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高中数学高考考点22 圆锥曲线的综合应用(2)(解析版) 试卷
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考点22 圆锥曲线的综合应用(2)
【知识框图】
【自主热身,归纳总结】
1、(2019宿迁期末) 已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为2,右焦点与抛物线y2=16x的焦点重合,则双曲线C的顶点到渐近线的距离为________.
【答案】
【解析】抛物线y2=16x的焦点为F(4,0).因为双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,所以c=4,离心率e==2,所以a=2,b==2,双曲线的渐近线方程为y=±x,顶点为(-2,0),(2,0),故双曲线C的顶点到渐近线的距离为=.
2、(2018苏锡常镇调研(一))已知直线l:x-y+2=0与x轴交于点A,点P在直线l上.圆C:(x-2)2+y2=2上有且仅有一个点B满足AB⊥BP,则点P的横坐标的取值集合为________.
【答案】
【解析】解法1 由AB⊥BP,得点B在以AP为直径的圆D上,所以圆D与圆C相切.
由题意得A(-2,0),C(2,0).若圆D与圆C外切,则DC-DA=;若圆D与圆C内切,则DA-DC=.所以圆心D在以A,C为焦点的双曲线-=1上,即14x2-2y2=7.又点D在直线l上,由得12x2-8x-15=0,解得xD=或xD=-.所以xP=2xD-xA=2xD+2=5或xP=.
解法2 由题意可得A(-2,0),设P(a,a+2),则AP的中点M,AP=,故以AP为直径的圆M的方程为+=.由题意得圆C与圆M相切(内切和外切),故=,解得a=或a=5.故点P的横坐标的取值集合为.
3、 在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:x2-=1 (b>0) 的两条渐近线与圆O:x2+y2=2的四个交点依次为A,B,C,D.若矩形ABCD的面积为b,则b的值为________.
【答案】
【解析】由题意,双曲线C的渐近线方程为y=±bx,如图所示,两条渐近线与圆O的四个交点为A,B,C,D.不妨设点B的坐标为(m,n),则解得m2=,而矩形ABCD的面积为2m×2n=4mn=4bm2==b,解得b=.
4、在平面直角坐标系xOy中,若双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线与圆x2+y2-6y+5=0没有交点,则双曲线离心率的取值范围是________.
【答案】
【解析】由圆x2+y2-6y+5=0,得圆的标准方程为x2+(y-3)2=4,知圆心C(0,3),半径r=2.因为双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线bx±ay=0与该圆没有公共点,则圆心到直线的距离应大于半径,即>2,即3a>2c,即e=1,故双曲线离心率的取值范围是.
【问题探究,变式训练】
题型一 圆锥曲线中的最值与范围关系
知识点拨:求解最值,可直接求导. 但是解析几何中的最值,直接求导,暴力求解最值的较少,更多的是化简函数表达式,根据结构采用基本不等式(无法取等的时候就求导来解决)来求解最终的最值(或者值域),必然要有定义域,所以寻找函数的定义域是非常重要的,而解析几何中直线和曲线联立(曲直联立)以后的关于x(或者y)的一元二次方程有解,判别式就是很重要的一个点,也就是定义域的一个重要来源,有些题目甚至是唯一来源.
例1、(2019无锡期末)在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 C:+=1(a>b>0)的离心率为,且过点,点P在第四象限, A为左顶点, B为上顶点, PA交y轴于点C,PB交x轴于点D.
(1) 求椭圆 C 的标准方程;
(2) 求 △PCD 面积的最大值.
解答. (1) 由题意得:得a2=4,b2=1,(4分)
故椭圆C的标准方程为:+y2=1.(5分)
(2) 由题意设lAP:y=k(x+2),-8,
所以AC2=16+]=16(1+]=16(1+).(14分)
因为′=1->0在t∈(8,+∞)上恒成立,
所以t++8在t∈(8,+∞)上单调递增,
所以t++8>18, 0
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