题组训练71专题研究2圆锥曲线中的最值与范围问题1.(2017·绵阳二诊)若点O和点F分别为椭圆+=1的中心和左焦点,点P在椭圆上的任意一点,则OP·FP的最大值为()A.B.6C.8D.12答案B解析由题意得F(-1,0),设P(x,y),则OP·FP=(x,y)·(x+1,y)=x2+x+y2,又点P在椭圆上,故+=1,所以x2+x+3-x2=x2+x+3=(x+2)2+2,又-2≤x≤2,所以当x=2时,(x+2)2+2取得最大值6,即OP·FP的最大值为6.2.(2018·四川成都七中模拟)若直线l过抛物线C:y2=4x的焦点F交抛物线C于A,B两点,则+的取值范围为()A.{1}B.(0,1]C.[1,+∞)D.[,1]答案A解析由题意知抛物线C:y2=4x的焦点F的坐标为(1,0),准线方程为x=-1.设过点F的直线l的斜率k存在,则直线的方程为y=k(x-1).代入抛物线方程,得k2(x-1)2=4x,化简得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=1.根据抛物线性质可知,|AF|=x1+1,|BF|=x2+1,∴+=+==1.当直线l的斜率不存在时,直线的方程为x=1,把x=1代入y2=4x得y=±2,∴+=1.故选A.3.(2018·云南曲靖一中月考)已知点P为圆C:x2+y2-2x-4y+1=0上的动点,点P到某直线l的最大距离为6.若在直线l上任取一点A作圆的切线AB,切点为B,则|AB|的最小值是________.答案2解析由C:x2+y2-2x-4y+1=0,得(x-1)2+(y-2)2=4,由圆上动点P到某直线l的最大距离为6,可知圆心C(1,2)到直线l的距离为4.若在直线l上任取一点A作圆的切线AB,切点为B,则要使|AB|最小,需AC⊥l,∴|AB|的最小值是=2.4.(2018·河南百校联盟质检)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的四个顶点组成的四边形的面积为2,且经过点(1,).(1)求椭圆C的方程;(2)椭圆C的下顶点为P,如图所示,点M为直线x=2上的一个动点,过椭圆C的右焦点F的直线l垂直于OM,且与C交于A,B两点,与OM交于点N,四边形AMBO和△ONP的面积分别为S1,S2.求S1S2的最大值.答案(1)+y2=1(2)解析(1) (1,)在椭圆C上,∴+=1,又 椭圆四个顶点组成的四边形的面积为2,∴×2a×2b=2,ab=,解得a2=2,b2=1,∴椭圆C的方程为+y2=1.(2)由(1)可知F(1,0),设M(2,t),A(x1,y1),B(x2,y2).则当t≠0时,直线OM的方程为y=x.所以kAB=-,直线AB的方程为y=-(x-1),即2x+ty-2=0(t≠0),由得(8+t2)x2-16x+8-2t2=0.则Δ=(-16)2-4(8+t2)(8-2t2)=8(t4+4t2)>0,x1+x2=,x1x2=.|AB|=·=·=.又|OM|=,∴S1=|OM|·|AB|=·=.由得xN=,∴S2=×1×=.∴S1S2=·==<.当t=0时,直线l:x=1,|AB|=,S1=××2=,S2=×1×1=,S1S2=.综上,S1S2的最大值为.5.(2018·山东潍坊期末)已知点F1为圆(x+1)2+y2=16的圆心,N为圆F1上一动点,F2(1,0),点M,P分别是线段F1N,F2N上的点,且满足MP·F2N=0,F2N=2F2P.(1)求动点M的轨迹E的方程;(2)过点F2的直线l(与x轴不重合)与轨迹E交于A,C两点,线段AC的中点为G,连接OG并延长交轨迹E于B点(O为坐标原点),求四边形OABC的面积S的最小值.答案(1)+=1(2)3解析(1)由题意,MP垂直平分F2N,∴|MF1|+|MF2|=4,∴动点M的轨迹是以F1(-1,0),F2(1,0)为焦点的椭圆,且长轴长为2a=4,焦距2c=2,所以a=2,c=1,b2=3.轨迹E的方程为+=1.(2)设A(x1,y1),C(x2,y2),G(x0,y0),直线AC的方程为x=my+1,与椭圆方程联立,可得(4+3m2)y2+6my-9=0,∴y1+y2=-,y1y2=-.由弦长公式可得|AC|=|y1-y2|=,又y0=-,∴G(,-).直线OG的方程为y=-x,代入椭圆方程得x2=,∴B(,-),B到直线AC的距离d1=,O到直线AC的距离d2=,∴SOABC=|AC|(d1+d2)=6≥3,当m=0时取得最小值3.∴四边形OABC的面积的最小值为3.6.(2018·河南新乡一调)设O为坐标原点,已知椭圆C1:+=1(a>b>0)的离心率为,抛物线C2:x2=-ay的准线方程为y=.(1)求椭圆C1和抛物线C2的方程;(2)设过定点M(0,2)的直线l与椭圆C1交于不同的两点P,Q,若O在以PQ为直径的圆的外部,求直线l的斜率k的取值范围.答案(1)+y2=1(2)k∈(-2,-)∪(,2)解析(1)由题意得=,∴a=2,故抛物线C2的方程为x2=-2y.又e=,∴c=,∴b=1,从而椭圆C1的方程为+y2...