3),2).
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線l:y=kx+m與橢圓C有且僅有一個公共點(diǎn),點(diǎn)M′,N′是直線l上的兩點(diǎn),且F1M′⊥l,F(xiàn)2N′⊥l,求四邊形F1M′N′F2面積S的最大值.
9.(2013·全國Ⅱ)平面直角坐標(biāo)系xOy中,過橢圓M:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1 (a>b>0)右焦點(diǎn)的直線x+y-eq \r(3)=0交M
于A,B兩點(diǎn),P為AB的中點(diǎn),且OP的斜率為eq \f(1,2).
(1)求M的方程;
(2)C,D為M上的兩點(diǎn),若四邊形ACBD的對角線CD⊥AB,求四邊形ACBD面積的最大值.
10.已知橢圓C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的離心率為eq \f(1,2),過右焦點(diǎn)F的直線l與C相交于A,B兩點(diǎn),當(dāng)l的斜
率為1時,坐標(biāo)原點(diǎn)O到l的距離為eq \f(\r(2),2).
(1)求橢圓C的方程;
(2)若P,Q,M,N是橢圓C上的四點(diǎn),已知eq \(PF,\s\up7(→))與eq \(FQ,\s\up7(→))共線,eq \(MF,\s\up7(→))與eq \(FN,\s\up7(→))共線,且eq \(PF,\s\up7(→))·eq \(MF,\s\up7(→))=0,求四邊形PMQN面積的最小值.
11.已知拋物線C的頂點(diǎn)在原點(diǎn)O,準(zhǔn)線為x=-eq \f(1,2).
(1)求拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)點(diǎn)A,B在C上,且OA⊥OB,OD⊥AB,垂足為D,直線OD另交C于E,當(dāng)四邊形OAEB面積最小時,求直線AB的方程.
這是一份專題21 數(shù)量積、角度及參數(shù)型定值問題(解析版),共20頁。
這是一份專題19 距離型定值型問題(原卷版),共17頁。
這是一份專題20 面積型定值型問題(原卷版),共14頁。
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