2024年高二数学暑期培优讲义 第10讲 圆锥曲线中范围与最值问题（2份打包，原卷版+教师版）

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例1 已知椭圆C：eq \f(x2,a2)＋eq \f(y2,b2)＝1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1，F2，点P在椭圆C上，以PF1为直径的圆E：x2＋eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(y－\f(1,4)))2＝eq \f(49,16)过焦点F2.
(1)求椭圆C的方程；
(2)若椭圆C的右顶点为A，与x轴不垂直的直线l交椭圆C于M，N两点(M，N与A点不重合)，且满足AM⊥AN，点Q为MN的中点，求直线MN与AQ的斜率之积的取值范围．
教师备选
过双曲线Γ：eq \f(x2,a2)﹣eq \f(y2,b2)＝1(a>0，b>0)的左焦点F1的动直线l与Γ的左支交于A，B两点，设Γ的右焦点为F2.
(1)若△ABF2可以是边长为4的正三角形，求此时Γ的标准方程；
(2)若存在直线l，使得AF2⊥BF2，求Γ的离心率的取值范围．
思维升华 圆锥曲线中取值范围问题的五种常用解法
(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，解决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．
跟踪训练1 (2022·南昌模拟)已知圆M：x2＋(y﹣1)2＝8，点N(0，﹣1)，P是圆M上一动点，若线段PN的垂直平分线与PM交于点Q.
(1)求点Q的轨迹方程C；
(2)若直线l与曲线C交于A，B两点，D(1,0)，直线DA与直线DB的斜率之积为eq \f(1,6)，求直线l的斜率的取值范围．
题型二 最值问题
例2 已知椭圆C：eq \f(x2,a2)＋eq \f(y2,b2)＝1(a>b>0)过点Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(－1，\f(\r(2),2)))，短轴长为2.
(1)求椭圆C的标准方程；
(2)过点(0,2)的直线l(直线l不与x轴垂直)与椭圆C交于不同的两点M，N，且O为坐标原点．求△MON的面积的最大值．
教师备选
设椭圆Γ：eq \f(x2,a2)＋eq \f(y2,b2)＝1(a>b>0)的离心率为eq \f(\r(3),2)，点A，B，C分别为Γ的上、左、右顶点，且|BC|＝4.
(1)求Γ的标准方程；
(2)点D为直线AB上的动点，过点D作l∥AC，设l与Γ的交点为P，Q，求|PD|·|QD|的最大值．
思维升华 圆锥曲线中最值的求法
(1)几何法：若题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义，则考虑利用图形性质来解决．
(2)代数法：若题目的条件和结论能体现一种明确的函数，则可首先建立目标函数，再求这个函数的最值，求函数最值的常用方法有配方法、判别式法、基本不等式法及函数的单调性法等.
跟踪训练2 如图所示，点A，B分别是椭圆eq \f(x2,36)＋eq \f(y2,20)＝1长轴的左、右端点，点F是椭圆的右焦点，点P在椭圆上，且位于x轴上方，PA⊥PF.
(1)求点P的坐标；
(2)设M是椭圆长轴AB上的一点，点M到直线AP的距离等于|MB|，求椭圆上的点到点M的距离d的最小值．
课时精练
1．已知双曲线eq \f(x2,a2)﹣eq \f(y2,b2)＝1(a>0，b>0)，O为坐标原点，离心率e＝2，点M(eq \r(5)，eq \r(3))在双曲线上．
(1)求双曲线的方程；
(2)如图，若直线l与双曲线的左、右两支分别交于点Q，P，且eq \(OP,\s\up6(→))·eq \(OQ,\s\up6(→))＝0，求|OP|2＋|OQ|2的最小值．
2．已知椭圆C：eq \f(x2,a2)＋eq \f(y2,b2)＝1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1，F2，离心率为eq \f(\r(2),2)，P是椭圆C上的一个动点，当P是椭圆C的上顶点时，△F1PF2的面积为1.
(1)求椭圆C的方程；
(2)设斜率存在的直线PF2，与椭圆C的另一个交点为Q.若存在T(t,0)，使得|TP|＝|TQ|，求t的取值范围．
3．已知椭圆E：eq \f(x2,a2)＋eq \f(y2,b2)＝1(a>b>0)过点A(0，﹣2)，以四个顶点围成的四边形面积为4eq \r(5).
(1)求椭圆E的标准方程；
(2)过点P(0，﹣3)的直线l斜率为k，交椭圆E于不同的两点B，C，直线AB，AC交y＝﹣3于点M，N，若|PM|＋|PN|≤15，求k的取值范围．
4．已知抛物线E：x2＝﹣2y，过抛物线上第四象限的点A作抛物线的切线，与x轴交于点M.过M作OA的垂线，交抛物线于B，C两点，交OA于点D.
(1)求证：直线BC过定点；
(2)若eq \(MB,\s\up6(→))·eq \(MC,\s\up6(→))≥2，求|AD|·|AO|的最小值．