【文档说明】高考统考数学理科北师大版一轮复习教师用书:第8章 命题探秘2 第2课时 圆锥曲线中的范围、最值问题 含解析【高考】.doc,共(5)页,239.500 KB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-040024d2bba2ce22450f1a93d0f06828.html
以下为本文档部分文字说明:
-1-第2课时圆锥曲线中的范围、最值问题技法阐释圆锥曲线中的范围、最值问题的求解常用的三种方法(1)函数法:用其他变量表示该参数,建立函数关系,利用求函数的单调性求解.(2)不等式法:根据题意建立含参数的不等式,通过解不等式求参数范围.(3)判别式法:建立关于某变量的一元二次方程,
利用判别式Δ求参数的范围.高考示例思维过程(2019·全国卷Ⅱ)已知点A(-2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为-12.记M的轨迹为曲线C.(1)求C的方程,并说明C是什么曲线.(2)过坐标原点的直线交C于P,
Q两点,点P在第一象限,PE⊥x轴,垂足为E,连接QE并延长交C于点G.①证明:△PQG是直角三角形;②求△PQG面积的最大值.……②由①得|PQ|=2u1+k2,|PG|=2ukk2+12+k2,→关键点
1:正确计算|PQ|,|PG|的结果是关键所以△PQG的面积S=12|PQ||PG|=8k(1+k2)(1+2k2)(2+k2)=81k+k1+21k+k2.→关键点2:巧妙变换,正确设元是转化函数的难点设t=k+1k,则由k>0得t≥2,当且仅
当k=1时取等号.因为S=8t1+2t2在[2,+∞)单调递减,→关键点3:应用函数的单调性求最值所以当t=2,即k=1时,S取得最大值,最大值为169.-2-因此,△PQG面积的最大值为169.技法一判别式法求范围[典例1]已知椭圆的一个顶点A(0,-1),焦点在x轴上,离心率
为32.(1)求椭圆的标准方程;(2)设直线y=kx+m(k≠0)与椭圆交于不同的两点M,N.当|AM|=|AN|时,求m的取值范围.[思维流程][解](1)设椭圆的标准方程为x2a2+y2b2=1(
a>b>0),联立b=1,ca=32,a2=b2+c2,解得a=2,b=1,c=3.故椭圆的标准方程为x24+y2=1.(2)设P(x0,y0)为弦MN的中点,M(x1,y1),N(x2,y2).联立y=kx+m,x24+y2=1,得(4k2+1)x2+8k
mx+4(m2-1)=0.则x1+x2=-8km4k2+1,x1x2=4(m2-1)4k2+1.Δ=(8km)2-16(4k2+1)(m2-1)>0,所以m2<1+4k2.①所以x0=x1+x22=-4km4k2+1,y0=kx0+m=m
4k2+1.-3-所以kAP=y0+1x0=-m+1+4k24km.又|AM|=|AN|,所以AP⊥MN,则-m+1+4k24km=-1k,即3m=4k2+1.②把②代入①得m2<3m,解得0<m<3.由②得k2=3m-14>0,解得m>13
.综上可知,m的取值范围为13,3.点评:本例在求解中巧用|AM|=|AN|得出AP⊥MN,从而建立m与k的等量关系,回代由判别式Δ>0得出的m与k的不等关系,进而得出参数m的取值范围.技法二利用函数性质法求最值(范围)[典例2]已知直线
l:x-y+1=0与焦点为F的抛物线C:y2=2px(p>0)相切.(1)求抛物线C的方程;(2)过焦点F的直线m与抛物线C分别相交于A,B两点,求A,B两点到直线l的距离之和的最小值.[思维流程][解](1)∵直线l:x-y+1=0与抛物线C:y2=2px(p>0)相切,联立
x-y+1=0,y2=2px,消去x得y2-2py+2p=0,从而Δ=4p2-8p=0,解得p=2或p=0(舍).∴抛物线C的方程为y2=4x.(2)由于直线m的斜率不为0,可设直线m的方程为ty=x-1,A(x1,y1
),B(x2,y2).联立ty=x-1,y2=4x,消去x得y2-4ty-4=0,∵Δ>0,-4-∴y1+y2=4t,即x1+x2=4t2+2,∴线段AB的中点M的坐标为(2t2+1,2t).设点A到直线l
的距离为dA,点B到直线l的距离为dB,点M到直线l的距离为d,则dA+dB=2d=2·|2t2-2t+2|2=22|t2-t+1|=22t-122+34,∴当t=12时,A,B
两点到直线l的距离之和最小,最小值为322.点评:本例的求解有两大亮点,一是直线m的设法:ty=x-1,避免了讨论斜率不存在的情形;另一个是将dA+dB的最值问题巧妙的转化为AB的中点M到直线l的最值问题,在转化中抛物线的定义及梯形中位线的性质起了关键性作用.技法三利用不等式
法求最值(范围)[典例3]已知点A(0,-2),椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为32,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为233,O为坐标原点.(1)求E的方程;(2)设过点A的动
直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l的方程.[思维流程][解](1)设F(c,0),由条件知,2c=233,得c=3.又ca=32,所以a=2,b2=a2-c2=1.故E的方程为x24+y2=1.(2)当l⊥x轴时不合题意
,故设l:y=kx-2,P(x1,y1),Q(x2,y2).将y=kx-2代入x24+y2=1,-5-得(1+4k2)x2-16kx+12=0.当Δ=16(4k2-3)>0,即k2>34时,x1,2=8k±24k2-34k2+1.从而|PQ|=k2+1|x1-x2|=4k2+
14k2-34k2+1.又点O到直线PQ的距离d=2k2+1.所以△OPQ的面积S△OPQ=12·d·|PQ|=44k2-34k2+1.设4k2-3=t,则t>0,S△OPQ=4tt2+4=4t+4t≤1.当且仅当t=
2,即k=±72时等号成立,且满足Δ>0.所以当△OPQ的面积最大时,l的方程为2y±7x+4=0.点评:基本不等式求最值的五种典型情况分析(1)s=k2+12k2+5(先换元,注意“元”的范围,再利用基本不等式).(2)s=(k2+1)2(1+2k2)(k2+2
)≥(k2+1)2(1+2k2)+(k2+2)22(基本不等式).(3)s=n4m2+1-n24m2+1(基本不等式).(4)s=4k4+13k2+92k2+3=1+k24k4+12k2+9(先分离参数,再利用基本不等式).(5)s=k(k2+1)3k2+13(
k2+9)=k+1k3k+13kk+9k(上下同时除以k2,令t=k+1k换元,再利用基本不等式).