备战2025年高考一轮复习数学百练热点教案第73练求参数的取值范围(Word版附解析)
展开求参数的取值范围宏观上有两种思路:一个是通过解不等式求解,一个是利用函数,通过解函数的值域求得参数范围
1、解不等式:通过题目条件建立关于参数的不等式,从而通过解不等式进行求解。常见的不等关系如下:
(1)圆锥曲线上的点坐标的取值范围
① 椭圆(以为例),则,
② 双曲线:(以为例),则(左支)(右支)
③ 抛物线:(以为例,则
(2)直线与圆锥曲线位置关系:若直线与圆锥曲线有两个公共点,则联立消元后的一元二次方程
(3)点与椭圆(以为例)位置关系:若点在椭圆内,则
(4)题目条件中的不等关系,有时是解决参数取值范围的关键条件
2、利用函数关系求得值域:题目中除了所求变量,还存在一个(或两个)辅助变量,通过条件可建立起变量间的等式,进而可将等式变形为所求变量关于辅助变量的函数,确定辅助变量的范围后,则可求解函数的值域,即为参数取值范围
(1)一元函数:建立所求变量与某个辅助变量的函数关系,进而将问题转化为求一元函数的值域,常见的函数有:① 二次函数;②“对勾函数”;③ 反比例函数;④ 分式函数。若出现非常规函数,则可考虑通过换元“化归”为常规函数,或者利用导数进行解决。
(2)二元函数:若题目中涉及变量较多,通过代换消元最后得到所求参数与两个变量的表达式,则可通过均值不等式,放缩消元或数形结合进行解决。
3、两种方法的选择与决策:通常与题目所给的条件相关,主要体现在以下几点:
(1)若题目中含有某个变量的范围,则可以优先考虑函数的方向,将该变量视为自变量,建立所求变量与自变量的函数关系,进而求得值域
(2)若题目中含有某个表达式的范围(或不等式),一方面可以考虑将表达式视为整体,看能否转为(1)的问题进行处理,或者将该表达式中的项用所求变量进行表示,从而建立起关于该变量的不等式,解不等式即可
二、典型例题:
例1:已知椭圆,、是其左右焦点,离心率为,且经过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若分别是椭圆长轴的左右端点,为椭圆上动点,设直线斜率为,且,求直线斜率的取值范围;
解:(1)
椭圆方程为:代入可得:
椭圆方程为:
(2)由(1)可得: 设,
则
在椭圆上
即
例2:已知椭圆的离心率为,其左,右焦点分别是,过点的直线交椭圆于两点,且的周长为
(1)求椭圆的方程
(2)若过点的直线与椭圆相交于两点,设为椭圆上一点,且满足(为坐标原点),当时,求实数的取值范围
解:(1)
的周长
椭圆方程为:
(2)设直线的方程为,,
联立直线与椭圆方程:
,解得:
,代入可得:
由条件可得:
,代入可得:
例3:在平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为,且在所有过焦点的弦中,弦长的最小值为
(1)求椭圆方程
(2)若过点的直线 与椭圆交于不同的两点(在之间),求三角形与三角形面积比值的范围
解:(1)
由椭圆性质可得,焦点弦的最小值为
椭圆方程为
(2)设,
联立直线与椭圆方程:
同号
设,所解不等式为:
,即
例4:已知椭圆的离心率为,直线与以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆相切
(1)求椭圆的方程
(2)设椭圆的左焦点为,右焦点为,直线过点且垂直于椭圆的长轴,动直线垂直于直线,垂足为点,线段的垂直平分线交于点,求点的轨迹的方程
(3)设与轴交于点,不同的两点在上,且满足,求的取值范围
解:(1) 与圆相切
即,解得
(2)由(1)可得 线段的垂直平分线交于点
即
的轨迹为以为焦点,为准线的抛物线,设为
(3)思路:由已知可得,设,则所求为关于的函数,只需确定的范围即可,因为,所以有可能对的取值有影响,可利用此条件得到关于的函数,从而求得范围。
解:与椭圆的交点为,设
,因为,化简可得:
①
考虑
由①可得
时,可得
例5:已知椭圆的离心率,左焦点为,椭圆上的点到距离的最大值为
(1)求椭圆的方程
(2)在(1)的条件下,过点的直线与圆交于两点,与点的轨迹交于两点,且,求椭圆的弦长的取值范围
解:(1)由离心率可得:
依题意可得: 可得:
椭圆方程为:
(2)由(1)可得椭圆方程为 不妨设
① 当直线斜率不存在时,,符合题意,可得:
② 当直线斜率存在时,
设直线
在圆中
可得:
解得:
设,联立直线与椭圆方程:
消去可得:
由可得:
综上所述:的取值范围是
例6:已知椭圆的两个焦点,动点在椭圆上,且使得的点恰有两个,动点到焦点的距离的最大值为
(1)求椭圆的方程
(2)如图,以椭圆的长轴为直径作圆,过直线上的动点,作圆的两条切线,设切点分别为,若直线与椭圆交于不同的两点,求的取值范围
解:(1)使得的点恰有两个
的最大值为
为短轴顶点时,
到焦点的距离的最大值为
椭圆的方程:
(2)由椭圆方程可得圆
设,由圆的性质可得:
代入可得: 满足方程
则到的距离
下面计算:联立方程
设
不妨设
设,所以
设
在单调递增
所以,即
例7:已知椭圆过点,且离心率
(1)求椭圆方程
(2)若直线与椭圆交于不同的两点,且线段的垂直平分线过定点,求的取值范围
解:(1)可得:
椭圆方程为,代入可得:
椭圆方程为:
设,联立方程可得:
设中点,则
则的中垂线为:,代入可得:
,代入可得:
或
即的取值范围是
例8:在平面直角坐标系中,原点为,抛物线的方程为,线段是抛物线的一条动弦.
(1)求抛物线的准线方程和焦点坐标;
(2)当时,设圆,若存在且仅存在两条动弦,满足直线与圆相切,求半径的取值范围?
解:(1)由抛物线可得:,准线方程:
(2)设直线, ,联立方程:
与圆相切
,不妨令
则,令
在单调递减,在单调递增
则若关于的方程有两解,只需关于的方程有一解
时,与有一个交点
例9:已知椭圆的离心率为,是椭圆的两个焦点,是椭圆上任意一点,且的周长是
(1)求椭圆的方程
(2)设圆,过椭圆的上顶点作圆的两条切线交椭圆于两点,当圆心在轴上移动且时,求的斜率和取值范围
解:(1)
的周长
椭圆方程为:
(2)由椭圆方程可得: ,设过且与圆相切的直线方程为
,整理可得:
两条切线斜率是方程的两根
联立直线与椭圆方程可得:
消去可得:
,同理可得:
由可得:
设,可知为增函数,
例10:已知椭圆,其中为左右焦点,且离心率为,直线与椭圆交于两不同点,当直线过椭圆右焦点且倾斜角为时,原点到直线的距离为
(1)求椭圆的方程
(2)若,当的面积为时,求的最大值
解:(1)设直线
椭圆方程为
(2)若直线斜率存在,设,
联立方程:消去可得:,整理可得:
考虑
即
等号成立条件:
时的最大值是
当斜率不存在时,关于轴对称,设
,再由可得:
可计算出
所以综上所述的最大值是
三、历年好题精选
1、已知点是双曲线上的动点,分别是双曲线的左右焦点,为坐标原点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2、(2015,新课标I)已知是双曲线上的一点,是上的两个焦点,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3、(2014,四川)设,过定点的动直线和过定点的动直线交于点,则的最大值是______
4、(2016,广东省四校第二次联考)抛物线的焦点为,已知点为抛物线上的两个动点,且满足,过弦的中点作抛物线准线的垂线,垂足为,则的最大值为( )
A. B. C. D.
5、(2016,贵州模拟)设椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,过点与垂直的直线交轴负半轴于点,且是线段的中点,若果三点的圆恰好与直线相切.
(1)求椭圆的方程;
(2)过定点的直线与椭圆交于两点,且.若实数满足,求的取值范围.
6、(2015,山东理)平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别是,以为圆心,以3为半径的圆与以为圆心,以1为半径的圆相交,交点在椭圆上.
(1)求椭圆 的方程;
(2)设椭圆,为椭圆上的任意一点,过点的直线交椭圆于两点,射线交椭圆于点
①求的值;②求面积最大值.
7、(2014,四川)已知椭圆的焦距为,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形
(1)求椭圆的标准方程
(2)设为椭圆的左焦点,为直线上任意一点,过作的垂线交椭圆于点
① 证明:平分线段(其中为坐标原点)
② 当最小时,求点的坐标
8、(2014,湖南)如图,为坐标原点,椭圆的左右焦点分别为,离心率为;双曲线的左右焦点分别为,离心率为,已知,且
(1)求的方程
(2)过作的不垂直于轴的弦为的中点,当直线与交于两点时,求四边形面积的最小值
9、(2014,山东)已知抛物线的焦点为,为上异于原点的任意一点,过点的直线交于另一点,交轴的正半轴于点,且有,当的横坐标为3时,为正三角形
(1)求的方程
(2)若直线,且和有且只有一个公共点
① 证明直线过定点,并求出定点坐标
② 的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由
10、(淮安、宿迁、连云港、徐州苏北四市2016届高三上期末)如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆:的离心率,左顶点为,过点作斜率为的直线交椭圆于点,交轴于点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知为的中点,是否存在定点,对于任意的都有,若存在,求出点的坐标;若不存在说明理由;
(3)若过点作直线的平行线交椭圆于点,求的最小值.
11、(南通市海安县2016届高三上期末)在平面直角坐标系中,已知椭圆C:的焦距为2
(1)若椭圆经过点,求椭圆C的方程;
(2)设,为椭圆的左焦点,若椭圆存在点,满足,求椭圆的离心率的取值范围;
12、已知定点,曲线C是使为定值的点的轨迹,曲线过点.
(1)求曲线的方程;
(2)直线过点,且与曲线交于,当的面积取得最大值时,求直线的方程;
(3)设点是曲线上除长轴端点外的任一点,连接、,设的角平分线交曲线的长轴于点,求的取值范围.
13、已知圆,若椭圆的右顶点为圆的圆心,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若存在直线,使得直线与椭圆分别交于两点,与圆分别交于两点,点在线段上,且,求圆的半径的取值范围.
14、已知、是椭圆的左、右焦点,且离心率,点为椭圆上的一个动点,的内切圆面积的最大值为.
(1) 求椭圆的方程;
(2) 若是椭圆上不重合的四个点,满足向量与共线,与共
线,且,求的取值范围.
习题答案:
1、答案:B
解析:设,其中,由焦半径公式可得:
代入可得:
因为 所以解得
由对称性可知:当时,
2、答案:A
解析:由可得,所以
,则,由得:
代入到不等式:,解得
3、答案:5
解析:由两条动直线 可得两条信息:①两个定点坐标,且两条直线垂直,垂足即为,所以为直角三角形,可知,由均值不等式可得,等号成立当且仅当
4、答案:A
解析:过分别作准线的垂线,垂足设为
设,由抛物线定义可得:
在梯形中,可得为中位线
由余弦定理可知在中,
5、解析:设椭圆的半焦距为
由为线段中点,
所以三点圆的圆心为,半径为
又因为该圆与直线相切,所以
所以,故所求椭圆方程为;
若与轴不垂直,可设其方程为,代入椭圆方程
可得,由,得
设,根据已知,有
于是
消去,可得
因为,所以
即有,有
6、解析:(1) 椭圆离心率为
,
左、右焦点分别是,
圆:
圆:由两圆相交可得,即,交点,
,
整理得,解得(舍去)
故椭圆C的方程为.
(2)① 椭圆E的方程为,
设点,满足,射线,
代入可得点,于是.
② 点到直线距离等于原点O到直线距离的3倍:
,得,整理得
,
当且仅当等号成立.
而直线与椭圆C:有交点P,则
有解,即有解,
其判别式,即,则上述不成立,等号不成立,
设,则在为增函数,
于是当时,故面积最大值为12.
7、解析:(1)由已知可得:解得:
椭圆方程为:
(2)① 由(1)可得:,设
所以设,,联立椭圆方程可得:
设为的中点,则点的坐标为
的斜率
在上,即平分
② 由①可得:
由弦长公式可得:
等号成立当且仅当
最小时,点的坐标为
8、解析:(1)由可得:
(2)由(1)可得:,设直线,联立方程可得:
设
中点
即
与双曲线联立方程可得:
设点到直线的距离为,则点到直线的距离也为
,因为点在直线的异侧
由 时,
综上所述:四边形面积的最小值为2
9、解析:(1)依题意可知,设,则的中点为
由抛物线定义可知:,解得:或(舍)
抛物线方程为:
(2)① 由(1)可得,设
的斜率为 直线
设直线,代入抛物线方程:
和有且只有一个公共点
设,则可得:
当时,
,整理可得:
恒过点
当时,可得:,过点
过点
② 由①可得:过点
设
在直线上,
设 直线的方程为
代入抛物线方程可得:
,等号成立当且仅当
10、解析:(1)由左顶点为可得,又,所以
又因为,
所以椭圆C的标准方程为.
(2)直线的方程为,由消元得,.
化简得,,
所以,.
当时,,
所以.因为点为的中点,所以的坐标为,则
直线的方程为,令,得点坐标为,
假设存在定点,使得,
则,即恒成立,
所以恒成立,所以即
因此定点的坐标为.
(3)因为,所以的方程可设为,
由得点的横坐标为
由,得
,
当且仅当即时取等号,
所以当时,的最小值为.
11、解析:(1)依题意可得:
将代入椭圆方程可得:
解得:
椭圆方程为
(2)可知,设,可知:
由可得:
,整理可得:
联立方程:,可解得:
,即
12、解析:(1) 2分
曲线C为以原点为中心,为焦点的椭圆
设其长半轴为,短半轴为,半焦距为,则,
曲线C的方程为 4分
(2)设直线的为代入椭圆方程,得
,计算并判断得,
设,得
到直线的距离,设,则
当时,面积最大
的面积取得最大值时,直线l的方程为:
和 9分
(3)由题意可知:=,=
设其中,将向量坐标代入并化简得:
m(,
因为,所以,
而,所以
13、解析:(1)设椭圆的焦距为2C,因为a=,,
,所以椭圆C的方程为.
(2)设,
联立直线与椭圆方程得:
,则
,
M()到直线的距离。
,显然若点H也在直线AB上,则由对称性可知,直线就是y轴与已知矛盾,
要使得|AG|=|BH|,
只要|AB|=|GH|,
,
当时,,
当k时, ,
综上.
14、解析:(1)由几何性质可知:当内切圆面积取最大值时,
即取最大值,且.
由得
又为定值,,
综上得;
又由,可得,即,
经计算得,,,
故椭圆方程为.
(2) ①当直线与中有一条直线垂直于轴时,.
②当直线斜率存在但不为0时,
设的方程为:,由消去可得:
,
代入弦长公式得:,
同理由消去可得,
代入弦长公式得:,
所以
令,则,所以,
由①②可知,的取值范围是.
备战2024新高考-高中数学二轮重难点专题13-w的取值范围与最值问题: 这是一份备战2024新高考-高中数学二轮重难点专题13-w的取值范围与最值问题,文件包含2024新高考二轮重难点专题13ω的取值范围与最值问题原卷版docx、2024新高考二轮重难点专题13ω的取值范围与最值问题解析版docx等2份教案配套教学资源,其中教案共22页, 欢迎下载使用。
专题10. 已知极值点(极值个数)求参数的通性通法(备战2024高考数学-大一轮36个核心专题): 这是一份专题10. 已知极值点(极值个数)求参数的通性通法(备战2024高考数学-大一轮36个核心专题),共9页。
《高考数学二轮复习培优》第31讲以数列为背景的取值范围问题专题练习: 这是一份《高考数学二轮复习培优》第31讲以数列为背景的取值范围问题专题练习,共17页。教案主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。