2019年
圆与抛物线的交点,若PQ经过焦点F,则椭圆+=1(a>b>0)的离心率为____________. 答案 -1
解析 因为抛物线y2=2px(p>0)的焦点F为,设椭圆另一焦点为E. 当x=时,代入抛物线方程得
y=±p,
又因为PQ经过焦点F,所以P且PF⊥OF. 所以PE= =p,
PF=p,EF=p.
故2a= p+p,2c=p,e==-1. 题型三 最值、范围问题
例3 设椭圆M:+=1(a>b>0)的离心率与双曲线x2-y2=1的离心率互为倒数,且椭圆的长轴长为4. (1)求椭圆M的方程;
(2)若直线y=x+m交椭圆M于A,B两点,P(1,)为椭圆M上一点,求△PAB面积的最大值.
解 (1)双曲线的离心率为, 则椭圆的离心率e==,
?由??c=
?b=
a=2,
2,2,
故椭圆M的方程为+=1. (2)由得4x2+2mx+m2-4=0,
由Δ=(2m)2-16(m2-4)>0,得-2 又P到直线AB的距离d=, x1+x22-4x1x2 2019年 则S△PAB=·AB·d=···= = 1 m28-m2 |m| 3 22 ≤·=, 当且仅当m=±2∈(-2,2)时取等号, ∴(S△PAB)max=. 思维升华 圆锥曲线中的最值、范围问题解决方法一般分两种:一是代数法,从代数的角度考虑,通过建立函数、不等式等模型,利用二次函数法和基本不等式法、换元法、导数法等方法求最值;二是几何法,从圆锥曲线的几何性质的角度考虑,根据圆锥曲线几何意义求最值与范围. (2016·盐城一模)如图,曲线Γ由两个椭圆T1:+=1(a>b>0)和椭圆T2: +=1(b>c>0)组成,当a,b,c成等比数列时,称曲线Γ为“猫眼”. (1)若“猫眼曲线”Γ过点M(0,-),且a,b,c的公比为,求“猫眼曲线”Γ的方程; (2)对于(1)中的“猫眼曲线”Γ,任作斜率为k(k≠0)且不过原点的直线与该曲线相交,交椭圆T1所得弦的中点为M,交椭圆T2所得弦的中点为N,求证:为与k无关的定值; (3)若斜率为的直线l为椭圆T2的切线,且交椭圆T1于点A,B,N为椭圆T1上的任意一点(点N与点A,B不重合),求△ABN面积的最大值. (1)解 由题意知,b=,==, ∴a=2,c=1, ∴T1:+=1,T2:+x2=1. (2)证明 设斜率为k的直线交椭圆T1于点C(x1,y1),D(x2,y2) ,线段CD的中点为M(x0,y0), ∴x0=,y0=, 由得 2019年 x1-x2 4 x1+x2 +=0. ∵k存在且k≠0,∴x1≠x2且x0≠0, 故上式整理得·=-, 即k·kOM=-. 同理,k·kON=-2,∴=. (3)解 设直线l的方程为y=x+m, ??y=2x+m, 联立方程得?y2x2 +=1,??b2c2 整理得(b2+2c2)x2+2mc2x+m2c2-b2c2=0, 由Δ=0,化简得m2=b2+2c2, 取l1:y=x+. ??y=2x+m, 联立方程?x2y2 +=1,??a2b2 化简得(b2+2a2)x2+2ma2x+m2a2-b2a2=0. 由Δ=0,得m2=b2+2a2, 取l2:y=x-, l1,l2两平行线间距离 d=, 又AB=, ∴△ABN的面积最大值为S=·AB·d =. 题型四 定值、定点问题 例4 (2016·全国乙卷)设圆x2+y2+2x-15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E. (1)证明EA+EB为定值,并写出点E的轨迹方程; 2019年 (2)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围. 解 (1)因为AD=AC,EB∥AC,故∠EBD=∠ACD=∠ADC,所以EB=ED,故EA+EB=EA+ED=AD. 又圆A的标准方程为(x+1)2+y2=16,从而AD=4,所以EA+EB=4. 由题设得A(-1,0),B(1,0),AB=2,由椭圆定义可得点E的轨迹方程为+=1(y≠0). (2)当l与x轴不垂直时,设l的方程为y=k(x-1)(k≠0),M(x1,y1),N(x2,y2). 由得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0, 则x1+x2=,x1x2=, 所以MN=|x1-x2|=. 过点B(1,0)且与l垂直的直线m:y=-(x-1), 点A到m的距离为, 所以PQ=2=4. 故四边形MPNQ的面积 S=MN·PQ=12. 可得当l与x轴不垂直时,四边形MPNQ面积的取值范围为(12,8). 当l与x轴垂直时,其方程为x=1,MN=3,PQ=8,四边形MPNQ的面积为12. 综上,四边形MPNQ面积的取值范围为[12,8). 思维升华 求定点及定值问题常见的方法有两种 (1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关. (2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值. (2016·北京)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,A(a,0),B(0,b), O(0,0),△OAB的面积为1. (1)求椭圆C的方程; (2)设P是椭圆C上一点,直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N.求证:AN·BM为定值.
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