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- 2021-06-16 发布
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【题型综述】
参数范围与最值问题解题策略一般有以下几种:
(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构造含参数的不等式,通过解不等式解出参数的范围和最值.
(2)代数法:在利用代数法解决范围问题时常从以下五个方面考虑:①利用判别式来构造不等关系,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在两个参数之间建立等量关系;
③利用隐含或已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
④利用基本不等式求出参数的取值范围;
⑤利用函数的值域的求法,确定参数的取值范围.
参数的范围问题,是解析几何中的一类常见问题,解决这类问题的关键是构造含参数的不等式,通过解不等式求出参数的范围,韦达定理、曲线与方程的关系等在构造不等式中起着重要作用.*
【典例指引】
类型一 参数范围问题
例1 【2016高考江苏卷】(本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系中,已知以为圆心的圆及其上一点.
(1)设圆与轴相切,与圆外切,且圆心在直线上,求圆的标准方程;
(2)设平行于的直线与圆相交于两点,且,求直线的方程;
(3)设点满足:存在圆上的两点和,使得,求实数的取值范围。
【解析】圆M的标准方程为,所以圆心M(6,7),半径为5,.
(1)由圆心在直线x=6上,可设.因为N与x轴相切,与圆M外切,
所以,于是圆N的半径为,从而,解得.
因此,圆N的标准方程为.
(2)因为直线l||OA,所以直线l的斜率为.
设直线l的方程为y=2x+m,即2x-y+m=0,
则圆心M到直线l的距离
因为
而
所以,解得m=5或m=-15.
故直线l的方程为2x-y+5=0或2x-y-15=0.
所以 解得.
因此,实数t的取值范围是.
类型二 方程中参数范围问题
例2.【2016高考江苏卷】(本小题满分10分)
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线,抛物线
(1)若直线l过抛物线C的焦点,求抛物线C的方程;
(2)已知抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点P和Q.
①求证:线段PQ的中点坐标为;
②求p的取值范围.
【解析】(1)抛物线的焦点为
由点在直线上,得,即
所以抛物线C的方程为
因为P 和Q是抛物线C上的相异两点,所以
从而,化简得.
方程(*)的两根为,从而
因为在直线上,所以
因此,线段PQ的中点坐标为
②因为在直线上
所以,即
由①知,于是,所以
因此的取值范围为……
类型三 斜率范围问题
例3【2016高考天津理数】(本小题满分14分)设椭圆()的右焦点为,右顶点为
,已知,其中 为原点,为椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点的直线与椭圆交于点(不在轴上),垂直于的直线与交于点,与轴交于点,若,且,求直线的斜率的取值范围.
【解析】(1)设,由,即,可得,又,所以,因此,所以椭圆的方程为.
由(Ⅰ)知,,设,有,.由,得,所以,解得.因此直线的方程为.
设,由方程组消去,解得.在中,,即,化简得,即,解得或.
所以,直线的斜率的取值范围为.
类型四 离心率的范围问题
例4.【2016高考浙江理数】(本题满分15分)如图,设椭圆(a>1).
(I)求直线y=kx+1被椭圆截得的线段长(用a、k表示);
(II)若任意以点A(0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点,求椭圆离心率的取值
范围.
【解析】(1)设直线被椭圆截得的线段为,由得
,
故,.
因此.
由于,,得
,
因此, ①
因为①式关于,的方程有解的充要条件是
,所以.
因此,任意以点为圆心的圆与椭圆至多有个公共点的充要条件为,
由得,所求离心率的取值范围为.
【扩展链接】
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.*
3. 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.;