谢安在寒冷的雪天举行家庭聚会,给子侄辈的人讲解诗文。不久,雪下得大了,太傅高兴地说:“这纷纷扬扬的白雪像什么呢?”他哥哥的长子谢朗说:“在空中撒盐差不多可以相比。”另一个哥哥的女儿说:“不如比作柳絮凭借着风飞舞。”太傅大笑起来。她就是谢奕的女儿谢道韫,左将军王凝之的妻子。第八节 第二课时 最值、范围、证明问题
课时作业 A组——基础对点练
y2x2
1.已知椭圆C1:2+2=1(a>b>0)的右顶点为A(1,0),过C1的焦点且垂直长轴的弦长为1.
ab(1)求椭圆C1的方程;
(2)设点P在抛物线C2:y=x+h(h∈R)上,C2在点P处的切线与C1交于点M,N.当线段AP2
的中点与MN的中点的横坐标相等时,求h的最小值.
?b=1,解析:(1)由题意,得?
?b2
2·从而???
a=2,
??a=1.
??
b=1.
因此,所求的椭圆Cy2
2
1的方程为4
+x=1.
(2)如图,设M(x1,y1),N(x2,y2),P(t,t2
+h), 则抛物线C2在点P处的切线斜率为y′|x=t=2t. 直线MN的方程为:
y=2tx-t2+h.
将上式代入椭圆C1的方程中,得 4x2
+(2tx-t2
+h)2
-4=0,
即4(1+t2
)x2
-4t(t2
-h)x+(t2
-h)2
-4=0.① 因为直线MN与椭圆C1有两个不同的交点, 所以①式中的
Δ4
2
2
1=16[-t+2(h+2)t-h+4]>0.② 设线段MN的中点的横坐标是x3,
则xx1+x2tt2-h3=2=+t2. 设线段PA的中点的横坐标是xt+1
4,则x4=2
. 由题意,得x3=x4, 即t2
+(1+h)t+1=0.③ 由③式中的
Δ2
2=(1+h)-4≥0,得h≥1,或h≤-3. 当h≤-3时,h+2<0,4-h2
<0, 则不等式②不成立,所以h≥1. 当h=1时,代入方程③得t=-1,
谢安在寒冷的雪天举行家庭聚会,给子侄辈的人讲解诗文。不久,雪下得大了,太傅高兴地说:“这纷纷扬扬的白雪像什么呢?”他哥哥的长子谢朗说:“在空中撒盐差不多可以相比。”另一个哥哥的女儿说:“不如比作柳絮凭借着风飞舞。”太傅大笑起来。她就是谢奕的女儿谢道韫,左将军王凝之的妻子。将h=1,t=-1代入不等式②,检验成立. 所以,h的最小值为1.
x2y23
2.已知点A(0,-2),椭圆E:2+2=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆E的右焦点,直
ab2
23
线AF的斜率为,O为坐标原点.
3(1)求E的方程;
(2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l的方程. 223
解析:(1)设F(c,0),由条件知,=,得c=3.
c3又=ca3222
,所以a=2,b=a-c=1. 2
故E的方程为+y=1.
4(2)当l⊥x轴时不合题意,
故设l:y=kx-2,P(x1,y1),Q(x2,y2), 将y=kx-2代入+y=1得
4(1+4k)x-16kx+12=0. 当Δ=16(4k-3)>0, 38k±24k-3即k>时,x1,2=. 244k+1
2
2
2
2
2
x2
2
x2
2
4k+1·4k-3从而|PQ|=k+1|x1-x2|=. 2
4k+1
2
22
又点O到直线PQ的距离d=2
k2+1
,
2
144k-3
所以△OPQ的面积S△OPQ=d|PQ|=. 224k+1设4k-3=t,则t>0,
2
S△OPQ=
4t4
=. t+44
t+
2t47
因为t+≥4,当且仅当t=2,即k=±时等号成立,且满足Δ>0,
t2所以,当△OPQ的面积最大时,l的方程为y=77
x-2或y=-x-2. 22
3.如图,在矩形ABCD中,|AB|=4,|AD|=2,O为AB的中点,P,Q分别是
谢安在寒冷的雪天举行家庭聚会,给子侄辈的人讲解诗文。不久,雪下得大了,太傅高兴地说:“这纷纷扬扬的白雪像什么呢?”他哥哥的长子谢朗说:“在空中撒盐差不多可以相比。”另一个哥哥的女儿说:“不如比作柳絮凭借着风飞舞。”太傅大笑起来。她就是谢奕的女儿谢道韫,左将军王凝之的妻子。|AP||DQ|xyAD和CD上的点,且满足①=,②直线AQ与BP的交点在椭圆E:2+2=1(a>b>0)
|AD||DC|ab上.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设R为椭圆E的右顶点,M为椭圆E第一象限部分上一点,作MN垂直于y轴,垂足为N,求梯形ORMN面积的最大值.
解析:(1)设AQ与BP的交点为G(x,y),P(-2,y1),Q(x1,2),由题可知,
22
y1x1+2
2=
4
,2yy1
=,=, x+2x1+22-x4
2
y4yx+2x2
从而有=,整理得+y=1,即为椭圆E的方程.
2-xy412
(2)由(1)知R(2,0),设M(x0,y0),则y0=4-x0,
211
从而梯形ORMN的面积S=(2+x0)y0=
24令t=2+x0,则2 3 4 -x0 2 +x0 2 , 1344t-t, 4 3 2 令u=4t-t,则u′=12t-4t=4t(3-t), 当t∈(2,3)时,u′>0,u=4t-t单调递增, 当t∈(3,4)时,u′<0,u=4t-t单调递减, 33 所以当t=3时,u取得最大值,则S也取得最大值,最大值为. 4 3 4 3 4 2 y2x26 4.(2018·贵阳监测)已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的离心率为,且椭圆C上的点到一 ab3 个焦点的距离的最小值为3-2. (1)求椭圆C的方程; (2)已知过点T(0,2)的直线l与椭圆C交于A、B两点,若在x轴上存在一点E,使∠AEB=90°,求直线l的斜率k的取值范围. 解析:(1)设椭圆的半焦距长为c, 6?c?=, 则由题设有:?a3 ??a-c=3-2, 2 解得:a=3,c=2,∴b=1, 故椭圆C的方程为+x=1. 3 (2)由已知可得,以AB为直径的圆与x轴有公共点. y2 2