《高考數(shù)學(xué)文復(fù)習(xí)檢測:第八章 平面解析幾何 課時作業(yè)55 Word版含答案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)文復(fù)習(xí)檢測:第八章 平面解析幾何 課時作業(yè)55 Word版含答案(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
高考數(shù)學(xué)精品復(fù)習(xí)資料
2019.5
課時作業(yè)55 最值、范圍、證明問題
1.已知點F為拋物線E:y2=2px(p>0)的焦點,點A(2,m)在拋物線E上,且|AF|=3.
(1)求拋物線E的方程;
(2)已知點G(-1,0),延長AF交拋物線E于點B,證明:以點F為圓心且與直線GA相切的圓,必與直線GB相切.
解:(1)由拋物線的定義得|AF|=2+.因為|AF|=3,即2+=3,解得p=2,所以拋物線E的方程為y2=4x.
(2)證明:因為點A(2,m)在拋物線E:y2=4x上,所以m=2.
由拋物線的
2、對稱性,不妨設(shè)A(2,2).
由A(2,2),F(xiàn)(1,0)可得直線AF的方程為y=2(x-1).由得2x2-5x+2=0,解得x=2或x=,
從而B.又G(-1,0),
所以kGA==,
kGB==-,
所以kGA+kGB=0,從而∠AGF=∠BGF,這表明點F到直線GA,GB的距離相等,故以F為圓心且與直線GA相切的圓必與直線GB相切.
2.(20xx湖北黃岡一模)如圖,已知點F1,F(xiàn)2是橢圓C1:+y2=1的兩個焦點,橢圓C2:+y2=λ經(jīng)過點F1,F(xiàn)2,點P是橢圓C2上異于F1,F(xiàn)2的任意一點,直線PF1和PF2與橢圓C1的交點分別是A,B和C,D.設(shè)AB,CD的斜率分別為k
3、,k′.
(1)求證:kk′為定值;
(2)求|AB||CD|的最大值.
解:(1)證明:因為點F1,F(xiàn)2是橢圓C1的兩個焦點,故F1,F(xiàn)2的坐標(biāo)是F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0).而點F1,F(xiàn)2是橢圓C2上的點,將F1,F(xiàn)2的坐標(biāo)代入C2的方程得,λ=.
設(shè)點P的坐標(biāo)是(x0,y0),
∵直線PF1和PF2的斜率分別是k,k′(k≠0,k′≠0),∴kk′==①
又點P是橢圓C2上的點,故+y=,②
聯(lián)立①②兩式可得kk′=-,即kk′為定值.
(2)直線PF1的方程可表示為y=k(x+1)(k≠0),與橢圓C1的方程聯(lián)立,得到方程組由方程組得(1+2k2)x2+4k2x
4、+2k2-2=0.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=-,x1x2=.
|AB|=|x1-x2|
=
=.
同理可求得|CD|=,
則|AB||CD|=
=4≤,
當(dāng)且僅當(dāng)k=時等號成立.
故|AB||CD|的最大值等于.
3.已知以A為圓心的圓(x-2)2+y2=64上有一個動點M,B(-2,0),線段BM的垂直平分線交AM于點P,點P的軌跡為E.
(1)求軌跡E的方程;
(2)過A點作兩條相互垂直的直線l1,l2分別交曲線E于D,E,F(xiàn),G四個點,求|DE|+|FG|的取值范圍.
解:(1)連接PB,依題意得|PB|=|PM|,所以|PB|+|PA|
5、=|AM|=8,所以點P的軌跡E是以A,B為焦點,4為長半軸長的橢圓,所以a=4,c=2,則b=2.
所以軌跡E的方程是+=1.
(2)當(dāng)直線l1,l2中有一條直線的斜率不存在時,|DE|+|FG|=6+8=14;
當(dāng)直線l1的斜率存在且不為0時,設(shè)直線l1的方程為y=k(x-2),D(x1,y1),E(x2,y2),聯(lián)立整理得(3+4k2)x2-16k2x+16k2-48=0,
∴x1+x2=,x1x2=,
∴|DE|=
=
=,
同理可得|FG|=,
∴|DE|+|FG|=,
設(shè)t=k2+1,則t>1,
所以|DE|+|FG|=,
當(dāng)t>1時,易證y=在(1,2)上
6、遞增,在(2,+∞)上遞減,所以0b>0)與拋物線C2:x2=2py(p>0)有一個公共焦點,拋物線C2的準(zhǔn)線l與橢圓C1有一坐標(biāo)是(,-2)的交點.
(1)求橢圓C1與拋物線C2的方程;
(2)若點P是直線l上的動點,過點P作拋物線的兩條切線,切點分別為A,B,直線AB與橢圓C1分別交于點E,F(xiàn),求的取值范圍.
解:(1)拋物線C2的準(zhǔn)線方程是y=-2,所以=2,p=4,所以拋物線C2的方程是x2=8y.
由題意知橢圓C1:+=1(a>b>0)的焦點是(0,-2),
7、(0,2),所以c=2,2a=+=4,所以a=2,所以b=2,所以橢圓C1的方程是+=1.
(2)設(shè)點P(t,-2),A(x1,y1),B(x2,y2),E(x3,y3),F(xiàn)(x4,y4),拋物線方程可以化為y=x2,得y′=x,所以直線AP的方程為y-y1=x1(x-x1),所以-2-y1=x1t-2y1,即y1=tx1+2,同理,直線BP的方程為y2=tx2+2,所以直線AB的方程為y=tx+2,將直線AB的方程代入橢圓C1的方程得,(t2+32)x2+16tx-64=0,則Δ=256t2+256(t2+32)>0,且x3+x4=,x3x4=,所以=x3x4+y3y4=x3x4+(x3+
8、x4)+4==-8.
因為0<≤10,所以的取值范圍是(-8,2].
2.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的長軸長為4,焦距為2.
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)過動點M(0,m)(m>0)的直線交x軸于點N,交C于點A,P(P在第一象限),且M是線段PN的中點.過點P作x軸的垂線交C于另一點Q,延長QM交C于點B.
(ⅰ)設(shè)直線PM,QM的斜率分別為k,k′,證明為定值;
(ⅱ)求直線AB的斜率的最小值.
解:(Ⅰ)設(shè)橢圓的半焦距為c,
由題意知2a=4,2c=2,
所以a=2,b==.
所以橢圓C的方程為+=1.
(Ⅱ)(ⅰ)設(shè)P(x0,y0)(x0>0,y0>0
9、).
由M(0,m),可得P(x0,2m),Q(x0,-2m),
所以直線PM的斜率k==.
直線QM的斜率k′==-.
此時=-3.所以為定值-3.
(ⅱ)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).
直線PA的方程為y=kx+m,
直線QB的方程為y=-3kx+m.
聯(lián)立整理得
(2k2+1)x2+4mkx+2m2-4=0.
由x0x1=,可得x1=,
所以y1=kx1+m=+m.
同理x2=,y2=+m.
所以x2-x1=-
=,
y2-y1=+m--m
=,
所以kAB===(6k+).
由m>0,x0>0,可知k>0,
所以6k+≥2,等號當(dāng)且僅當(dāng)k=時取得.此時=,
即m=,符合題意.
所以直線AB的斜率的最小值為.