所属成套资源:人教a版数学选择性必修第一册讲义全册
拓展五 圆锥曲线的最值问题 (人教A版2019选择性必修第一册)讲义
展开
这是一份拓展五 圆锥曲线的最值问题 -2023-2024学年高二数学同步精品讲义(人教A版2019选择性必修第一册),文件包含拓展五圆锥曲线的最值问题-2023-2024学年高二数学同步精品讲义人教A版2019选择性必修第一册解析版docx、拓展五圆锥曲线的最值问题-2023-2024学年高二数学同步精品讲义人教A版2019选择性必修第一册原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共62页, 欢迎下载使用。
拓展五 圆锥曲线的最值(范围)问题
解析几何中的最值(范围)问题,主要是结合直线与椭圆、直线与抛物线的位置关系的进行命题,要求证明、探索、计算线段长度(距离)或图形面积或参数等有关最值问题.从高考命题看,此类问题以主观题形式考查,多步设问,逐步深入考查分析问题解决问题的能力.
圆锥曲线中的最值(范围)问题类型较多,解法灵活多变,但总体上主要有两种方法:一是利用几何法即通过利用曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行求解;二是利用代数法,即把要求最值的几何量或代数表达式表示为某个(些)参数的函数(解析式),然后利用函数方法、均值不等式方法等进行求解.而解答题部分主要使用代数法。
知识点1 圆锥曲线中的最值(范围)问题解题策略
一 利用定义法和几何关系求最值
1、根据圆锥曲线的定义,把所求的最值转化为平面上两点之间的距离、点线之间的距离等;
2、利用两点间线段最短,或垂线段最短,或三角形的三边性质等找到取得最值的临界条件,进而求出最值.
二 切线法
适用范围:当所求的最值是圆锥曲线上点到某条直线的距离的最值时
1、设出与这条直线平行的圆锥曲线的切线,
2、切线方程与曲线方程联立,消元得到一个一元二次方程,且,求出的值,即可求出切线方程;
3、两平行线间的距离就是所求的最值,切点就是曲线上去的最值时的点.
三 参数法
1、根据曲线方程的特点,用适当的参数表示曲线上点的坐标;
2、将目标函数表示成关于参数的函数;
3、把所求的最值归结为求解关于这个参数的函数的最值的方法.
四 利用基本不等式和函数求最值
1、基本不等式法
(1)将所求最值的量用变量表示出来,
(2)用基本不等式求这个表达式的最值,并且使用基本不等式求出最值.
注:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.
2、函数法
(1)把所求最值的目标表示为关于某个变量的函数;
(2)通过研究这个函数求最值,是求各类最值最为普遍的方法.
知识点2 解决圆锥曲线中的取值范围问题应考虑的五个方面
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系构造不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数的值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
类型一 与距离有关的最值(范围)问题
1.(2022·山东·青岛二中高二期中)已知是椭圆的右焦点,为椭圆上一点,为椭圆外一点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【解析】点为椭圆的右焦点,
,
点为椭圆上任意一点,点A的坐标为,点A在椭圆外,
设椭圆的左焦点为,
,
,
,当点在的延长线上时取等号,
,
则的最大值为.
故选:.
2.(2022·青海西宁·二模(文))设双曲线的左焦点为,点为双曲线右支上的一点,且与圆相切于点,为线段的中点,为坐标原点,则( )
A. B.1 C. D.2
【解析】由题意可知:双曲线焦点在x轴上,a=4,b=3,c=5,
设双曲线的右焦点F2(5,0),左焦点F(﹣5,0),
由OM为△PFF1中位线,则丨OM丨=丨PF2丨,
由PF与圆x2+y2=16相切于点N,则△ONF为直角三角形,
∴丨NF丨2=丨OF丨2﹣丨ON丨2=25﹣16=9,
则丨NF丨=3,∴丨MN丨=丨MF丨﹣丨NF丨=丨MF丨﹣3,
由丨MF丨=丨PF丨,
∴|MN|﹣|MO|=丨PF丨﹣3﹣丨PF2丨=(丨PF丨﹣丨PF2丨)﹣3=×2a﹣3=1,
∴|MN|﹣|MO|=1,
故选:B.
3.(2022·重庆市江津中学校高二阶段练习)设F是椭圆上的右焦点,P是椭圆上的动点,A是直线上的动点,则的最小值为( )
A. B.5 C. D.4
【解析】由题可知,,.设椭圆左焦点为,则.
由椭圆定义有,则
又将椭圆方程与直线方程联立有,
其,故直线与椭圆相离.
如图,要使最小,只需保证与直线垂直即可.
此时三点共线,则,
故.
由上可知A,B,D错误,C正确.
故选:C.
4.(2022·河南·南阳市第二完全学校高级中学高二阶段练习)已知F是双曲线C:的左焦点,点H的坐标为.若点P为C右支上的动点,则的最小值为______.
【解析】设右焦点为,则,依题意,由双曲线的定义有:,
,
(当在线段上时,取等号).
故的最小值为.
故答案为:.
5.(2022·全国·高二课时练习)过双曲线的右支上一点P,分别向圆和圆作切线,切点分别为M,N,则的最小值为______;此时P点坐标为______.
【解析】
圆的圆心为,半径为;
圆的圆心为,半径为.
设双曲线的左、右焦点分别为,,连接,,,,
可得,
当且仅当P为双曲线的右顶点时,取得等号,即的最小值为13,
此时P点坐标为.
故答案为:
6.(2022·四川·石室中学高二阶段练习(理))已知抛物线:的焦点为,圆:,过点的直线与抛物线交于,两点,与圆交于,两点,且点,在同一象限,则的最小值为( )
A.8 B.12 C.16 D.20
【解析】由已知得.显然,直线不与轴垂直.
圆:的圆心为,半径为3,
设直线:.联立 ,得,.
设,, ,则,得,
所以,
当且仅当,时等号成立,故的最小值为12,
故选:B
类型二 与线段有关的最值(范围)问题
7.(2022·全国·高二专题练习)已知椭圆C的离心率,左右焦点分别为,P为椭圆C上一动点,则的取值范围为___________.
【解析】设,,且得:.
故答案为:.
8.(2022·天津·南开中学高二期中)已知椭圆的离心率为,直线被椭圆C截得的线段长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l是圆的任意一条不垂直于坐标轴的切线,l与椭圆C交于A,B两点,若以AB为直径的圆恒过原点,求:
(i)圆O的方程;
(ii)的最大值.
【解析】(1)因为,所以,所以,所以椭圆,联立直线,得,所以,所以,
所以椭圆.
(2)(i)设直线,
因为与圆相切,所以,即……(1).
由得,
,所以(*)
设,,得,
所以
由题意得,,即,
所以,符合(*)式.
结合(1)式,得,所以圆的方程为:.
(ii)
,等号成立当且仅当
所以的最大值为.
9.(2022·全国·高二专题练习)已知为坐标原点,椭圆过点 ,记线段的中点为.
(1)若直线的斜率为 3 ,求直线的斜率;
(2)若四边形为平行四边形,求的取值范围.
【解析】(1)设,则,
两式相减可得,,而,
则有,又直线斜率,因此
所以直线的斜率.
(2)当直线不垂直于x轴时,设直线,,
由消去y并整理得:,
,,,
因四边形为平行四边形,即,则点,
而,即,
又点P在椭圆上,则,化简得,满足,
于是得,,,
则
,
当直线垂直于x轴时,得点或,若点,点M,N必在直线上,
由得,则,若点,同理可得,
综上,的取值范围为.
10.(2022·全国·高二专题练习)已知抛物线方程为,为其焦点,过点的直线与抛物线交于、两点,且抛物线在、两点处的切线分别交轴于、两点,则的取值范围为_____.
【解析】若直线轴,则直线为轴,此时直线与抛物线只有一个交点,不合乎题意.
所以,直线的斜率存在,易知点,
设直线的方程为,设点、,
联立可得,,
由韦达定理可得,,
对函数求导得,
所以,直线的方程为,即,
令,可得,即点,同理可得点,
,同理可得,
因此,
,
当且仅当时,等号成立,故的取值范围是.
故答案为:.
11.(2022·北京·清华附中朝阳学校高二期中)已知椭圆过点,且的离心率为,、为椭圆的左、右顶点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若为椭圆上一点(不同于、).求证:直线和的斜率之积为定值;
(3)过点的直线交椭圆于、两点,求的取值范围.
【解析】(1)解:由题意可得,解得,故椭圆的方程为.
(2)解:设点,其中,则,故,
.
(3)解:当直线与轴重合时,则点、为椭圆长轴的两个端点,此时;
当直线不与轴重合时,设直线的方程为,设点、,
联立可得,
,由韦达定理可得,
所以,.
综上所述,的取值范围是.
12.(2022·重庆一中高二阶段练习)如图,已知椭圆内切于矩形,对角线的斜率之积为,左焦点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过的直线与椭圆交于两点,与交于两点,求的取值范围.
【解析】(1)由圆内切于矩形ABCD,对角线AC,BD的斜率之积为,左焦点,
可得,解得,故椭圆C的标准方程为;
(2)i.的斜率为0时,直线为,得,,
;
ii.的斜率不为0时,设,
由,
恒成立,
设,则,
,
点到直线的距离,
∴,
令,则,
令,,.
综上,的取值范围为.
类型三 与面积有关的最值(范围)问题
13.(2022·山西·太原五中高二阶段练习)已知椭圆C:的右焦点为F,离心率,长轴长为4,过点F的直线l与椭圆交于M,N两点(非长轴端点).
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知点Q(0,2),求线段MQ长度的取值范围:
(3)延长MO交椭圆C于P点,求△PMN面积的最大值.
【解析】(1)∵长轴长为4,
∴
又∵离心率,
,
∴椭圆C的方程为.
(2)设M(x1,y1),则,,
∴.
线段|MQ|的取值范围是;
(3)设直线MN的方程为,
联立,消x得.
∵,
∴.
原点O到直线的距离
∴P到直线MN的距离为
∴..
令,则
当且仅当时,取等号
所以的面积的最大值是.
14.(2023·全国·高二专题练习)椭圆上有两点和,.点A关于椭圆中心的对称点为点,点在椭圆内部,是椭圆的左焦点,是椭圆的右焦点.
(1)若点在直线上,求点坐标;
(2)是否存在一个点,满足,若满足求出点坐标,若不存在请说明理由;
(3)设的面积为,的面积为,求的取值范围.
【解析】(1)由点和点在椭圆上
可得,,则直线方程为,
又点在直线上,则,解之得,则
(2)椭圆的两焦点
假设存在一个点,满足,
则点一定在双曲线的左半支上,
由,可得
又,则,
又因为点在椭圆内部,所以,得
所以满足条件的点不存在.
(3)
两点、和在椭圆上,
点在椭圆内部,
则直线的方程为,
点到直线的距离
则,
同理直线的方程为,
点到直线的距离
则
令,则
由,可得,,,即
由,可得,,,即
综上,的取值范围为
则的取值范围为
15.(2022·全国·高二专题练习)分别是椭圆于的左、右焦点.
(1)若Р是该椭圆上的一个动点,求的取值范围;
(2)设是它的两个顶点,直线与AB相交于点D,与椭圆相交于E、F两点.求四边形AEBF面积的最大值.
【解析】(1)解:由题意可知,,
,,设,
,,
由椭圆的性质可知,
,
,故,即.
(2)解:设,,联立消去整理可得,
,,
,,
直线的方程为:,
根据点到直线的距离公式可知,点,到直线的距离分别为
,
,
,
,
四边形的面积为
,当且仅当即时,上式取等号,
所以的最大值为.
类型四 与斜率有关的最值(范围)问题
16.(2022·全国·高二专题练习)椭圆的左、右顶点分别为,,点在上且直线的斜率的取值范围是,,那么直线斜率的取值范围是( )
A., B., C., D.,
【解析】由题意得:
由椭圆可知其左顶点,右顶点.
设,,则得.
记直线的斜率为,直线的斜率为,则
直线斜率的取值范围是,,
直线斜率的取值范围是,
故选:A
17.(2022·全国·高二专题练习)已知椭圆,过点作椭圆的两条切线,且两切线垂直.
(1)求;
(2)已知点,若存在过点的直线与椭圆交于,且以为直径的圆过点(不与重合),求直线斜率的取值范围.
【解析】(1)解:由题可知,切线斜率存在,则设切线,
联立得,即,
相切得:,即,所以
由两切线垂直得:
(2)解:由(1)得,椭圆方程为
由题可知,直线的斜率存在,设,联立得
设,由韦达定理得:
由题意为直径的圆过点,①
又
代入①式得:
或(舍去),所以过定点,
,
,
即直线斜率范围
18.(2022·黑龙江·富锦市第一中学高二阶段练习)已知双曲线的浙近线方程为,且虚轴长为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线相交于不同的两点,且满足,求的取值范围.
【解析】(1)由题意知:,解得,
双曲线的方程为.
(2)
联立直线与双曲线:,消得:.,可得且,
设,则,
,则,整理得,
∴或,
综上,的取值范围为或.
19.(2022·江苏·金陵中学高二阶段练习)平面直角坐标系中,双曲线过点,且该双曲线虚轴长为.
(1)求双曲线E的方程;
(2)设过点的直线l与E的左支交于点M,N,直线DM,DN与y轴相交于P,Q两点.
①求直线l的斜率k的取值范围;
②求|TP|+|TQ|的取值范围.
【解析】(1)由题意得,解得,
所以;
(2)由题意直线l斜率存在,所以设直线,,
①联立直线与双曲线方程,当时,,
由题意则需,解得;
②,令得,同理可得,
所以
其中
所以,
因为,所以,
即,
所以的取值范围是.
类型五 与向量有关的最值(范围)问题
20.(2022·江苏· 高二期中)给定椭圆,称圆心在原点O、半径是的圆为椭圆C的“准圆”.已知椭圆C的一个焦点为,其短轴的一个端点到点F的距离为.
(1)求椭圆C和其“准圆”的方程;
(2)若点A是椭圆C的“准圆”与x轴正半轴的交点,B、D是椭圆C上的两相异点,且轴,求的取值范围,
【解析】(1)解:由题意知,且,可得,
故椭圆C的方程为,其“准圆”方程为.
(2)解:由题意,可设、,
则有,又点坐标为,所以,,
所以
,
又,所以,
所以的取值范围是.
21.(2022·全国·高二专题练习)已知椭圆过点离心率,左、右焦点分别为,P,Q是椭圆C上位于x轴上方的两点.
(1)若,求直线的方程;
(2)延长分别交椭圆C于点M,N,设,求的最小值.
【解析】(1)解:由已知过点,得,①
由,②
由①、②,得,
故椭圆C的方程为,
若,
设直线的方程为,设直线的方程为,设,
由,得,解得,
故,
同理,,
,则,,
故直线的方程为;
(2)
解:设,
由,得,
故,
代入椭圆的方程得(3),
又由,得,
代入(3)式得,,
化简得,,即,
显然,故,
同理可得,
故,
所以的最小值.
22.(2022·全国·高二专题练习)已知、分别是椭圆的左右顶点,为坐标原点,,点在椭圆上.过点,且与坐标轴不垂直的直线交椭圆于、两个不同的点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若点落在以线段为直径的圆的外部,求直线的斜率的取值范围;
(3)当直线的倾斜角为锐角时,设直线、分别交轴于点、,记,,求的取值范围.
【解析】(1)因为,所以;
又点在图像上即,所以,
所以椭圆的方程为;
(2)由(1)可得
设直线,设、,
由得,
解得或①
∵点在以线段为直径的圆的外部,则,
又②
解得或
由①②得
(3)设直线,又直线的倾斜角为锐角,由(2)可知,
记、,所以直线的方程是:,直线的方程是:.
令,解得,所以点S坐标为;同理点T为.
所以,,.
由,,可得:,,
所以,
由(2)得,,
所以
,
因为,所以,,
故的范围是.
23.(2022·全国·高二专题练习)已知P是平面上的动点,且点P与的距离之差的绝对值为.设点P的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)设不与y轴垂直的直线l过点且交曲线E于M,N两点,曲线E与x轴的交点为A,B,当时,求的取值范围.
【解析】(1)解:依题意,P是平面上的动点,且点与的距离之差的绝对值为.
即,
根据双曲线的定义,可得点的轨迹E是以为焦点,
其中,所以,则,
所以轨迹的方程为.
(2)解:设直线方程为,点,
联立方程组,整理得,
可得且.
由弦长公式,可得
因为,可得,解得或
因为,
所以
,
因为或,所以,
所以的取值范围是.
类型六 与角度有关的最值(范围)问题
24.(2022·全国·高二课时练习)已知为抛物线的焦点,过的直线与抛物线交于,两点,若在轴负半轴上存在一点,使得为锐角,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解析】由题意知,设直线的方程为,由,
得.设,,
则,,所以,.
因为为锐角,所以恒成立,即,
整理得,所以,
而,所以对于任意恒成立,所以.
由,解得,所以的取值范围为.
故选:A.
25.(2022·全国·高二专题练习)已知椭圆C的方程为离心率,,分别为左焦点和右顶点,点在椭圆上,若为锐角,则实数的取值范围是______.
【解析】∵椭圆C的标准方程为,∴,
又∵椭圆C的离心率,∴,则,若点在椭圆上,
则,(为参数),则,,
若为锐角,则,
即,,又由时,与同向,,
故,,即实数的取值范围是
故答案为:
26.(2022·全国·高二专题练习)已知椭圆:,为椭圆上的一个动点,以为圆心,为半径作圆,为圆的两条切线,为切点,求的取值范围.
【解析】由椭圆方程可得,则,
如图所示:
设锐角,在中,,
因为,即,故,
所以.
故答案为:.
27.(2022·江苏·南京外国语学校高二阶段练习)设A,B为双曲线C:的左、右顶点,直线l过右焦点F且与双曲线C的右支交于M,N两点,当直线l垂直于x轴时,为等腰直角三角形.
(1)求双曲线C的离心率;
(2)已知,若直线AM,AN分别交直线于P,Q两点,若为x轴上一动点,当直线l的倾斜角变化时,若为锐角,求t的取值范围.
【解析】(1)由双曲线C:可得:右焦点,
将代入中,,
当直线垂直于轴时,为等腰直角三角形,
此时,
即,整理得:,
因为,所以,
方程两边同除以得:,解得:或(舍去),
所以双曲线的离心率为2;
(2)
因为,所以,
因为,解得,故,
所以双曲线的方程为,
当直线的斜率存在时,
设直线的方程为:,
与双曲线联立得:,
设,则,,
则,
因为直线过右焦点且与双曲线的右支交于两点,
所以,解得:,
直线,则,同理可求得:,
所以,,
因为为锐角,所以,
即,所以
所以即,解得或;
当直线的斜率不存在时,将代入双曲线可得,此时不妨设,
此时直线,点P坐标为,同理可得:,
所以,,
因为为锐角,所以,解得或;
综上所述,t的取值范围或
类型七 与点的坐标有关的最值(范围)问题
28.(2022·北京市十一学校高二阶段练习)已知抛物线的焦点为,准线为,点在抛物线上,于点.若是钝角三角形,则点的横坐标的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解析】由题意得,,设,则,
,,
若是钝角三角形,则是为钝角,,
又,得.
故选:A
29.(2023·全国·高二专题练习)已知两个定点、的坐标分别为和,动点满足(为坐标原点).
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)设点为轴上一定点,求点与轨迹上点之间距离的最小值;
(3)过点的直线与轨迹在轴上方部分交于、两点,线段的垂直平分线与轴交于点,求点横坐标的取值范围.
【解析】(1)设,,,,,
,因为,
则,所以,即.
(2)
设轨迹:上任一点为,所以,
所以,
令,对称轴为:,
当,即时,在区间单调递增,所以时,取得最小值,即,所以,
当,即时,在区间单调递减,在区间单调递增,
所以时,取得最小值,即,
所以,所以
(3)
当直线的斜率不存在时,此时:与轨迹不会有两个交点,故不满足题意;
当直线的斜率存在时,设:,、,代入,
得,即,所以,,,
因为直线与轨迹在轴上方部分交于、两点,所以,得,
即;又、两点在轴上方,所以,,即,所以,
又,所以,所以中点,即,
所以垂直平分线为,
令,得,因为,所以,
所以在时单调递增,
所以,即,
所以点横坐标的取值范围为:.
30.(2023·全国·高二专题练习)已知抛物线上一点,抛物线的焦点在以为直径的圆上(为坐标原点).
(1)求抛物线的方程;
(2)过点引圆的两条切线、,切线、与抛物线的另一交点分别为、,线段中点的横坐标记为,求实数的取值范围.
【解析】(1)由已知条件可得,,
解得 ,所以,抛物线的方程为.
(2)由题意可知,过引圆的切线斜率存在,
设切线的方程为,
则圆心到切线的距离,
整理得,.,
设切线的方程为,
同理可得.
所以,是方程的两根,
.
设,,
由,得,
由韦达定理知,
所以,同理可得.
设点的横坐标为,则
.
设,则,
所以,对称轴,则
31.(2022·全国·高二专题练习)已知平面上一动点P到定点的距离与它到定直线的距离相等,设动点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的轨迹方程
(2)已知点,过点B引圆的两条切线BP;BQ,切线BP、BQ与曲线C的另一交点分别为P、Q,线段PQ中点N的纵坐标记为,求的取值范围.
【解析】(1)设,
根据题意可得,
化简得,
所以,
所以曲线C的方程为,
(2)由已知,所以切线的斜率存在,
设切线的方程为,
则圆心到切线的距离,
所以,
设切线BQ的方程为,
同理可得,
所以是方程的两根,
所以, ,
设,
联立,得,
所以,
所以,
同理,
所以
,
因为,所以
所以.
所以的取值范围为.
类型八 与参数有关的最值(范围)问题
32.(2022·全国·高二专题练习)已知点在椭圆C:上, 过点作直线交椭圆C于点的垂心为,若垂心在y轴上.则实数的取值范围是________________.
【解析】(1)当直线斜率不存在时,设,
此时,则,∴,
又,联立解得或(舍去),∴.
(2)当直线斜率存在时,设,,设直线方程为:,
直线QT的斜率为,∵AB⊥QT,∴,即,
又∵BT⊥AQ,∴,即,(*)
联立化为,则,,
,∴,
,
代入(*)可得.
∴,解得,
综上可知:实数m的取值范围为.
故答案为:
33.(2022·重庆巴蜀中学高二阶段练习)已知点在椭圆上,直线的斜率之积是,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)若过点的直线与椭圆交于点,且,求的取值范围.
【解析】(1)椭圆方程改写为:,点在椭圆上,
有,,两式相乘,得:,
由,得,
由直线的斜率之积是,得,即,
∴,,椭圆的方程为:.
(2)过点的直线若斜率不存在,则有,,此时;
当过点的直线斜率存在,设直线方程为,由,消去,得,直线与椭圆交于点两点,
∴,得
设,,
由韦达定理 ,消去 ,得,
由,,∴,由,解得,
综上,有,∴的取值范围为
34.(2022·福建省龙岩第一中学高二阶段练习)已知椭圆的长轴长为4,过的焦点且垂直长轴的弦长为1,是椭圆的右顶点,直线过点交椭圆于、两点,交轴于点,,,记,,的面积分别为,,.
(1)求证:为定值;
(2)若,当时,求实数范围.
【解析】(1)解:将代入椭圆方程,解得:,
由已知得:,
即,,
所以,椭圆标准方程为.
设,,不妨设,
由已知可设直线,
则
由得:.
同理:.
由得:
,
即.
于是,,得
..
故
(2)
解:.
,
,
又,
,
,
,
,
由
得:
由(1)知:,,
,
其中,
由对勾函数可知:单调递增,
因此,,
所以实数范围是.
35.(2022·湖南·长郡中学高二阶段练习)已知双曲线:(,)交轴于两点,是双曲线上异于的任意一点,直线分别交轴于点,,且双曲线离心率为2.
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)设直线l:()与双曲线交于两点,为双曲线虚轴在轴正半轴的端点,若,求实数的取值范围.
【解析】(1)解:由题及双曲线的对称性,设,,,
则:,
:,
故.
又,即,代入得
,又,
得,,即:
(2)
解: 由题知,,设,,线段中点坐标为,
联立,得,
依题意,得.
且,
即有,代入直线方程得,
由知,,
即:.
即.
所以,②且,③
由①②③式得,或.
36.(2022·全国·高二课时练习)已知抛物线的焦点为,若过点且倾斜角为的直线交抛物线于、两点,满足.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点且斜率为的直线被抛物线截得的弦为,若在以为直径的圆内,求的取值范围.
【解析】(1)解:由题意知,则直线的方程为.联立可得,,设、,则.由抛物线的定义可得,解得,所以抛物线的方程为.
(2)解:由题意知直线的方程为,联立得,由,得.设、,得,.又,所以,.因为点在以为直径的圆内,所以为钝角,即,得,解得.因为,所以的取值范围为.