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专题五 最值问题
考情分析
与解析几何有关的范围、最值问题,高考中屡屡皆是,面对此类题目,往往无从下手。考查最值问题,不仅对圆锥曲线的基本性质的考查,而=更是涉及到对其他章节知识的考查。它能综合应用函数、三角、不等式等有关知识,紧紧抓住圆锥曲线的定义进行转化,充分展现数形结合、函数与方程、化归转化等数学思想在解题中的应用.
二、经验分享
1. 圆锥曲线中最值与范围问题的常见求法:
(1)几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质来解决;
(2)代数法,若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值.在利用代数法解决最值与范围问题时常从以下几个方面考虑:
①利用判别式来构造不等关系,从而确定取值范围;
②利用隐含或已知的不等关系建立不等式,从而求出取值范围;
③利用基本不等式求出取值范围;
④利用函数的值域的求法,确定取值范围
2.解决圆锥曲线中的取值范围问题应考虑的五个方面
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系构造不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数的值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
【知识拓展】
1.若椭圆方程为,半焦距为,焦点,设
过的直线 的倾斜角为,交椭圆于A、B两点,则有:
① ;
②
若椭圆方程为,半焦距为,焦点,设过的直线 的倾斜角为,交椭圆于A、B两点,则有:
① ;②
同理可求得焦点在y轴上的过焦点弦长为(a为长半轴,b为短半轴,c为半焦距)
结论:椭圆过焦点弦长公式:
2.过椭圆左焦点的焦点弦为,则;过右焦点的弦.
抛物线与直线相交于且该直线与轴交于点,则有.
4.设为过抛物线焦点的弦,,直线的倾斜角为,则
①.
②.
③.
④.;
⑤.;
⑥.;
三、题型分析
(一)利用题设条件,结合几何特征与性质求范围
1.【2018北京石景山一模】如图,已知线段上有一动点(异于,),线段,且满足是大于且不等于的常数),则点的运动轨迹为( )
A. 圆的一部分 B. 椭圆的一部分
C. 双曲线的一部分 D. 抛物线的一部分
【变式训练1】【2018陕西延安二模】已知,为双曲线,的左、右焦点,过的直线与圆相切于点,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【变式训练2】【2018福建龙岩毕业班质检】 已知抛物线:的焦点为,准线为,是上一点,直线与抛物线交于,两点,若,则 ( )
A. B. C. D.
【变式训练3】【2018-2020学年河北定州市高二上学期期中】过双曲线的右支上一点,分别向圆:和圆 :作切线,切点分别为,,则的最小值为( )
A.10 B.13 C.16 D.19
(二)利用根的判别式或韦达定理或参数建立不等关系求范围
例2.【2018河南八市下学期第一次测评】已知抛物线:与圆:,直线与交于,两点,与交于,两点,且,位于轴的上方,则 _________.
【变式训练1】 【2018福建龙岩三月质检】已知椭圆:的左、右焦点分别为和,离心率是,直线过点交椭圆于,两点,当直线过点时,的周长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)当直线绕点运动时,试求的取值范围.
【变式训练2】【2018山东济南一模】如图,在平面直角坐标系中,点在抛物线:上,直线:与抛物线交于,两点,且直线,的斜率之和为.
(1)求和的值;
(2)若,设直线与轴交于点,延长与抛物线交于点,抛物线在点处的切线为,记直线,与轴围成的三角形面积为,求的最小值.
【变式训练3】已知椭圆C:的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,直线与以椭圆C的右焦点为圆心,以椭圆的长半轴长为半径的圆相切.
(1)求椭圆的方程.
(2)设为椭圆上一点,若过点的直线与椭圆相交于不同的两点和,且满足(O为坐标原点),求实数的取值范围.
(三)利用基本不等式求范围
例3.【2018陕西榆林二模】已知抛物线的焦点为,,是抛物线上的两个动点,若,则的最大值为__________.
【变式训练1】已知点A(0,-2),椭圆E:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的离心率为eq \f(\r(3),2),F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为eq
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