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- 2021-07-01 发布
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课时跟踪检测(五十九) 最值、范围、证明问题
(分A、B卷,共2页)
A卷:夯基保分
1.已知椭圆E的中心在坐标原点、对称轴为坐标轴,且抛物线x2=-4y的焦点是它的一个焦点,又点A(1,)在该椭圆上.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若斜率为的直线l与椭圆E交于不同的两点B、C,当△ABC的面积最大时,求直线l的方程.
2.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的一个焦点是F(1,0),且离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设经过点F的直线交椭圆C于M,N两点,线段MN的垂直平分线交y轴于点P(0,y0),求y0的取值范围.
3.如图,曲线M:y2=x与曲线N:(x-4)2+2y2=m2(m>0)相交于A,B,C,D四点.
(1)求m的取值范围;
(2)求四边形ABCD的面积的最大值及面积最大时对角线AC与BD的交点坐标.
B卷:增分提能
1.(2015·淄博模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距为2,且过点,右焦点为F2.设A,B是C上的两个动点,线段AB的中点M的横坐标为-,线段AB的中垂线交椭圆C于P,Q两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求·的取值范围.
2.(2015·温州十校联考)如图,过x轴上动点A(a,0)引抛物线y=x2+1的两条切线AP,AQ.切线斜率分别为k1和k2,切点分别为P,Q.
(1)求证:k1·k2为定值,并且直线PQ过定点;
(2)记S为面积,当最小时,求·的值.
答案
A卷:夯基保分
1.解:(1)由已知得抛物线的焦点为(0,-),
故设椭圆方程为+=1(a>).
将点A(1,)代入方程得+=1,
整理得a4-5a2+4=0,解得a2=4或a2=1(舍去),
故所求椭圆方程为+=1.
(2)设直线l的方程为y=x+m,
B,C的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
由得4x2+2mx+m2-4=0,
则Δ=8m2-16(m2-4)=8(8-m2)>0,
∴0≤m2<8.
由x1+x2=-m,x1x2=,
得|BC|=|x1-x2|=.
又点A到BC的距离为d=,
故S△ABC=|BC|·d=≤·=,
当且仅当2m2=16-2m2,即m=±2时取等号.
当m=±2时,满足0≤m2<8.
故直线l的方程为y=x±2.
2.解:(1)设椭圆C的半焦距为c.依题意,得c=1.
因为椭圆C的离心率为e=,
所以a=2c=2,b2=a2-c2=3.
故椭圆C的方程为+=1.
(2)当MN⊥x轴时,显然y0=0.
当MN与x轴不垂直时,可设直线MN的方程为y=k(x-1)(k≠0).
由
消去y并整理得(3+4k2)x2-8k2x+4(k2-3)=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN的中点为Q(x3,y3),
则x1+x2=.
所以x3==,y3=k(x3-1)=.
线段MN的垂直平分线的方程为
y+=-.
在上述方程中,令x=0,得y0==.
当k<0时,+4k≤-4,当且仅当=4k,k=-时等号成立;
当k>0时,+4k≥4,当且仅当=4k,k=时等号成立.
所以-≤y0<0或0<y0≤.
综上,y0的取值范围是.
3.解:(1)联立曲线M,N,消去y可得(x-4)2+2x-m2=0,即x2-6x+16-m2=0,
根据条件可得解得<m<4.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),x2>x1,y1>0,y2>0,
则SABCD=(y1+y2)(x2-x1)
=(+)(x2-x1)
= ·
= ·.
令t=,则t∈(0,3),
SABCD=·
=2,
设f(t)=-t3-3t2+9t+27,
令f′(t)=-3t2-6t+9=-3(t2+2t-3)=-3(t-1)(t+3)=0,可得当t∈(0,3)时,f(t)的最大值为f(1)=32,从而SABCD的最大值为16.
令=1,得m2=15.
联立曲线M,N的方程,消去y并整理得
x2-6x+1=0,解得x1=3-2,x2=3+2,
所以A(3-2,-1),C(3+2,--1),
kAC==-,
则直线AC的方程为y-(-1)=-[x-(3-2)]
当y=0时,x=1,
由对称性可知AC与BD的交点在x轴上,
即对角线AC与BD的交点坐标为(1,0).
B卷:增分提能
1.解:(1)因为焦距为2,所以a2-b2=1.
因为椭圆C过点,所以+=1.
故a2=2,b2=1,
所以椭圆C的方程为+y2=1.
(2)由题意知,当直线AB垂直于x轴时,
直线AB方程为x=-,
此时P(-,0),Q(,0),又F2(1,0),
得·=-1.
当直线AB不垂直于x轴时,设直线AB的斜率为k(k≠0),M(m≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=-1,y1+y2=2m.
由得(x1+x2)+2(y1+y2)·=0,
则-1+4mk=0,故k=.
此时,直线PQ斜率为k1=-4m,
PQ的直线方程为y-m=-4m.
即y=-4mx-m.
联立方程组
整理得(32m2+1)x2+16m2x+2m2-2=0.
设P(x3,y3),Q(x4,y4),
所以x3+x4=-,x3x4=.
于是·=(x3-1)(x4-1)+y3y4
=x3x4-(x3+x4)+1+(4mx3+m)(4mx4+m)
=(4m2-1)(x3+x4)+(16m2+1)x3x4+m2+1
=++m2+1
=.
由于M在椭圆的内部,故0