课时达标检测(五十)圆锥曲线中的最值、范围、证明问题一、全员必做题1.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的一个焦点为F2(1,0),且该椭圆过定点M.(1)求椭圆E的标准方程;(2)设点Q(2,0),过点F2作直线l与椭圆E交于A,B两点,且=λ,λ∈[-2,-1],以QA,QB为邻边作平行四边形QACB,求对角线QC长度的最小值.解:(1)由题易知c=1,+=1,又a2=b2+c2,解得b2=1,a2=2,故椭圆E的标准方程为+y2=1.(2)设直线l:x=ky+1,由得(k2+2)y2+2ky-1=0,Δ=4k2+4(k2+2)=8(k2+1)>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则可得y1+y2=,y1y2=.=+=(x1+x2-4,y1+y2)=,∴||2=|+|2=16-+,由此可知,||2的大小与k2的取值有关.由=λ可得y1=λy2,λ=,=(y1y2≠0).从而λ+=+==,由λ∈[-2,-1]得∈,从而-≤≤-2,解得0≤k2≤.令t=,则t∈,∴||2=8t2-28t+16=82-,∴当t=时,|QC|min=2.2.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:设以点F为圆心且与直线GA相切的圆的半径为r.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),故直线GA的方程为2x-3y+2=0,从而r==.又直线GB的方程为2x+3y+2=0,所以点F到直线GB的距离d===r.这表明以点F为圆心且与直线GA相切的圆必与直线GB相切.3.(2017·合肥模拟)已知中心在原点,焦点在y轴上的椭圆C,其上一点P到两个焦点F1,F2的距离之和为4,离心率为.(1)求椭圆C的方程;(2)若直线y=kx+1与曲线C交于A,B两点,求△OAB面积的取值范围.解:(1)设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),由条件知,解得a=2,c=,b=1,故椭圆C的方程为+x2=1.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由得(k2+4)x2+2kx-3=0,故x1+x2=-,x1x2=-,设△OAB的面积为S,由x1x2=-<0,知S=×1×|x1-x2|==2,令k2+3=t,知t≥3,∴S=2.对函数y=t+(t≥3),知y′=1-=>0,∴y=t+在t∈[3,+∞)上单调递增,∴t+≥,∴0<≤,∴0b>0)的右焦点F(1,0)作直线l与椭圆C交于不同的两点A,B,设|FA|=λ|FB|,T(2,0).(1)求椭圆C的方程;(2)若1≤λ≤2,求△ABT中AB边上中线长的取值范围.解:(1) e=,c=1,∴a=,b=1,即椭圆C的方程为:+y2=1.(2)①当直线的斜率为0时,显然不成立.②设直线l:x=my+1,A(x1,y1),B(x2,y2),联立得(m2+2)y2+2my-1=0,则y1+y2=,y1y2=,由|FA|=λ|FB|,得y1=-λy2, -λ+=+,∴-λ++2==,∴m2≤,又 AB边上的中线长为|+|===∈.2.如图所示,已知直线l过点M(4,0)且与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,以弦AB为直径的圆恒过坐标原点O.(1)求抛物线的标准方程;(2)设Q是直线x=-4上任意一点,求证:直线QA,QM,QB的斜率依次成等差数列.解:(1)设直线l的方程为x=ky+4,代入y2=2px得y2-2kpy-8p=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则有y1+y2=2kp,y1y2=-8p,而AB为直径,O为圆上一点,所以·=0,故0=x1x2+y1y2=(ky1+4)(ky2+4)-8p=k2y1y2+4k(y1+y2)+16-8p,即0=-8k2p+8k2p+16-8p,得p=2,所以抛物线方程为y2=4x.(2)设Q(-4,t)由(1)知y1+y2=4k,y1y2=-16,所以y+y=(y1+y2)2-2y1y2=16k2+32.因为kQA===,kQB===,kQM=,所以kQA+kQB=+=4×=4×===-=2kQM.所以直线QA,QM,QB的斜率依次成等差数列.三、冲刺满分题1.已知椭圆C:+=1(0