高考数学一轮总复习 8.9圆锥曲线的热点问题练习2-人教版高三全册数学试题VIP免费

第二课时最值、范围与定点、定值问题时间：45分钟分值：100分1．已知椭圆C：＋＝1(a>b>0)经过点M，其离心率为.(1)求椭圆C的方程；(2)设直线l：y＝kx＋m(|k|≤)与椭圆C相交于A，B两点，以线段OA，OB为邻边作平行四边形OAPB，其中顶点P在椭圆C上，O为坐标原点．求|OP|的取值范围．解(1)由已知，可得e2＝＝，所以3a2＝4b2.又点M(1，)在椭圆C上，所以＋＝1.由以上两式联立，解得a2＝4，b2＝3.故椭圆C的方程为＋＝1.(2)当k＝0时，P(0,2m)在椭圆C上，解得m＝±，所以|OP|＝.当k≠0时，由消去y并化简整理，得(3＋4k2)x2＋8kmx＋4m2－12＝0，Δ＝64k2m2－4(3＋4k2)(4m2－12)＝48(3＋4k2－m2)>0，设A，B，P点的坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)，(x0，y0)，则x0＝x1＋x2＝－，y0＝y1＋y2＝k(x1＋x2)＋2m＝.由于点P在椭圆C上，所以＋＝1.从而＋＝1，化简得4m2＝3＋4k2.所以|OP|＝＝＝＝＝.因为0<|k|≤，所以3<4k2＋3≤4，即≤<1.故<|OP|≤.综上，所求|OP|的取值范围是.2．设椭圆E：＋＝1的焦点在x轴上．(1)若椭圆E的焦距为1，求椭圆E的方程．(2)设F1，F2分别是椭圆的左、右焦点，P为椭圆E上的第一象限内的点，直线F2P交y轴于点Q，并且F1P⊥F1Q，证明：当a变化时，点P在某定直线上．解(1)因为焦距为1，所以2a2－1＝，解得a2＝，从而椭圆E的方程为＋＝1.(2)证明：设P(x0，y0)，F1(－c,0)，F2(c,0)，其中c＝，由题设知x0≠c，则直线F1P的斜率kF1P＝，直线F2P的斜率kF2P＝，故直线F2P的方程为y＝(x－c)，当x＝0时，y＝，即点Q的坐标为，因此直线F1Q的斜率kF1Q＝.由于F1P⊥F1Q，所以kF1P·kF1Q＝·＝－1，化简得y＝x－(2a2－1)，①将①代入椭圆E的方程，由于点P(x0，y0)在第一象限，解得x0＝a2，y0＝1－a2，即点P在定直线x＋y＝1上．3．已知椭圆＋＝1(a>b>0)的离心率为，且过点(2，)．(1)求椭圆的标准方程；(2)四边形ABCD的顶点在椭圆上，且对角线AC，BD过原点O，若kAC·kBD＝－.求证：四边形ABCD的面积为定值．解(1)由题意e＝＝，＋＝1，又a2＝b2＋c2，解得a2＝8，b2＝4，故椭圆的标准方程为＋＝1.(2)证明：设直线AB的方程为y＝kx＋m，A(x1，y1)，B(x2，y2)，联立得(1＋2k2)x2＋4kmx＋2m2－8＝0，Δ＝(4km)2－4(1＋2k2)(2m2－8)＝8(8k2－m2＋4)>0，①由根与系数的关系得∵kAC·kBD＝－＝－，∴＝－.∴y1y2＝－x1x2＝－·＝－.又y1y2＝(kx1＋m)(kx2＋m)＝k2x1x2＋km(x1＋x2)＋m2＝k2＋km＋m2＝，∴－＝，∴－(m2－4)＝m2－8k2.∴4k2＋2＝m2.设原点到直线AB的距离为d，则S△AOB＝|AB|·d＝·|x2－x1|·＝＝＝＝2，∴S四边形ABCD＝4S△AOB＝8，即四边形ABCD的面积为定值．1．已知椭圆C过点M，点F(－，0)是椭圆的左焦点，点P，Q是椭圆C上的两个动点，且|PF|，|MF|，|QF|成等差数列．(1)求椭圆C的标准方程；(2)求证：线段PQ的垂直平分线经过一个定点A.解(1)设椭圆C的方程为＋＝1(a>b>0)，由已知，得解得∴椭圆的标准方程为＋＝1.(2)证明：设P(x1，y1)，Q(x2，y2)，由椭圆的标准方程为＋＝1，可知|PF|＝＝＝2＋x1，同理|QF|＝2＋x2，|MF|＝＝2＋，∵2|MF|＝|PF|＋|QF|，∴2＝4＋(x1＋x2)，∴x1＋x2＝2.①当x1≠x2时，由得x－x＋2(y－y)＝0，∴＝－·.设线段PQ的中点为N(1，n)，由kPQ＝＝－，得线段PQ的中垂线方程为y－n＝2n(x－1)，∴(2x－1)n－y＝0，该直线恒过一定点A.②当x1＝x2时，P，Q或P，Q，线段PQ的中垂线是x轴，也过点A.综上，线段PQ的中垂线过定点A.2．(2014·浙江卷)已知△ABP的三个顶点都在抛物线C：x2＝4y上，F为抛物线C的焦点，点M为AB的中点，PF＝3FM.(1)若|PF|＝3，求点M的坐标；(2)求△ABP面积的最大值．解(1)由题意知焦点F(0,1)，准线方程为y＝－1.设P(x0，y0)．由抛物线定义知|PF|＝y0＋1，得到y0＝2，所以P(2，2)或P(－2，2)．由PF＝3FM，分别得M或M.(2)设直线AB的方程为y＝kx＋m，点A(x1，y1)，B(x2，y2)，P(x0，y0)．由得x2－4kx－4m＝0.于是Δ＝16k2＋16m>0，x1＋x2＝4k，x1x2＝－4m，所以AB中点M的坐标为(2k,2k2＋m)．由PF＝3FM，得(－x0,1－y0)＝3(2k,2k2＋m－1)．所以由x＝4y0得k2＝－m＋.由Δ>0，k2≥0，得－f.所以，当m＝时，f(m)取到最大值，此时k＝±.所以，△ABP面积的最大值为.