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文档之家› 高考数学专题《圆锥曲线的最值》填选压轴题及答案
高考数学专题《圆锥曲线的最值》填选压轴题及答案
【解析】设点 ,则 ,得 ,
圆 的圆心 ,半径为 ,
则 ,
令 ,对称轴为 ,
所以当 时, 取得最小值 ,
所以 最小值为 ,
所以 的最小值为 ,
故选:D.
例4已知抛物线 的焦点为F,准线与x轴的交点为A,点P是抛物线上的动点,则当 的值最小时, 的内切圆半径为
A. B.2C.1D.
【答案】A
【分析】本题考查了抛物线的性质,直线与圆锥曲线的位置关系.设P到准线的距离为PQ,根据抛物线的性质可知 从而当 最小,即AP与抛物线相切时, 的值最小.求出抛物线过A点的切线方程得出P点坐标,代入面积公式得出面积.
A. B. C.4D.6
【答案】C
【分析】因为 ,故 ,再使用定义将 转化为到准线的距离,设出点坐标,使用基本不等式求解.
【解析】因为 ,故
设 ,则
所以
设 ,则
当且仅当 ,等号成立
所以 的最小值是4.
例3已知点 在椭圆 上运动,点 在圆 上运动,则 的最小值为()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出点 到圆心 的距离的最小值,然后减去圆的半径可得答案
当 ,结果仍有 ,
的内切圆的面积为 .
故选BCD.
3.【答案】
【分析】由双曲线的定义得 ,又 的最小值为8,则 ,再利用基本不等式即可得 ,其中 时等号成立,再设 ,则由双曲线第二定义, ,又 , ,又因为 ,即可求解离心率的取值范围.
【解析】因为 ,
所以
其中 时等号成立.
又设 ,则由第二定义,得 .
【解析】 设 = ,则 = ,取AB中点为D,再取BD中点为E,
则由 ,得 , ,
所以 ,即E点的轨迹方程为 .
.
由于P点在圆 上,
所以 ,
所以 ,
即 ,
所以
故答案为 .
【巩固训练】
1.面直角坐标系 中,设定点 , 是函数 ( )图象上一动点,
若点 之间的最短距离为 ,则满足条件的实数 的所有值为.
【解析】抛物线的准线方程为 .
设P到准线的距离为 ,则 .
.
当PA与抛物线 相切时, 最小,即 取得最小值.
设过A点的直线 与抛物线相切 ,代入抛物线方程得 ,
,解得 .
即 ,解得 ,把 代入 得 .
或 .
.
所以 ,设 的内切圆半径为r
所以 ,所以 .
故选A.
例5已知A、B是圆 上的动点, ,P是圆 上的动点,则 的取值范围是__________
,
,
又 ,
,即 ,
当 时存在互为相反数的两斜率k,即存在关于 对称的两条直线.
综上,当 时有三条满足条件的直线.
故答案为 .
【答案】
【分析】本题的关键是将所求 转化为一个向量,这里设 = (想一想,这里为什么将系数确定为4,而非其它数?其主要目的在于利用三点共线,使点 在线段 上,这是遇到两向量和、差的模的常用的策略,其目的仍是化繁为简、合二为一),从而由 化简得 ,进一步可求得 故E点的轨迹为圆,最终转化成两圆上的点间的距离问题即可求解.
2.抛物线 的焦点为F,点A是抛物线上的动点,设点 ,当 取得最小值时,则
A.AB的斜率为 ;B.
C. 外接圆的面积为 ;D. 内切圆的面积为
3.已知 , 分别是双曲线 的左、右焦点,P为双曲线左支上任一点,若 的最小值为8a,则双曲线的离心率的取值范围为________.
4.过抛物线 焦点的直线l与抛物线交于A,B两点,与圆 交于C,D两点,若有三条直线满足 ,则r的取值范围为.
【答案或提示】
1.【答案】-1或
【提示】设点,转化为函数解决.
2.【答案】BCD
【分析】由题意利用抛物线的定义可得 ,当 取得最小值时,AB与抛物线相切,再联立直线与抛物线方程,由此可得 , , 的值,即可分析各选项.
【解析】由题意,过点A作准线的垂线,垂足为C,点B即为抛物线的准线与x轴的交点,由抛物线的定义可得 ,
【解析】抛物线 焦点为 ,
当直线 轴时,直线l: 与抛物线交于 、 ,
与圆 交于 , ,满足 .
当直线l不与x轴垂直时,设直线l方程 , ,
联立方程组 ,化简得 ,
由韦达定理 ,由抛物线得定义,过焦点F的线段 ,
当四点顺序为A、C、D、B时, ,
的中点为焦点 ,这样的不与x轴垂直的直线不存在;
当四点顺序为A、C、B、D时,
要使 式中等号成立,则必须2a ,所以 ,
又因为 ,所以 .
4.【答案】
【分析】求得抛物线的焦点,讨论直线l的斜率不存在,可得A,B,C,D,满足题意;当直线的斜率存在,设直线l方程 , ,联立直线方程和抛物线方程,运用韦达定理和抛物线的定义,讨论当四点顺序为A、C、D、B时,当四点顺序为A、C、B、D时,考虑是否存在与直线 对称的直线,即可得到所求范围.
当 取得最小值时,即 取得最小值,也即 取得最小值,此时AB与抛物线相切,
设AB的方程为 ,则
消去y可得 ,
则 ,
解得 ,不妨设 ,代入 中解得点A的坐标为 ,
可得 为等腰直角三角形,
, ,
设 外接圆的半径为R,由直角三角形的性质可知, ,
所以 外接圆的面积为 ,
设 内切圆的半径为r,则 ,
解得 ,
专题50圆锥曲线的最值
【方法点拨】
综合运用函数知识、向量、基本不等式等求解圆锥曲线中的最值问题.
【典型题示例】
例1已知 ,P为抛物线 上任一点,则 的最小值为.
【答案】
【分析】直接设点P的坐标 ,转化为 的二次函数即可解决.
【解析】设点P的坐标
则
当且仅当 ,即当点P的坐标 时, 取得最小值为 .
例2已知点小值是().