第53讲圆锥曲线的综合应用-最值、范围问题(达标检测)(教师版).docx
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1、圆锥曲线的综合应用最值.范围问题达标检测A组一应知应会1. (2020庐阳区校级模拟)已知P为抛物线)2=4x上一点,Q为圆(-6)+y2=l上一点,则IPQ的最小值为()A.21-1B.2-C.25-1D.21-45【分析】设点P的坐标为(工序,w),圆(*-6)2+y2=的圆心坐标4(60),求出IRM的最小值,4即可得到IPa的最小值.【解答】解:设点P的坐标为(2M,阳),圆(x-6)2+*2=l的圆心坐标A(6,0),42=(Aw2-6)2+m2=-L(m2-16)2+2020,41625,:。是圆(-6)2+y2=l上任意一点,小。|的最小值为2巫-1,故选:C.2. (2020东
2、湖区校级模拟)已知双曲线C上/=1的禽心率为返,过点尸(2,0)的直线/与双曲线m-2C交于不同的两点A、B,且NAO8为钝角(其中。为坐标原点),则直线/斜率的取值范围是()A.(零,0)U(0,与B.(-*,0)U(0,净C.(-8,平)U(g3)d(-8,一坐)U造,Q)2. 2DD【分析】利用双曲线的离心率求出相,得到双曲线方程,设出直线方程,设出48坐标,利用韦达定理结合向量的数量积转化求解k的范围即可.【解答】解:由题意双曲线C:)2=1的离心率为区,得5,解得m=2,m2Vin22双曲线C-y2=l,设直线/:X=(y+2,与双曲线C联立得:(r2-2)2+4代+2=0,设点A(
3、x,y),B(小”),则2yyi=-,xx2=t1yy2+2t(y1+y2)+4=t.又因为/AQB为钝角,所以yy2+xtr20,所以直线/的斜率F=W4+27,当且仅当y2=历时等号成立,所以IAFI+38的最小值是24,故选:D.224. (2020红岗区校级模拟)己知双曲线45-Xl(a0,b0)的左、右焦点分别为尸1、Fz,过点Fi且垂直于X轴的直线与该双曲线的左支交于A、B两点,若aAB尸2的周长为24,则当air取得最大值时,该双曲线的焦点到渐近线的距离为()A.1B.2C.2D.22【分析】可设尸10,求得导数和单调性,可得最大值,即可得到所求距离.【解答】解:可设Q(-c,0
4、),由X=-C代入双曲线的方程可得y=由题意可得2b则IM二胃一IA网=M2=JAF1I2+IF,2I结合c2=2+2,上式化简可得a3+ab2=36a-6序,可得b2=a(6-o),则atr=a2(6-a),设/(x)=x2(6-x)x0,导数为/(x)=12-3x2,当x4时,/()0,/(x)递增.可得/(x)在x=4处取得最大值.即有=4,tr=4(6-4)=8,Jb=2J2f而焦点到渐近线的距离为d=Jbc_=b=2&,故选:D.5. (2020滨州三模)已知抛物线C:V=4与圆Aa-I)2+y2=9相交于4,8两点,点M为劣弧篇上不同A,8的一个动点,平行于X轴的直线MN交抛物线于
5、点M则AMNE的周长的取值范围为()A.(3,5)B.(5,7)C.(6,8)D.(6,8【分析】过“作准线的垂线,垂足为H,根据抛物线的定义,可得EN=N故aMNE的周长=M+NM+fE=M+3,只需求得的取值范围即可.【解答】解:如图,可得圆心E(1,0)也是抛物线的焦点,过M作准线的垂线,垂足为“,根据抛物线的定义,可得EN=NH故AMNE的周长I=NH+NM+ME=MH+3,由yx可得4(2,2点),(x-l)2+y2=9,点A到准线的距离为2+1=3,M”的取值范围为(3,5),AMNE的周长M/7+3的取值范围为(6,8)26. (2020和平区校级一模)己知双曲线C:工-b2y2
6、=l(b0)的右焦点到其中一条新近线的距离等于3X抛物线E:y2=2px(p0)的焦点与双曲线。的右焦点重合,则抛物线E上的动点M到直线/1:4x-3),+6=0和/2:X=-1的距离之和的最小值为()A. 1B. 2C. 3D. 4【分析】求出双曲线的渐近线方程,运用点到直线的距离公式计算可得4进而得到。由抛物线的焦点坐标,可得p=2,进而得到抛物线的方程.连接MF,过点M作AMJJi于点A,作M8J_准线X=-I于点C.由抛物线的定义,得到d+d2=MA+MFf再由平面几何知识可得当M、A、E三点共线时,MA+MF有最小值,因此算出F到直线人的距离,即可得到所求距离的最小值.【解答】解:双
7、曲线C-b2y2=l(Q0)的渐近线方程为y=弟右焦点(3b24. 0)4b2到其一条渐近线的距离等于工, 2Tb2+4可得/士=-=J.-Ak22解得b=2,即有,岳=L由题意可得5=1,解得p=2,即有抛物线的方程为.=4x,如图,过点M作MAjJl于点4,作M8_L准线/2:X=-1于点C,连接MR根据抛物线的定义得MA+MC=M4+MR设M到力的距离为di,M到直线/2的距离为山,:.d+d2=MA+MC=MA+MFf根据平面几何知识,可得当M、A、尸三点共线时,M4+M尸有最小值.VF(1,0)到直线“:4-3y+6=0的距离为此S=216,MA+M、的最小值是2,由此可得所求距离和
8、的最小值为2.故选:B.7. (2020春丰台区期末)已知点P是椭圆C:=1上一点,M, N分别是圆(X- 6) 2+y2=l和圆(x+6)2+y2=4上的点,那么IPM+1PM的最小值为()A. 15B. 16C. 17D. 18【解答】解:如图,椭圆C:=的 =10, b=8,【分析】由题意画出图形,数形结合以及椭圆的定义转化求解即可.所以c=6,X圆(-6)2+=1和圆(x+6)2+y2=4的圆心为椭圆的两个焦点,则当M,N为如图所示位置时,PM+IPM的最小值为2(2+1)=17.故选:C.2C8. (2020南岗区校级四模)已知椭圆T:+y2=i(al)的焦点尸(-2,0),过点M(
9、0,1)引两条a互相垂直的两直线/1、/2,若P为椭圆上任一点,记点P到/1、/2的距离分别为力、也,则42+龙2的最大值为()A.2B.也C.互D.空424【分析】由已知求解可得椭圆方程,设P(M,州),由/山2,得d12+(2=pml2=02+(y0-)2j再由P在椭圆上,转化为关于川的二次函数求解.【解答】解:由题意知:/=1+4=5,2二椭圆T:Fy=5设尸(刈,V),v2,且M(0,1),di2+d22=PHI?=、/+。1)?,2z-j-+y02=l,d12+d22=5-5y02+(y0-l)2=-4y02-2y0+6-IWWW1,当VC=-L时,/+m?的最大值为空,yO44故选
10、:D.9. (2020春黄山期末)已知平面内与两定点距离的比为常数攵(k0,且Al)的点的轨迹是圆,这个圆22称为阿波罗尼斯圆.现有椭圆片l(abO),A,B为长轴端点,C,D为短轴端点,动点May满足.MA=2,ZMB面积的最大值为8,ZXMCO面积的最小值为1,则椭圆的离心率为()MB乙A.返B.返C.返D.返3322【分析】由题意可得点M的轨迹方程,由AMAB面积的最大值为8,用CO面积的最小值为1可得,的值,进而求出椭圆的离心率.【解答】解:由椭圆的方程可得A(-,0),B(,0),C(0,力),Db0)的左、右焦点,P是椭圆上一y点(异于左、右顶点),若存在以亚C为半径的圆内切于?产
11、尸2,则椭圆的离心率的取值范围是()2CB除Dc S,冬D(0, O【分析】利用已知条件列出三角形的面积,推出不等式,然后推出椭圆的离心率的范围.【解答】解:Fi、放分别是椭圆彳,-l(ab0)的左、右焦点,P是椭圆上点(异于左、右顶a,b/点),若存在以零C为半径的圆内切于aPF2,可得:-(2a+2c)2yc=y2cyp|*(a+c)c=V2cIypV2bc,*(a+c)V2b,(+c)222,则OWJ-24c-3洛I(a+c)(a-3c)20,/.3c,0eO,)X)0).由两点间的距离公式,以及焦半径公式转化求解L的表达式,然后求解取值范围.Iof2I【解答】解:如图所示,点A在y轴右
12、边,因为PM为FIN的垂直平分线,所以IaM=IMM.由中位线定理可得IoMIvlF2NI设点P(X0,IyO)(oO,50).由两点间的距离公式,GIPFlI(o+c)2+Yq=(X0+c)2+(1-)b22Cj+2cx+a2=a+ex0,同理可得P72=-exo,a所以IBM=IPQI-P尸2=2qo,故IoM=Q。,因为=8,c=42所以e,故IOMI二亭cj,返所以WL生.Iof2I428因为o(O,8),所以工XW(0,1).8U故JM的取值范围为(O,1)Iof2I故选:D.12. (2020汉阳区校级模拟)已知A,8是圆C:2+j2-8x-2y+16=0上两点,点P在抛物线=2y
13、上,当NAPB取得最大值时,则:(1)点P的坐标为:(2)AB=.【分析】(1)根据圆的方程及两点之间的距离公式,表示出pq,求导,根据函数的单调性即可求得IPel的最小值,即可求得当NAPB取得最大值时,P点坐标;(2)根据圆的性质,即可求得48.【解答】解:(1)圆&/+y2-8-2y+16=0的圆心(4,1),半径为1,要使NAPB最大,只需要/APC最大,由SinNAPC二母卜IAC=L只需要IPQ最小,设抛物线上的点P(m,),则m2=2n,(m-4)2+(n-l)2=Jm2-8m+16+-m2+l=y8m+17,4令g(而=,-8m+17,可得g(m)=/-8,令g(h)=TW3-
14、8=0,解得帆=2,当mV2,g(n)2,g,(M)0,g(m)单调递增,所以g(?)的最小值为:g(2)=4-16+17=5.由复合函数的单调性可知,IPq=J一8m+17 掂当且仅当帆=2, =2时取等号,所以P(2,2);(2)由(1)可知,P(2,2),所以切线长为:=2,如图:pqA=Aq,匹人=2x122IA用=生应5故答案为:(1)(2,2);(2)&Y5.522213. (2020春湖南期末)已知双曲线C2-2_=1与双曲线。:/-工_=1的离心率分别为e,如22m4-m则e1+62的最大值为【分析】求出双曲线的离心率然后求解和,转化求解最大值即可.【解答】解:双曲线e2-y2
15、-的离心率分别为0=卒二后,22m22J双曲线O:/-上一=1的离心率分2=75:,0m4,4-m所以e+e2=y(e1+e2)2=6+2(l-)(5-m)=6+271(m-2)2+9,所以当m=2时,e+e2取得最大值:+2X3=2.故答案为:2314. (2020春安徽期末)已知点?(5,0),若双曲线C:乂2_=的右支上存在两动点,乂使得而1而,则而而勺最小值为.【分析】画出图形,利用向量的数量积的几何意义,转化为双曲线上的点到P距离的平方,然后求解最小值即可.【解答】解:由题意而1曲,则MPMN=I而II而ICoS诵,MPMP2,MPMN的最小值,就是双曲线上的点M到P距离的平方的最小
16、值,2设M(w,),则:m2=p3IJipI2=(L5)2+w2=(m-5)2+32-3=4w2-10m+22,当阳=总时,表达式取得最小值:故答案为:l.415(2020湖北模拟)已知点A(4,4)和抛物线j 2r=圆+J=I相交于点A, B.若C的离心率为9,则|4冏的取值范围是=4x上两点8、C,使得则点C的纵坐标的取值范围为.22【分析】设B(,yj,C(-,y2)*由Mb3c=-1得(yi+4)(y1+y2)=-16,化简为关于y的一元二次方程,该方程有解,进而可得(),解不等式即得解.Yiy?y444【解答】解:设B吁,yp,C呼,),则kAB:kFr同理kmc=Vr11/V b2
17、2【分析】由双曲线的离心率求得从得到椭圆方程,画出图形,即可求得A8的最大值;设出直线/的方 程,与椭圆方程联立,由判别式大于。求得的范围,可知直线与双曲线两支相交时人的范围,求出斜FtlkABJcbc=-1得(IyI+4)(yi+)2)=-16,整理得:yj+(y2+4)y1+4y2+16=0A*,=(y2+4)2-4(4y2+16)=y22-8y2-480*解得”4或”212,检验,当”=-4时,y=0,;当*=12时,y=-8;均满足条件.故点C纵坐标的取值范围为(8,-4U12,+).2216.(2020春达州期末)过双曲线C:-X-=I(0bO),由图可知,直线/截椭圆所得弦长的最大
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