课时作业55最值、范围、证明问题1.已知点F为抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点,点A(2,m)在抛物线E上,且|AF|=3.(1)求抛物线E的方程;(2)已知点G(-1,0),延长AF交抛物线E于点B,证明:以点F为圆心且与直线GA相切的圆,必与直线GB相切.解:(1)由抛物线的定义得|AF|=2+.因为|AF|=3,即2+=3,解得p=2,所以抛物线E的方程为y2=4x.(2)证明:因为点A(2,m)在抛物线E:y2=4x上,所以m=±2.由抛物线的对称性,不妨设A(2,2).由A(2,2),F(1,0)可得直线AF的方程为y=2(x-1).由得2x2-5x+2=0,解得x=2或x=,从而B.又G(-1,0),所以kGA==,kGB==-,所以kGA+kGB=0,从而∠AGF=∠BGF,这表明点F到直线GA,GB的距离相等,故以F为圆心且与直线GA相切的圆必与直线GB相切.2.(2017·湖北黄冈一模)如图,已知点F1,F2是椭圆C1:+y2=1的两个焦点,椭圆C2:+y2=λ经过点F1,F2,点P是椭圆C2上异于F1,F2的任意一点,直线PF1和PF2与椭圆C1的交点分别是A,B和C,D.设AB,CD的斜率分别为k,k′.1(1)求证:k·k′为定值;(2)求|AB|·|CD|的最大值.解:(1)证明:因为点F1,F2是椭圆C1的两个焦点,故F1,F2的坐标是F1(-1,0),F2(1,0).而点F1,F2是椭圆C2上的点,将F1,F2的坐标代入C2的方程得,λ=.设点P的坐标是(x0,y0), 直线PF1和PF2的斜率分别是k,k′(k≠0,k′≠0),∴kk′=·=①又点P是椭圆C2上的点,故+y=,②联立①②两式可得kk′=-,即k·k′为定值.(2)直线PF1的方程可表示为y=k(x+1)(k≠0),与椭圆C1的方程联立,得到方程组由方程组得(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=.|AB|=|x1-x2|=·=.同理可求得|CD|=,则|AB|·|CD|==4≤,当且仅当k=±时等号成立.故|AB|·|CD|的最大值等于.3.已知以A为圆心的圆(x-2)2+y2=64上有一个动点M,B(-2,0),线段BM的垂直平分线交AM于点P,点P的轨迹为E.(1)求轨迹E的方程;(2)过A点作两条相互垂直的直线l1,l2分别交曲线E于D,E,F,G四个点,求|DE|+|FG|的取值范围.解:(1)连接PB,依题意得|PB|=|PM|,所以|PB|+|PA|=|AM|=8,所以点P的轨迹E是以A,B为焦点,4为长半轴长的椭圆,所以a=4,c=2,则b=2.所以轨迹E的方程是+=1.(2)当直线l1,l2中有一条直线的斜率不存在时,|DE|+|FG|=6+8=14;当直线l1的斜率存在且不为0时,设直线l1的方程为y=k(x-2),D(x1,y1),E(x2,y2),联立整理得(3+4k2)x2-16k2x+16k2-48=0,∴x1+x2=,x1x2=,∴|DE|==·=,同理可得|FG|=,2∴|DE|+|FG|=,设t=k2+1,则t>1,所以|DE|+|FG|=,当t>1时,易证y=在(1,2)上递增,在(2,+∞)上递减,所以0b>0)与抛物线C2:x2=2py(p>0)有一个公共焦点,抛物线C2的准线l与椭圆C1有一坐标是(,-2)的交点.(1)求椭圆C1与抛物线C2的方程;(2)若点P是直线l上的动点,过点P作抛物线的两条切线,切点分别为A,B,直线AB与椭圆C1分别交于点E,F,求OE·OF的取值范围.解:(1)抛物线C2的准线方程是y=-2,所以=2,p=4,所以抛物线C2的方程是x2=8y.由题意知椭圆C1:+=1(a>b>0)的焦点是(0,-2),(0,2),所以c=2,2a=+=4,所以a=2,所以b=2,所以椭圆C1的方程是+=1.(2)设点P(t,-2),A(x1,y1),B(x2,y2),E(x3,y3),F(x4,y4),抛物线方程可以化为y=x2,得y′=x,所以直线AP的方程为y-y1=x1(x-x1),所以-2-y1=x1t-2y1,即y1=tx1+2,同理,直线BP的方程为y2=tx2+2,所以直线AB的方程为y=tx+2,将直线AB的方程代入椭圆C1的方程得,(t2+32)x2+16tx-64=0,则Δ=256t2+256(t2+32)>0,且x3+x4=,x3x4=,所以OE·OF=x3x4+y3y4=x3x4+(x3+x4)+4==-8.因为0<≤10,所以OE·OF的取值范围是(-8,2].2.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),且M是线段PN的中点.过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,延长QM交C于点B.(ⅰ)设直线PM,QM的斜率分别为...