提高专题17圆锥曲线中的范围最值探究问题(学生版).docx
探究一范围、最值问题提高专题17
探究一范围、最值问题
【方法储备】
解决圆锥曲线中范围、最值问题的基本思想是建立目标函数和建立不等关系,根据目标函数、不等式求最值、范围,因此这类问题的难点就是如何建立目标函数和不等关系.建立目标函数或不等关系的关键是选用一个合适变量,其原则是这个变量能够表达要解决的问题,这个变量可以是直线的斜率、直线的截距、点的坐标等,要根据问题的实际情况灵活处理.
圆锥曲线中最值与范围问题的常见求法:
①几何法:即通过利用曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行求解;
②代数法:即把要求最值的几何量或代数表达式表示为某个(些)参数的函数(解析式),然后利用函数方法、不等式方法等进行求解.
强调:
1.利用几何法求范围、最值的解题策略:
①抓住图形中的定点与定长,通常与求范围、最值相关;
②遇到线段和差的最值,经常在动点与定点共线的时候取到.因为当动点与定点不共线时,便可围成三角形,从而由三角形性质可知两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,无法取得最值,所以只有共线时才有可能达到最值.要注意动点与定点相对位置关系.一般的,寻找线段和的最小值,则动点应在定点连成的线段上;若寻找线段差的最小值,则动点应在定点连成的线段延长线上;
③若所求线段无法找到最值关系,则可考虑利用几何关系进行线段转移,将其中某些线段用其它线段进行表示,进而找到最值位置
④处理多个动点问题时,可考虑先只让一个动点运动,其他动点不动,观察此动点运动时最值选取的规律,再根据规律让其他点动起来,寻找最值位置.
2.利用代数法求范围、最值的解题策略:
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;
③利用已知参数的范围,求新参数的范围,核心是建立两个参数之间的等量关系;
④利用求值域的方法将待求量表示为其它变量的函数求值域,从而求出参数的取值范围.
【典例精讲】
例1.(2023·福建省莆田市期中)(多选)已知椭圆C:x24+y2b2=1(0b2)的左右焦点分别为F1、F2,点P2,1
A.离心率e的取值范围为0,22
B.当e=24时,QF1+QP的最大值为4+
例2.(2023·湖北省荆门市模拟)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(ab0)与直线x=-2b有且只有一个交点,点P为椭圆C上任一点,P1(-1,0),P2(1,0),且PP1?PP2的最小值为a2.
(1)求椭圆C的方程
【拓展提升】
练11(2023·甲卷文科)已知直线x-2y+1=0与抛物线C:y2=2px(p0)交于A,B
(1)求p的值;
(2)设F为C的焦点,M,N为C上的两点,且MF·NF=0
探究二探究问题练12(2023·江苏省南通市期末)过双曲线Γ:x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左焦点F1的动直线l与Γ的左支交于A、B两点,设Γ
探究二探究问题
【方法储备】
探究问题一般分为探究条件、探究结论两种.若探究条件,则可先假设条件成立,再验证结论是否成立,成立则存在,否则不存在;若探究结论,则应先求出结论的表达式,再针对其表达式进行讨论,往往涉及对参数的讨论.
探究问题的解题策略:
①通常采用“肯定顺推法”,将不确定性问题明朗化,其步骤为:假设满足条件的元素(点、直线、曲线或参数)存在,用待定系数法设出,列出关于特定参数的方程组,若方程组有实数解,则元素(点、直线、曲线或参数)存在,否则(点、直线、曲线或参数)不存在;
②反证法与验证法也是求解存在性问题的常用方法.
【典例精讲】
?例3.(2023·江苏省南京市模拟)已知椭圆Γ:x2a2+y2b
(1)求Γ的方程;
(2)如图,过Γ的上顶点P作动圆F1的切线分别交Γ于M,N两点,是否存在圆F1使得△PMN是以PN为斜边的直角三角形?若存在,求出圆F1
例4.(2023·浙江省杭州市模拟)已知抛物线:y2=2pxp0,过其焦点F的直线与抛物线交于A、B两点,与椭圆x2a2+y
(1)求抛物线方程;
(2)是否存在直线AB,使得CD是FA与FB的等比中项,若存在,请求出AB的方程及a;若不存在,请说明理由.
【拓展提升】
练21(2023·河北省石家庄市模拟)已知椭圆C:x2a2+y2b2
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知P(0,1),直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆C交于A,B两点,若直线AP,BP的斜率之和为0,试问△PAB的面积是否存在最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由.
练22(2023·河南省南阳市模拟)已知双曲线E:x24-y2=1与直线l:y=kx-3相交于A、B
(1)当k变化时,求点M的轨迹方程;
(2)若l与双曲线E的两条