?第2課時 范圍、最值問題


考點1 范圍問題——綜合性

(2020·蚌埠市高三第三次質(zhì)檢)如圖,設拋物線C1:x2=4y與C2:y2=2px(p>0)在第一象限的交點為M,點A,B分別在拋物線C2,C1上,AM,BM分別與C1,C2相切.

(1)當點M的縱坐標為4時,求拋物線C2的方程;
(2)若t∈[1,2],求△MBA面積的取值范圍.
解:(1)由條件,=4且t>0,解得t=4,即點M(4,4).
代入拋物線C2的方程,得8p=16,所以p=2,則拋物線C2的方程為y2=4x.
(2)將點M的坐標代入拋物線C2的方程,得p=.
設點A(x1,y1),直線AM的方程為y=k1(x-t)+.
聯(lián)立方程消去y,化簡得x2-4k1x+4k1t-t2=0,
則Δ=16k-4(4k1t-t2)=0,
解得k1=.
從而直線AM的斜率為====,
解得y1=-,即點A.
設點B(x2,y2),直線BM的方程為y=k2(x-t)+,
聯(lián)立方程消去x,化簡得y2-y-2p=0.
則Δ=+8p=0,代入p=,解得k2=.
從而直線BM的斜率為===,解得x2=-,即點B.
|MB|==,
點A到直線BM:y=x+,即tx-8y+t2=0的距離為
d==,故△MBA的面積為S△MBA=|MB|·d=.而t∈[1,2],
所以△MBA面積的取值范圍是.

圓錐曲線中的取值范圍問題的解題策略
(1)利用圓錐曲線的幾何性質(zhì)或聯(lián)立方程后的判別式構造不等關系,從而確定參數(shù)的取值范圍;
(2)利用已知參數(shù)的范圍,求新參數(shù)的范圍,解這類問題的核心是建立兩個參數(shù)之間的等量關系;
(3)利用隱含的不等關系建立不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;
(4)利用已知的不等關系構造不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;
(5)利用求函數(shù)的值域的方法將待求量表示為其他變量的函數(shù),求其值域,從而確定參數(shù)的取值范圍.

已知橢圓C:+=1(a>0,b>0)的離心率為,短軸長為2.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)設直線l:y=kx+m與橢圓C交于M,N兩點,O為坐標原點,若kOM·kON=,求原點O到直線l的距離的取值范圍.
解:(1)由題意知e==,2b=2.
又a2=b2+c2,所以b=1,a=2.
所以橢圓C的標準方程為+y2=1.
(2)設M(x1,y1),N(x2,y2),聯(lián)立方程
得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0.
依題意,Δ=(8km)2-4(4k2+1)(4m2-4)>0,
化簡得m20)與線段F1F2和橢圓短軸分別交于兩個不同點M,N,所以m≠0.
又k>0,則k=,
故x1+x2=-2m,x1x2=2m2-2.
因為直線y=kx+m(k>0)與線段F1F2及橢圓的短軸分別交于不同兩點,
所以-≤-2m≤,
即-≤m≤,且m≠0,
所以|CD|=|x1-x2|


=.
因為-≤m≤,且m≠0,
所以,當m=或m=-時,|CD|的最小值為.


在平面直角坐標系xOy中,已知圓O:x2+y2=4,橢圓C:+y2=1,A為橢圓C的右頂點,過原點且異于x軸的直線與橢圓C交于M,N兩點,M在x軸的上方,直線AM與圓O的另一交點為P,直線AN與圓O的另一交點為Q.
(1)若=3,求直線AM的斜率;
(2)設△AMN與△APQ的面積分別為S1,S2,求的最大值.

[四字程序]




已知圓的方程和橢圓的方程,直線與圓、橢圓都相交
1.向量=3如何轉(zhuǎn)化?
2.如何表示三角形的面積?
把用直線AM的斜率k來表示
轉(zhuǎn)化與化歸
求直線AM的斜率,求△AMN與△APQ的面積之比
1.用A,P,M的坐標表示;
2.利用公式S=absin C表示并轉(zhuǎn)化
=進而用基本不等式求其最大值
把面積之比的最大值轉(zhuǎn)化為一個變量的不等式


思路參考:設直線AM的方程為y=k(x-2),k.
由弦長公式得|PQ|=·.
由點到直線的距離公式得點O到直線l的距離d=,
所以S△OPQ=|PQ|×d=××=.
設=t(t>0),則4k2=t2+3,所以S△OPQ==≤1,當且僅當t=2,即k=±時等號成立.
故所求直線l的方程為y=x-2或y=-x-2.

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