微专题24椭圆中与面积有关的取值范围问题

合集下载

椭圆大题定值定点、取值范围、最值问题总结

椭圆大题定值定点、取值范围、最值问题总结

椭圆大题定值定点、取值范围、最值问题等总结一、直线与椭圆问题的常规解题方法:1.设直线与方程;(提醒:①设直线时分斜率存在与不存在;②设为y kx b =+与x my n =+的区别) 2.设交点坐标;(提醒:之所以要设是因为不去求出它,即“设而不求”) 3.联立方程组;4.消元韦达定理;(提醒:抛物线时经常是把抛物线方程代入直线方程反而简单) 5.根据条件重转化;常有以下类型:①“以弦AB 为直径的圆过点0”(提醒:需讨论k 是否存在)121212100OA OB k k OA OB x x y y ⇔⊥⇔=⇔⋅-⋅=⇔+=u u u r u u u r②“点在圆内、圆上、圆外问题”⇔“直角、锐角、钝角问题” ⇔ “向量的数量积大于、等于、小于0问题”12120x x y y ⇔+>; ③“等角、角平分、角互补问题”令斜率关系(120k k +=或12k k =); ④“共线问题”(如:AQ QB λ=⇔u u u r u u u r数的角度:坐标表示法;形的角度:距离转化法); (如:A O B ,,三点共线⇔直线OA 与OB 斜率相等); ⑤“点、线对称问题”⇔坐标与斜率关系;⑥“弦长、面积问题”⇔转化为坐标与玄长公式问题(提醒:注意两个面积公式的合理选择); 6.化简与计算; 7.细节问题不忽略;①判别式是否已经考虑;②抛物线、双曲线问题中二次项系数是否会出现0. 二、基本解题思想:1.“常规求值”问题:需要找等式,“求范围”问题需要找不等式; 2.“是否存在”问题:当作存在去求,若不存在则计算时自然会无解; 3.证明定值问题的方法:(1)常把变动的元素用参数表示出来,然后证明计算结果与参数无关; (2)也可先在特殊条件下求出定值,再给出一般的证明. 4.处理定点问题的方法:(1)常把方程中参数的同次项集在一起,并令各项的系数为零,求出定点; (2)也可先取参数的特殊值探求定点,然后给出证明,5.求最值问题时:将对象表示为变量的函数,几何法、配方法(转化为二次函数的最值)、三角代换法(转化为三角函数的最值)、利用切线的方法、利用均值不等式的方法等再解决;6.转化思想:有些题思路易成,但难以实施.这就要优化方法,才能使计算具有可行性,关键是积累“转化”的经验;椭圆中的定值、定点问题.一、常见基本题型:在几何问题中,有些几何量和参数无关,这就构成定值问题,解决这类问题常通过取参数和特殊值来确定“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角式,证明该式是恒定的. (1)直线恒过定点问题1.已知点00()P x y ,是椭圆E :2212x y +=上任意一点,直线l 的方程为0012x x y y +=,直线0l 过P 点与直线l 垂直,点(10)M -,关于直线0l 的对称点为N ,直线PN 恒过一定点G ,求点G 的坐标. 解:直线0l 的方程为()()00002x y y y x x -=-,即000020y x x y x y --=设(10)M -,关于直线0l 的对称点N 的坐标为()N m n ,,则0000001212022x n m y x n m y x y ⎧=-⎪+⎪⎨⎪-⋅--=⎪⎩,,解得()3200020432000020023444244824x x x m x x x x x n y x ⎧+--=⎪-⎪⎨+--⎪=⎪-⎩ 所以直线PN 的斜率为()432000003200004288234n y x x x x k m x y x x -++--==---+, 从而直线PN 的方程为:()()432000000320004288234x x x x y y x x y x x ++---=---+即()32000432000023414288y x x x y x x x x --+=+++--从而直线PN 恒过定点(10)G ,.2.已知椭圆两焦点12F F ,在y 轴上,短轴长为22,离心率为2,P 是椭圆在第一象限弧上一点,且121PF PF ⋅=u u u r u u u r,过P 作关于直线1F P 对称的两条直线PA PB ,分别交椭圆于A B ,两点. (1)求P 点坐标;(2)求证直线AB 的斜率为定值;解:(1)设椭圆方程为22221y x a b+=,由题意可得2222a b c ===,,, 所以椭圆的方程为22142y x +=, 则12(02)(02)F F -,,,,设()()000000P x y x y >>,, 则()()10020022PF x y PF x y =--=---u u u r u u u u r,,,,.所以()22120021PF PF x y ⋅=--=u u u r u u u r ,因为点()00P x y ,在曲线上,则2200124x y +=,所以220042y x -=,从而()22004212y y ---=,得0y =,则点P的坐标为(1.(2)由(1)知1PF //x 轴,直线PA PB ,斜率互为相反数,设PB 斜率为0)k k >(,则PB的直线方程为:(1)y k x -,由22(1)124y k x y x ⎧-⎪⎨+=⎪⎩,,得()22222))40k x k k x k ++-+--=,设()B B B x y ,,则1B x -同理可得A xA Bx x -, ()()28112A B A B k y y k x k x k-=----=+,所以直线AB的斜率A BAB A By y k x x -==-3.已知动直线(1)y k x =+与椭圆C :221553y x +=相交于A B ,两点,已知点()703M -,, 求证:MA MB ⋅u u u r u u u r为定值.解:将(1)y k x =+代入221553y x +=中得()2222136350k x k x k +++-=, 所以()()4222364313548200k k k k ∆=-+-=+>,221212226353131k k x x x x k k -+=-=++,所以()()()()1122121277773333MA MB x y x y x x y y ⋅=+⋅+=+++u u u r u u u r,, ()()()()21212771133x x k x x =+++++()()()2221212749139k x x k x x k =++++++()()()22222223576491393131k k k k k k k -=+++-++++422231654949931k k k k ---=++=+.4.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :2213x y +=.如图所示,斜率为(0)k k >且不过原点的直线l 交椭圆C 于A B ,两点,线段AB 的中点为E ,射线OE 交椭圆C 于点G ,交直线3x =-于点(3)D m -,. (1)求22m k +的最小值;(2)若2OG OD OE =⋅,求证:直线l 过定点. 解:(1)由题意:设直线l :(0)y kc n n =+≠,由2213y kx n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,,消y 得:()222136330k x knx n +++-=, ()()()222222364133112310k n k n k n ∆=-+⨯-=+->,设()()1122A x y B x y ,,,,AB 的中点()00E x y ,, 则由韦达定理得:0122613t nx x k -+=+,即00022233131313kn kn n x y kx n k n k k k--==+=⨯+=+++,, 所以中点E 的坐标为()2231313km n k k -++,,因为O E D ,,三点在同一直线上,所以O OE D k k =,即133m k -=-,解得1m k =,所以222212m k k k+=+…,当且仅当1k =时取等号,即22m k +的最小值为2. (2)证明:由题意知:0n >,因为直线OD 的方程为3m y x =-,所以由22313m y x x y ⎧=-⎪⎨⎪+=⎩得交点G 的纵坐标为223G m y m =+, 又因为213E D n y y m k==+,,且2OG OD OE =⋅,所以222313m n m m k =⋅++, 又由(1)知:1m k=,,所以解得k n =,所以直线l 的方程为y kx k =+,即(1)y k x =+, 令1x =-得,0y =,与实数k 无关.椭圆中的取值范围问题一、常见基本题型:对于求曲线方程中参数范围问题,应根据题设条件及曲线的几何性质构造参数满足的不等式,通过解不等式求得参数的范围;或建立关于参数的目标函数,转化为函敞的值域来解. (1)从直线和二次曲线的位置关系出发,利用判别式的符号,确定参数的取值范围.5.已知直线l 与y 轴交于点(0)P m ,,与椭圆C :2221x y +=交于相异两点A B,,且3AP PB =u u u r u u u r , 求m 的取值范围.解:(1)当直线斜率不存在时:12m =±;(2)当直线斜率存在时:设l 与椭圆C 交点为()()1122A x y B x y ,,,, 所以2221y kx m x y =+⎧⎨+=⎩,,得()2222210k x knx m +++-= 所以()()()22222(2)4214220()kn k m k m ∆=-+-=-+>*21212222122km m x x x x k k --+==++, 1233AP PB x x =∴-=u u u r u u u r Q ,,所以122212223x x x x x x +=-⎧⎨=-⎩,,消去2x 得()21212340x x x x ++=, 所以()22222134022km m k k --+=++, 整理得22224220k m m k +--=,214m =时,上式不成立;214m ≠时,2222241m k m -=-, 所以22222041m k m -=-…,所以112m -<-„或112m <„, 把2222241m k m -=-代入(*)得112m -<<-或112m <<, 所以112m -<<-或112m <<,综上m 的取值范围为112m -<-„或112m <„.(2)利用题中其他变量的范围,借助于方程产生参变量的函数表达式,确定参数的取值范围. 6.已知点(40)(10)M N ,,,,若动点P 满足6||MN MP PN ⋅=u u u u r u u u r u u u r. (1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)设过点N 的直线l 交轨迹C 于A B ,两点,若181275NA NB -⋅-u u u r u u u r 剟,求直线l 的斜率的取值范围.解:(1)设动点()P x y ,,则(4)(30)(1)MP x y MN PN x y =-=-=--u u u r u u u u r u u u r,,,,,.由已知得3(4)x --=223412x y +=,得22143y x +=.所以点P 的轨迹C 是椭圆,C 的方程为22143y x +=. (2)由题意知,直线l 的斜率必存在,不妨设过N 的直线l 的方程为(1)y k x =-, 设A B ,两点的坐标分别为()()1122A x y B x y ,,,. 由22(1)143y k x y x =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,,消去y 得()22224384120k x k x k +-+-=,因为N 在椭圆内,所以0∆>.所以2122212283441234k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,, 因为()()()()()212121211111NA NB x x y y k x x⋅=--+=+--u u u r u u u r()()2121211k x x x x =+-++⎡⎤⎣⎦()()22222229141283413434k k k k k k k -+--++=+=++,所以()229118127534k k -+--+剟,解得213k 剟.(3)利用基本不等式求参数的取值范围7.已知点Q 为椭圆E :221182y x +=上的一动点,点A 的坐标为(31),,求AP AQ ⋅u u u r u u u r 的取值范围. 解:(13)AP =u u u r,,设()(31)Q x y AQ x y =--u u u r ,,,, (3)3(1)36AP AQ x y x y ⋅=-+-=+-u u u r u u u r因为221182y x +=,即22(3)18x y +=, 而22(3)2|||3|x y x y +⋅…,所以18618xy -剟.而222(3)(3)6186x y x y xy xy +=++=+的取值范围是[036],, 3x y +的取值范围是[66]-,, 所以36AP AQ x y ⋅=+-u u u r u u u r取值范围是[120]-,.8.已知椭圆的一个顶点为(01)A -,,焦点在x轴上.若右焦点到直线0x y -+=的距离为3. (1)求椭圆的方程.(2)设直线(0)y kx m k =+≠与椭圆相交于不同的两点M N ,.当AM AN =时,求m 的取值范围. 解:(1)依题意可设椭圆方程为2221x y a+=,则右焦点)0F,3=,解得23a =,故所求椭圆的方程为2213x y +=.(2)设()()(),,,p p M M N N P x y M x y N x y ,,,P 为弦MN 的中点,由2213y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,,得()()222316310k x mkx m +++-= 因为直线与椭圆相交,所以()()22222(6)43131031mk k m m k ∆=-+⨯->⇒<+,① 所以23231M NP x x mk x k +==-+,从而231p p m y kx m k =+=+, 所以21313P AP P y m k k x mk+++==-,又AM AN =,所以AP MN ⊥, 则23113m k mk k++-=-,即2231m k =+,②把②代入①得22m m <,解02m <<, 由②得22103m k -=>,解得12m >.综上求得m 的取值范围是122m <<.9.如图所示,已知圆C :22(1)8x y ++=,定点(10)A ,,M 为圆上一动点,点P 在AM 上,点N 在CM 上,且满足20AM AP NP AM =⋅=u u u u r u u u r u u u r u u u u r,,点N 的轨迹为曲线E . (1)求曲线E 的方程;(2)若过定点(02)F ,的直线交曲线E 于不同的两点G H ,(点G 在点F H ,之间),且满足FG FH λ=u u u r u u u r,求λ的取值范围.解:(1)因为20AM AP NP AM =⋅=u u u u r u u u r u u u r u u u u r,. 所以NP 为AM 的垂直平分线,所以NA NM =, 又因为22CN NM +=,所以222CN AN +=>. 所以动点N 的轨迹是以点(10)(10)C A -,,,为焦点的椭圆 且椭圆长轴长为222a =,焦距21c =. 所以2211a c b ===,,. 所以曲线E 的方程为2212x y +=(2)当直线GH 斜率存在时,设直线GH 方程为2y kx =+.代入椭圆方程2212x y +=, 得()2214302k x kx +++=,由0∆>得232k >,设()()1122G x y H x y ,,,,则121222431122k x x x x k k -+==++,, 又因为FG FH λ=u u u r u u u r,所以()()112222x y x y λ-=-,,,所以12x x λ=,所以2122122(1)x x x x x x λλ+=+=,, 所以()22121221x x x x x λλ+==+,所以2222431122(1)k k k λλ-⎛⎫ ⎪+ ⎪+⎝⎭=+,整理得22(1)161312k λλ+=⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 因为232k >,所以2161643332k <<+,所以116423λλ<++<,解得133λ<<.又因为01λ<<,所以113λ<<.又当直线GH 斜率不存在,方程为11033x FG FH λ===u u u r u u u r ,,, 所以113λ<…,即所求λ的取值范围是)113⎡⎢⎣,. 10.已知椭圆C :22221(0)y x a b a b+=>>,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线0x y -+相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)若过点(20)M ,的直线与椭圆C 相交于两点A B ,,设P 为椭圆上一点,且满足OA OB tOP +=u u u r u u u r u u u r(O 为坐标原点),当||PA PB -<u u u r u u u r时,求实数t 取值范围.解:(1)由题意知c e a ==,所以22222212c a b e a a -===, 即222a b =,所以2221a b ==,. 故椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)由题意知直线AB 的斜率存在.设AB :()2y k x =-,()()1122()x y B x A y P x y ,,,,,, 由22(2)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,,得()2222128820k x k x k +-+-=, ()()42221644218202k k k k ∆=-+-><,,221212228821212k k x x x x k k -+=⋅=++,. 因为OA OB tOP +=u u u r u u u r u u u r ,所以()()212121228()12x x k x x y y t x y x t t k +++===+,,,,()()1212214412y y k y k x x k t t t k +-==+-=⎡⎤⎣⎦+, 因为点P 在椭圆上,所以()()()2222222228(4)221212k k tk t k-+=++,所以()2221612k t k =+.因为||PA PB -<u u u r u u u r12x -()()22121220149k x x x x ⎡⎤++-⋅<⎣⎦,所以()()4222226482201491212k k k k k ⎡⎤-⎢⎥+-⋅<⎢⎥++⎣⎦, 所以()()224114130k k -+>,所以214k >,所以21142k <<,因为()2221612k t k=+,所以222216881212k t k k==-++,所以2t -<<2t <<,所以实数t取值范围为()22-U ,.椭圆中的最值问题一、常见基本题型: (1)利用基本不等式求最值,11.已知椭圆两焦点12F F ,在y轴上,短轴长为,P 是椭圆在第一象限弧上一点,且121PF PF ⋅=u u u r u u u r,过P 作关于直线1F P 对称的两条直线PA PB ,分别交椭圆于A B ,两点,求PAB ∆面积的最大值.解:设椭圆方程为22221y x a b+=,由题意可得2a b c ===,故椭圆方程为22142y x +=设AB 的直线方程:2y x m =+.由222124y x m y x ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,,得2242240x mx m ++-=,由()22(22)1640m m ∆=-->,得2222m -<<,P 到AB 的距离为3d =, 则()2111||432223PAB S AB d m ∆=⋅=-⋅⋅, ()()2222211882882m m m m -+=-+=„.当且仅当2(2222)m =±∈-,取等号,所以三角形PAB 面积的最大值为2. (2)利用函数求最值,12.如图,DP ⊥x 轴,点M 在DP 的延长线上,且2DM DP =.当点P 在圆221x y +=上运动时. (1)求点M 的轨迹C 的方程;(2)过点(0)T t ,作圆221x y +=的切线l 交曲线C 于A B ,两点,求AOB ∆面积S 的最大值和相应的点T 的坐标.解:(1)设点M 的坐标为()x y ,,点P 的坐标为00()x y ,,则002x x y y ==,,所以002yx x y ==,,① 因为00()P x y ,在圆221x y +=上,所以22001x y +=② 将①代入②,得点M 的轨方程C 的方程2214y x +=. (2)由题意知,||1t ….当1t =时,切线l 的方程为1y =,点A B ,的坐标分别为()()3311-,,,,此时3AB =;当1t =-时,同理可得3AB =;当||1t >时,设切线l 的方程为y kx m k =+∈R ,, 由2214y kx t y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,,得()2224240k x ktx t +++-=③设A B ,两点的坐标分别为()()1122x y x y ,,,,则由③得: 21212222444kt t x x x x k k -+=-=++,.又由l 与圆221x y +=1=,即221t k =+. 所以||AB ==因为||23||||ABt t ==+,且当t = 2AB =,所以AB 的最大值为2,依题意,圆心O 到直线AB 的距离为圆221x y +=的半径,所以AOB ∆面积1112S AB =⨯„, 当且仅当t =AOB∆面积S 的最大值为1,相应的T的坐标为(0-,或(0.13.已知椭圆G :2214x y +=.过点(0)m ,作圆221x y +=的切线l 交椭圆G 于A B ,两点.将AB 表示为m 的函数,并求AB 的最大值.解:由题意知,||1m ….当1m =时,切线l 的方程为1x =,点A B ,的坐标分别为((11,,,此时AB= 当1m =-时,同理可得AB =当||1m >时,设切线l 的方程为()y k x m =-. 由22()14y k x m x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,,得()22222148440k x k mx k m +-+-=. 设A B ,两点的坐标分别为()()1122x y x y ,,,, 又由l 与圆221x y +=1=,即2221m k k =+. 所以AB ===由于当1m =±时,AB ,23||||AB m m==+, 当且当m =时,2AB =.所以AB 的最大值为2.【练习题】1.已知A B C ,,是椭圆m :22221(0)y x a b a b+=>>上的三点,其中点A 的坐标为(230),,BC 过椭圆m 的中心,且0||2||AC BC BC AC ⋅==u u u r u u u r u u u r u u u r ,. (1)求椭圆m 的方程;(2)过点(0 )M t ,的直线l (斜率存在时)与椭圆m 交于两点P Q ,,设D 为椭圆m 与y 轴负半轴的交点,且||||DP DQ =u u u r u u u r ,求实数t 的取值范围.2.已知圆M :222()()x m y n r -+-=及定点(10)N ,,点P 是圆M 上的动点,点Q 在NP 上,点G 在MP上,且满足20NP NQ GQ NP =⋅=u u u r u u u r u u u r u u u r ,. (1)若104m n r =-==,,,求点G 的轨迹C 的方程;(2)若动圆M 和(1)中所求轨迹C 相交于不同两点A B ,,是否存在一组正实数m n r ,,,使得直线MN 垂直平分线段AB ,若存在,求出这组正实数;若不存在,说明理由.3.已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线:y kx m =+与椭圆C 相交于A B ,两点(A B ,不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点,求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.4.如图,已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长是短轴长的2倍且经过点1(2)M ,,平行于OM 的直线l 在y 轴上的截距为(0)m m ≠,l交椭圆于A B ,两个不同点.(1)求椭圆的方程;(2)求m 的取值范围;(3)求证直线MA MB ,与x 轴始终围成一个等腰三角形.。

微专题25 椭圆中与面积有关的定点、定值问题

微专题25 椭圆中与面积有关的定点、定值问题

2-2sinθ-2cosθ+2sinθcosθ =2.所以,四边形 AMNB 的面积为定值. 1-sinθ-cosθ+sinθcosθ
1 说明:将四边形面积转化为2AN· BM,是顺利解题的关键.本例可 以拓展为一般的情形.
x2 2 变式 1 在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 C: 4 +y =1,点 A,B 分 别是椭圆的右顶点和上顶点,设 P 是椭圆 C 上一点,直线 PA 与 y 轴交于点 M,直线 PB 与 x 轴交于点 N.求证:AN· BM 为定值.
2 2 1 x0+4y0+4x0y0-4x0-8y0+4 14+4x0y0-4x0-8y0+4 = =2. =2 x0y0-x0-2y0+2 2 x0y0-x0-2y0+2
所以,四边形 AMNB 的面积为定值.
证法 2 设点 P(2cosθ,sinθ),因为 P 在第三象限,所以不妨设 π<θ 3π sinθ sinθ < 2 ,直线 PA:y= (x-2),令 x=0,得 yM= .∴BM= 2cosθ-2 1-cosθ
x2 2 变式 2 如图,已知椭圆 2 +y =1,过椭圆的上顶点 A 作一条与两轴均 不平行的直线 l 交椭圆于另一点 P, 设点 P 关于 x 轴的对称点为 Q, 若直线 AP,AQ 与 x 轴交点的横坐标分别为 m,n,求证:mn 为 常数,并求出此常数.
答案:2.
x2 0 解析:设点 P(x0,y0),则有 2 +y2 0=1. y0-1 x0 所以 AP 方程:y= x x+1,令 y=0,得 m= . 1-y0 0 x0 由题意, 点 Q 与 P 关于 x 轴对称, 所以 Q(x0, -y0), 同理得 n= . 1+y0 x2 0 所以 mn= 2=2.所以 mn=2 为常数. 1-y0

椭圆的面积问题

椭圆的面积问题

椭圆的面积问题
椭圆是一种常见的平面图形,其具有独特的几何性质。

在本文中,我们将探讨椭圆的面积问题。

首先,让我们回顾一下椭圆的定义。

椭圆是平面上到定点F1、F2距离之和等于定长2a的点P的轨迹。

这两个定点称为焦点,2a称为长轴,沿着长轴的中心称为圆心。

为了计算椭圆的面积,我们需要找到一个公式,其中包含椭圆的重要参数。

我们知道,长轴的长度为2a,短轴的长度为2b。

那么,我们可以使用下面的公式来计算椭圆的面积:
S = πab
其中,π是一个常数,约等于3.14159。

因此,我们可以得出结论:一个椭圆的面积等于其长轴和短轴长度的乘积,再乘以π。

让我们通过一个具体的例子来看看如何计算椭圆的面积。

假设一个椭圆的长轴长度为6,短轴长度为4。

我们可以使用上述公式计算出椭圆的面积:
S = π × 6 × 4/2
= 12π
因此,该椭圆的面积约为37.7。

最后,让我们看一下如何应用椭圆的面积问题。

在实际应用中,我们可能需要计算椭圆形状的物体的面积。

例如,一个篮球场的形状可
能类似于一个椭圆,所以我们可以使用上述公式来计算篮球场的面积。

同样地,椭圆也经常在建筑设计和航天工程中使用。

综上所述,椭圆是一个非常重要的几何形状,在许多不同领域发挥
着作用。

通过使用上述公式,我们可以简单地计算椭圆的面积,并应
用它在实际问题中。

椭圆中面积的最值问题

椭圆中面积的最值问题

椭圆中面积的最值问题
椭圆是一种广泛存在于自然界的平面图形,它不仅仅是一个平面图形,而且它具有极大的实用价值。

椭圆是多种物理科学,化学,天文,生物等领域中常见的图形。

椭圆的面积有很多变化,这些变化会产生最大值和最小值,椭圆的最大和最小面积的求解称为椭圆中面积的最值问题。

椭圆的面积可以通过下面的公式来计算:A = πab, 其中a 和b分别是椭圆的两个半轴长。

通过研究发现,椭圆的最大面积是在两个半轴长相等的情况下,即a=b时实现的,最大面积可以表示为:A_max = πa^2 同样,当两个半轴长不等时,椭圆的最小面积是在a和b的乘积最小的情况下实现的,最小面积可以表示为:A_min = πab 因此,当椭圆的两个半轴长a和b不等时,最大面积A_max 就会大于最小面积A_min,而当两个半轴长a和b相等时,最大面积A_max就等于最小面积A_min。

椭圆中面积的最值问题是一个经典的数学问题,是对几何学中椭圆的有关知识的深入研究。

椭圆最大最小面积的求解,不仅仅可以帮助我们理解椭圆的特性,而且还有助于更好地应用椭圆。

椭圆中面积的最值问题,是一个有趣而又有实际意义的数学研究课题,由于椭圆的特性,可以将其应用于多种领域,因
此,对椭圆中面积的最值问题的研究,也有助于更好地应用椭圆。

椭圆中面积问题

椭圆中面积问题

椭圆面积问题
说起那个椭圆面积问题,可真是个让人脑壳痛的事情哟。

你看嘛,椭圆不像圆那样规规矩矩的,直接套个公式就晓得面积有好大了。

椭圆呢,长轴短轴的,搞得人晕头转向的。

记得小时候学数学,一看到椭圆面积公式,心里就直打鼓。

a 乘b再乘个派,还要开个平方根,啥子鬼哟!但是呢,老师说了,学数学不能怕麻烦,要耐心去钻研。

于是乎,我就硬着头皮去弄懂它。

先是搞清楚了长轴a和短轴b是啥子意思,然后又慢慢去理解那个公式是怎么推导出来的。

你别说,经过一番折腾,我还真把它给弄明白了。

现在回想起来,其实椭圆面积问题也没得那么难嘛。

关键是要把基础概念搞清楚,然后再一步一步地推导。

就像走路一样,要一步一步地走稳当,不能急于求成。

当然咯,数学这东西,光靠记公式是不行的。

还得多做题,多练习,才能真正掌握。

我就经常找些椭圆面积的题目来做,这样一来,不仅记得更牢了,而且解题速度也提高了不少。

所以说嘛,遇到难题不要怕,要敢于去挑战它。

只要你肯下功夫,用心去钻研,总会有收获的。

就像那个椭圆面积问题一样,虽然一开始觉得挺难的,但是经过一番努力,最后还是把它给解决了。

这就是学习的乐趣所在嘛!。

2020寒假高三数学二轮复习微专题24椭圆中与面积有关的取值范围问题

2020寒假高三数学二轮复习微专题24椭圆中与面积有关的取值范围问题

微专题24 椭圆中与面积有关的取值范围问题范围问题类似于函数的值域,解析几何中几何量的范围问题,需要选择合适的变量构例题:如图,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F (-1,0),左准线方程为x=-2.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若A ,B 两点满足OA ⊥OB (O 为坐标原点),求△AOB 面积的取值范围.变式1在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆E :x 22+y 2=1,点A 是椭圆上异于长轴端点的任一点,F 为椭圆的右焦点,直线AF 与椭圆交于B 点,直线AO 与椭圆交于C 点,求△ABC 面积的最大值.变式2设椭圆E :x 216+y 24=1,P 为椭圆C :x 24+y 2=1上任意一点,过点P 的直线y =kx +m 交椭圆E 于A ,B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q.(1)求OQOP的值;(2)求△ABQ 面积的最大值.串讲1如图,已知椭圆C :x 22+y 2=1,设A 1,A 2分别为椭圆C 的左、右顶点,S 为直线x =22上一动点(不在x 轴上),直线A 1S 交椭圆C 于点M ,直线A 2S 交椭圆于点N ,设S 1,S 2分别为△A 1SA 2,△MSN 的面积,求S 1S 2的最大值.串讲2已知点A(0,-2),椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,F 是椭圆E 的右焦点,直线AF 的斜率为233,O 为坐标原点.(1)求E 的方程;(2)设过点A 的直线l 与E 相交于P ,Q 两点,当△OPQ 的面积最大时,求l 的方程.(2018·广西初赛改编)已知椭圆C :x 24+y 2=1,设不过原点O 的直线l 与椭圆C 交于两点P ,Q ,且直线OP ,PQ ,OQ 的斜率成等比数列,求△OPQ 面积的取值范围.(2018·南通泰州一模)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,两条准线之间的距离为4 2.(1)求椭圆的标准方程;(2)已知椭圆的左顶点为A ,点M 在圆x 2+y 2=89上,直线AM 与椭圆相交于另一点B ,且△AOB 的面积是△AOM 的面积的2倍,求直线AB 的方程.答案:(1)x 24+y 22=1;(2)y =x +2y +2=0,x -2y +2=0.解析:(1)设椭圆的焦距为2c ,由题意得,c a =22,2a 2c =42,2分解得a =2,c =2,所以b =2,所以椭圆的标准方程为x 24+y 22=1.4分(2)解法1:因为S △AOB =2S △AOM ,所以AB =2AM ,所以点M 为AB 的中点.6分 因为椭圆的方程为x 24+y 22=1,所以A(-2,0).设M(x 0,y 0),则B(2x 0+2,2y 0),所以x 02+y 02=89,①(2x 0+2)24+(2y 0)22=1,②10分 由①②,得9x 02-18x 0-16=0,解得x 0=-23或x 0=83(舍去).把x 0=-23代入①,得y 0=±23,12分所以k AB =±12,因此,直线AB 的方程为y =±12(x +2),即x +2y +2=0,x -2y +2=0.14分解法2:因为S △AOB =2S △AOM ,所以AB =2AM ,所以点M 为AB 的中点.6分设直线AB 的方程为y =k(x +2),由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 22=1,y =k (x +2),得(1+2k 2)x 2+8k 2x +8k 2-4=0,所以(x +2)[(1+2k 2)x +4k 2-2]=0,解得x B =2-4k 21+2k 2,8分所以x M =x B +(-2)2=-4k 21+2k 2,10分y M =k(x M +2)=2k 1+2k 2,代入x 2+y 2=89,得⎝ ⎛⎭⎪⎫-4k 21+2k 22+⎝⎛⎭⎫2k 1+2k 22=89, 化简得28k 4+k 2-2=0,12分 即(7k 2+2)(4k 2-1)=0,解得k =±12,因此,直线AB 的方程为y =±12(x +2),即x +2y +2=0,x -2y +2=0.14分。

椭圆大题定值定点、取值范围、最值问题总结

椭圆大题定值定点、取值范围、最值问题总结

椭圆大题定值定点、取值范围、最值问题等总结一、直线与椭圆问题的常规解题方法:1.设直线与方程;(提醒:①设直线时分斜率存在与不存在;②设为y kx b =+与x my n =+的区别) 2.设交点坐标;(提醒:之所以要设是因为不去求出它,即“设而不求”) 3.联立方程组;4.消元韦达定理;(提醒:抛物线时经常是把抛物线方程代入直线方程反而简单) 5.根据条件重转化;常有以下类型:①“以弦AB 为直径的圆过点0”(提醒:需讨论k 是否存在)121212100OA OB k k OA OB x x y y ⇔⊥⇔=⇔⋅-⋅=⇔+=u u u r u u u r②“点在圆内、圆上、圆外问题”⇔“直角、锐角、钝角问题” ⇔ “向量的数量积大于、等于、小于0问题”12120x x y y ⇔+>; ③“等角、角平分、角互补问题”令斜率关系(120k k +=或12k k =); ④“共线问题”(如:AQ QB λ=⇔u u u r u u u r数的角度:坐标表示法;形的角度:距离转化法); (如:A O B ,,三点共线⇔直线OA 与OB 斜率相等); ⑤“点、线对称问题”⇔坐标与斜率关系;⑥“弦长、面积问题”⇔转化为坐标与玄长公式问题(提醒:注意两个面积公式的合理选择); 6.化简与计算; 7.细节问题不忽略;①判别式是否已经考虑;②抛物线、双曲线问题中二次项系数是否会出现0. 二、基本解题思想:1.“常规求值”问题:需要找等式,“求范围”问题需要找不等式; 2.“是否存在”问题:当作存在去求,若不存在则计算时自然会无解; 3.证明定值问题的方法:(1)常把变动的元素用参数表示出来,然后证明计算结果与参数无关; (2)也可先在特殊条件下求出定值,再给出一般的证明. 4.处理定点问题的方法:(1)常把方程中参数的同次项集在一起,并令各项的系数为零,求出定点; (2)也可先取参数的特殊值探求定点,然后给出证明,5.求最值问题时:将对象表示为变量的函数,几何法、配方法(转化为二次函数的最值)、三角代换法(转化为三角函数的最值)、利用切线的方法、利用均值不等式的方法等再解决;6.转化思想:有些题思路易成,但难以实施.这就要优化方法,才能使计算具有可行性,关键是积累“转化”的经验;椭圆中的定值、定点问题.一、常见基本题型:在几何问题中,有些几何量和参数无关,这就构成定值问题,解决这类问题常通过取参数和特殊值来确定“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角式,证明该式是恒定的. (1)直线恒过定点问题1.已知点00()P x y ,是椭圆E :2212x y +=上任意一点,直线l 的方程为0012x x y y +=,直线0l 过P 点与直线l 垂直,点(10)M -,关于直线0l 的对称点为N ,直线PN 恒过一定点G ,求点G 的坐标. 解:直线0l 的方程为()()00002x y y y x x -=-,即000020y x x y x y --=设(10)M -,关于直线0l 的对称点N 的坐标为()N m n ,,则0000001212022x n m y x n m y x y ⎧=-⎪+⎪⎨⎪-⋅--=⎪⎩,,解得()3200020432000020023444244824x x x m x x x x x n y x ⎧+--=⎪-⎪⎨+--⎪=⎪-⎩ 所以直线PN 的斜率为()432000003200004288234n y x x x x k m x y x x -++--==---+, 从而直线PN 的方程为:()()432000000320004288234x x x x y y x x y x x ++---=---+即()32000432000023414288y x x x y x x x x --+=+++--从而直线PN 恒过定点(10)G ,.2.已知椭圆两焦点12F F ,在y 轴上,短轴长为22,离心率为2,P 是椭圆在第一象限弧上一点,且121PF PF ⋅=u u u r u u u r,过P 作关于直线1F P 对称的两条直线PA PB ,分别交椭圆于A B ,两点. (1)求P 点坐标;(2)求证直线AB 的斜率为定值;解:(1)设椭圆方程为22221y x a b+=,由题意可得2222a b c ===,,, 所以椭圆的方程为22142y x +=, 则12(02)(02)F F -,,,,设()()000000P x y x y >>,, 则()()10020022PF x y PF x y =--=---u u u r u u u u r,,,,.所以()22120021PF PF x y ⋅=--=u u u r u u u r ,因为点()00P x y ,在曲线上,则2200124x y +=,所以220042y x -=,从而()22004212y y ---=,得0y =,则点P的坐标为(1.(2)由(1)知1PF //x 轴,直线PA PB ,斜率互为相反数,设PB 斜率为0)k k >(,则PB的直线方程为:(1)y k x -,由22(1)124y k x y x ⎧-⎪⎨+=⎪⎩,,得()22222))40k x k k x k ++-+--=,设()B B B x y ,,则1B x -同理可得A xA Bx x -, ()()28112A B A B k y y k x k x k-=----=+,所以直线AB的斜率A BAB A By y k x x -==-3.已知动直线(1)y k x =+与椭圆C :221553y x +=相交于A B ,两点,已知点()703M -,, 求证:MA MB ⋅u u u r u u u r为定值.解:将(1)y k x =+代入221553y x +=中得()2222136350k x k x k +++-=, 所以()()4222364313548200k k k k ∆=-+-=+>,221212226353131k k x x x x k k -+=-=++,所以()()()()1122121277773333MA MB x y x y x x y y ⋅=+⋅+=+++u u u r u u u r,, ()()()()21212771133x x k x x =+++++()()()2221212749139k x x k x x k =++++++()()()22222223576491393131k k k k k k k -=+++-++++422231654949931k k k k ---=++=+.4.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :2213x y +=.如图所示,斜率为(0)k k >且不过原点的直线l 交椭圆C 于A B ,两点,线段AB 的中点为E ,射线OE 交椭圆C 于点G ,交直线3x =-于点(3)D m -,. (1)求22m k +的最小值;(2)若2OG OD OE =⋅,求证:直线l 过定点. 解:(1)由题意:设直线l :(0)y kc n n =+≠,由2213y kx n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,,消y 得:()222136330k x knx n +++-=, ()()()222222364133112310k n k n k n ∆=-+⨯-=+->,设()()1122A x y B x y ,,,,AB 的中点()00E x y ,, 则由韦达定理得:0122613t nx x k -+=+,即00022233131313kn kn n x y kx n k n k k k--==+=⨯+=+++,, 所以中点E 的坐标为()2231313km n k k -++,,因为O E D ,,三点在同一直线上,所以O OE D k k =,即133m k -=-,解得1m k =,所以222212m k k k+=+…,当且仅当1k =时取等号,即22m k +的最小值为2. (2)证明:由题意知:0n >,因为直线OD 的方程为3m y x =-,所以由22313m y x x y ⎧=-⎪⎨⎪+=⎩得交点G 的纵坐标为223G m y m =+, 又因为213E D n y y m k==+,,且2OG OD OE =⋅,所以222313m n m m k =⋅++, 又由(1)知:1m k=,,所以解得k n =,所以直线l 的方程为y kx k =+,即(1)y k x =+, 令1x =-得,0y =,与实数k 无关.椭圆中的取值范围问题一、常见基本题型:对于求曲线方程中参数范围问题,应根据题设条件及曲线的几何性质构造参数满足的不等式,通过解不等式求得参数的范围;或建立关于参数的目标函数,转化为函敞的值域来解. (1)从直线和二次曲线的位置关系出发,利用判别式的符号,确定参数的取值范围.5.已知直线l 与y 轴交于点(0)P m ,,与椭圆C :2221x y +=交于相异两点A B,,且3AP PB =u u u r u u u r , 求m 的取值范围.解:(1)当直线斜率不存在时:12m =±;(2)当直线斜率存在时:设l 与椭圆C 交点为()()1122A x y B x y ,,,, 所以2221y kx m x y =+⎧⎨+=⎩,,得()2222210k x knx m +++-= 所以()()()22222(2)4214220()kn k m k m ∆=-+-=-+>*21212222122km m x x x x k k --+==++, 1233AP PB x x =∴-=u u u r u u u r Q ,,所以122212223x x x x x x +=-⎧⎨=-⎩,,消去2x 得()21212340x x x x ++=, 所以()22222134022km m k k --+=++, 整理得22224220k m m k +--=,214m =时,上式不成立;214m ≠时,2222241m k m -=-, 所以22222041m k m -=-…,所以112m -<-„或112m <„, 把2222241m k m -=-代入(*)得112m -<<-或112m <<, 所以112m -<<-或112m <<,综上m 的取值范围为112m -<-„或112m <„.(2)利用题中其他变量的范围,借助于方程产生参变量的函数表达式,确定参数的取值范围. 6.已知点(40)(10)M N ,,,,若动点P 满足6||MN MP PN ⋅=u u u u r u u u r u u u r. (1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)设过点N 的直线l 交轨迹C 于A B ,两点,若181275NA NB -⋅-u u u r u u u r 剟,求直线l 的斜率的取值范围.解:(1)设动点()P x y ,,则(4)(30)(1)MP x y MN PN x y =-=-=--u u u r u u u u r u u u r,,,,,.由已知得3(4)x --=223412x y +=,得22143y x +=.所以点P 的轨迹C 是椭圆,C 的方程为22143y x +=. (2)由题意知,直线l 的斜率必存在,不妨设过N 的直线l 的方程为(1)y k x =-, 设A B ,两点的坐标分别为()()1122A x y B x y ,,,. 由22(1)143y k x y x =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,,消去y 得()22224384120k x k x k +-+-=,因为N 在椭圆内,所以0∆>.所以2122212283441234k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,, 因为()()()()()212121211111NA NB x x y y k x x⋅=--+=+--u u u r u u u r()()2121211k x x x x =+-++⎡⎤⎣⎦()()22222229141283413434k k k k k k k -+--++=+=++,所以()229118127534k k -+--+剟,解得213k 剟.(3)利用基本不等式求参数的取值范围7.已知点Q 为椭圆E :221182y x +=上的一动点,点A 的坐标为(31),,求AP AQ ⋅u u u r u u u r 的取值范围. 解:(13)AP =u u u r,,设()(31)Q x y AQ x y =--u u u r ,,,, (3)3(1)36AP AQ x y x y ⋅=-+-=+-u u u r u u u r因为221182y x +=,即22(3)18x y +=, 而22(3)2|||3|x y x y +⋅…,所以18618xy -剟.而222(3)(3)6186x y x y xy xy +=++=+的取值范围是[036],, 3x y +的取值范围是[66]-,, 所以36AP AQ x y ⋅=+-u u u r u u u r取值范围是[120]-,.8.已知椭圆的一个顶点为(01)A -,,焦点在x轴上.若右焦点到直线0x y -+=的距离为3. (1)求椭圆的方程.(2)设直线(0)y kx m k =+≠与椭圆相交于不同的两点M N ,.当AM AN =时,求m 的取值范围. 解:(1)依题意可设椭圆方程为2221x y a+=,则右焦点)0F,3=,解得23a =,故所求椭圆的方程为2213x y +=.(2)设()()(),,,p p M M N N P x y M x y N x y ,,,P 为弦MN 的中点,由2213y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,,得()()222316310k x mkx m +++-= 因为直线与椭圆相交,所以()()22222(6)43131031mk k m m k ∆=-+⨯->⇒<+,① 所以23231M NP x x mk x k +==-+,从而231p p m y kx m k =+=+, 所以21313P AP P y m k k x mk+++==-,又AM AN =,所以AP MN ⊥, 则23113m k mk k++-=-,即2231m k =+,②把②代入①得22m m <,解02m <<, 由②得22103m k -=>,解得12m >.综上求得m 的取值范围是122m <<.9.如图所示,已知圆C :22(1)8x y ++=,定点(10)A ,,M 为圆上一动点,点P 在AM 上,点N 在CM 上,且满足20AM AP NP AM =⋅=u u u u r u u u r u u u r u u u u r,,点N 的轨迹为曲线E . (1)求曲线E 的方程;(2)若过定点(02)F ,的直线交曲线E 于不同的两点G H ,(点G 在点F H ,之间),且满足FG FH λ=u u u r u u u r,求λ的取值范围.解:(1)因为20AM AP NP AM =⋅=u u u u r u u u r u u u r u u u u r,. 所以NP 为AM 的垂直平分线,所以NA NM =, 又因为22CN NM +=,所以222CN AN +=>. 所以动点N 的轨迹是以点(10)(10)C A -,,,为焦点的椭圆 且椭圆长轴长为222a =,焦距21c =. 所以2211a c b ===,,. 所以曲线E 的方程为2212x y +=(2)当直线GH 斜率存在时,设直线GH 方程为2y kx =+.代入椭圆方程2212x y +=, 得()2214302k x kx +++=,由0∆>得232k >,设()()1122G x y H x y ,,,,则121222431122k x x x x k k -+==++,, 又因为FG FH λ=u u u r u u u r,所以()()112222x y x y λ-=-,,,所以12x x λ=,所以2122122(1)x x x x x x λλ+=+=,, 所以()22121221x x x x x λλ+==+,所以2222431122(1)k k k λλ-⎛⎫ ⎪+ ⎪+⎝⎭=+,整理得22(1)161312k λλ+=⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 因为232k >,所以2161643332k <<+,所以116423λλ<++<,解得133λ<<.又因为01λ<<,所以113λ<<.又当直线GH 斜率不存在,方程为11033x FG FH λ===u u u r u u u r ,,, 所以113λ<…,即所求λ的取值范围是)113⎡⎢⎣,. 10.已知椭圆C :22221(0)y x a b a b+=>>,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线0x y -+相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)若过点(20)M ,的直线与椭圆C 相交于两点A B ,,设P 为椭圆上一点,且满足OA OB tOP +=u u u r u u u r u u u r(O 为坐标原点),当||PA PB -<u u u r u u u r时,求实数t 取值范围.解:(1)由题意知c e a ==,所以22222212c a b e a a -===, 即222a b =,所以2221a b ==,. 故椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)由题意知直线AB 的斜率存在.设AB :()2y k x =-,()()1122()x y B x A y P x y ,,,,,, 由22(2)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,,得()2222128820k x k x k +-+-=, ()()42221644218202k k k k ∆=-+-><,,221212228821212k k x x x x k k -+=⋅=++,. 因为OA OB tOP +=u u u r u u u r u u u r ,所以()()212121228()12x x k x x y y t x y x t t k +++===+,,,,()()1212214412y y k y k x x k t t t k +-==+-=⎡⎤⎣⎦+, 因为点P 在椭圆上,所以()()()2222222228(4)221212k k tk t k-+=++,所以()2221612k t k =+.因为||PA PB -<u u u r u u u r12x -()()22121220149k x x x x ⎡⎤++-⋅<⎣⎦,所以()()4222226482201491212k k k k k ⎡⎤-⎢⎥+-⋅<⎢⎥++⎣⎦, 所以()()224114130k k -+>,所以214k >,所以21142k <<,因为()2221612k t k=+,所以222216881212k t k k==-++,所以2t -<<2t <<,所以实数t取值范围为()22-U ,.椭圆中的最值问题一、常见基本题型: (1)利用基本不等式求最值,11.已知椭圆两焦点12F F ,在y轴上,短轴长为,P 是椭圆在第一象限弧上一点,且121PF PF ⋅=u u u r u u u r,过P 作关于直线1F P 对称的两条直线PA PB ,分别交椭圆于A B ,两点,求PAB ∆面积的最大值.解:设椭圆方程为22221y x a b+=,由题意可得2a b c ===,故椭圆方程为22142y x +=设AB 的直线方程:2y x m =+.由222124y x m y x ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,,得2242240x mx m ++-=,由()22(22)1640m m ∆=-->,得2222m -<<,P 到AB 的距离为3d =, 则()2111||432223PAB S AB d m ∆=⋅=-⋅⋅, ()()2222211882882m m m m -+=-+=„.当且仅当2(2222)m =±∈-,取等号,所以三角形PAB 面积的最大值为2. (2)利用函数求最值,12.如图,DP ⊥x 轴,点M 在DP 的延长线上,且2DM DP =.当点P 在圆221x y +=上运动时. (1)求点M 的轨迹C 的方程;(2)过点(0)T t ,作圆221x y +=的切线l 交曲线C 于A B ,两点,求AOB ∆面积S 的最大值和相应的点T 的坐标.解:(1)设点M 的坐标为()x y ,,点P 的坐标为00()x y ,,则002x x y y ==,,所以002yx x y ==,,① 因为00()P x y ,在圆221x y +=上,所以22001x y +=② 将①代入②,得点M 的轨方程C 的方程2214y x +=. (2)由题意知,||1t ….当1t =时,切线l 的方程为1y =,点A B ,的坐标分别为()()3311-,,,,此时3AB =;当1t =-时,同理可得3AB =;当||1t >时,设切线l 的方程为y kx m k =+∈R ,, 由2214y kx t y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,,得()2224240k x ktx t +++-=③设A B ,两点的坐标分别为()()1122x y x y ,,,,则由③得: 21212222444kt t x x x x k k -+=-=++,.又由l 与圆221x y +=1=,即221t k =+. 所以||AB ==因为||23||||ABt t ==+,且当t = 2AB =,所以AB 的最大值为2,依题意,圆心O 到直线AB 的距离为圆221x y +=的半径,所以AOB ∆面积1112S AB =⨯„, 当且仅当t =AOB∆面积S 的最大值为1,相应的T的坐标为(0-,或(0.13.已知椭圆G :2214x y +=.过点(0)m ,作圆221x y +=的切线l 交椭圆G 于A B ,两点.将AB 表示为m 的函数,并求AB 的最大值.解:由题意知,||1m ….当1m =时,切线l 的方程为1x =,点A B ,的坐标分别为((11,,,此时AB= 当1m =-时,同理可得AB =当||1m >时,设切线l 的方程为()y k x m =-. 由22()14y k x m x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,,得()22222148440k x k mx k m +-+-=. 设A B ,两点的坐标分别为()()1122x y x y ,,,, 又由l 与圆221x y +=1=,即2221m k k =+. 所以AB ===由于当1m =±时,AB ,23||||AB m m==+, 当且当m =时,2AB =.所以AB 的最大值为2.【练习题】1.已知A B C ,,是椭圆m :22221(0)y x a b a b+=>>上的三点,其中点A 的坐标为(230),,BC 过椭圆m 的中心,且0||2||AC BC BC AC ⋅==u u u r u u u r u u u r u u u r ,. (1)求椭圆m 的方程;(2)过点(0 )M t ,的直线l (斜率存在时)与椭圆m 交于两点P Q ,,设D 为椭圆m 与y 轴负半轴的交点,且||||DP DQ =u u u r u u u r ,求实数t 的取值范围.2.已知圆M :222()()x m y n r -+-=及定点(10)N ,,点P 是圆M 上的动点,点Q 在NP 上,点G 在MP上,且满足20NP NQ GQ NP =⋅=u u u r u u u r u u u r u u u r ,. (1)若104m n r =-==,,,求点G 的轨迹C 的方程;(2)若动圆M 和(1)中所求轨迹C 相交于不同两点A B ,,是否存在一组正实数m n r ,,,使得直线MN 垂直平分线段AB ,若存在,求出这组正实数;若不存在,说明理由.3.已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线:y kx m =+与椭圆C 相交于A B ,两点(A B ,不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点,求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.4.如图,已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长是短轴长的2倍且经过点1(2)M ,,平行于OM 的直线l 在y 轴上的截距为(0)m m ≠,l交椭圆于A B ,两个不同点.(1)求椭圆的方程;(2)求m 的取值范围;(3)求证直线MA MB ,与x 轴始终围成一个等腰三角形.。

椭圆中有关的取值范围问题大全(附详解)新高考

椭圆中有关的取值范围问题大全(附详解)新高考

椭圆中有关的取值范围问题【目标导航】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.与线段有关的最值问题关键是建立关于线段的目标函数,然后运用基本不等式或者函数有关的问题,运用基本不等式或者函数求解。

线段的长度可以通过两点间的距离或者利用相交弦长公式进行求解。

与向量有关的最值问题关键就是表示出点坐标,通过数量积转化为函数问题,然后运用基本不等式或者求导研究最值。

与面积有关的最值问题通常建立起面积的目标函数,可以通过公式B acC ab sh s sin 21sin 2121===求解。

然后通过基本不等式或者求导研究函数的最值问题。

【例题导读】例1、在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率为32,且过点⎝⎛⎭⎫3,12,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.例2、如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,且右焦点F 到左准线的距离为6 2.(1) 求椭圆C 的标准方程;(2) 设A 为椭圆C 的左顶点,P 为椭圆C 上位于x 轴上方的点,直线P A 交y 轴于点M ,过点F 作MF 的垂线,交y 轴于点N .①当直线P A 的斜率为12时,求△FMN 的外接圆的方程; ②设直线AN 交椭圆C 于另一点Q ,求△APQ 的面积的最大值.例3、如图所示,椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率为22,右准线方程为x =4,过点P(0,4)作关于y 轴对称的两条直线l 1,l 2,且l 1与椭圆交于不同两点A ,B ,l 2与椭圆交于不同两点D ,C.(1) 求椭圆M 的方程;(2) 证明:直线AC 与直线BD 交于点Q(0,1);(3) 求线段AC 长的取值范围.例4、在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率为32,且过点⎝⎛⎭⎫3,12,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.。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(1)求椭圆 C 的标准方程; (2)若 A, B 两点满足 OA⊥ OB(O 为坐标原点 ), 求△ AOB 面积的取值范围.
变式 1 在平面直角坐标系 xOy 中 , 已知椭圆 E: x2+ y 2= 1, 点 A 是椭圆上异于长轴端 2
点的任一点 ,F 为椭圆的右焦点 ,直线 AF 与椭圆交于 B 点 ,直线 AO 与椭圆交于 C 点 ,求 △ABC 面积的最大值.
C:
x
2

y2=
1


2
A1, A 2 分别为椭圆
C 的左、右顶点 , S 为直
线 x= 2 2上一动点 (不在 x 轴上 ), 直线 A 1S 交椭圆 C 于点 M ,直线 A 2S 交椭圆于点 N, 设
S1,S2 分别为△
A 1 SA2, △ MSN
的面积


S1的最大值. S2
串讲
2 已知点
A(0 ,- 2),椭圆
代入
x 2+ y2= 89,得
- 4k 2 1+ 2k2
2

2k 1+ 2k2
2
= 89,
化简得 28k 4+ k2- 2= 0, 12 分
即 (7k2+ 2)(4k 2- 1)= 0,解得 k = ±1, 2
因此 ,直线 AB 的方程为 y= ±12(x + 2), 即 x+2y+ 2=0, x- 2y+ 2= 0.14 分

所以 k AB = ±12, 因此 ,直线 AB 的方程为
1 y= ±2(x + 2),
即 x+2y+ 2=0, x- 2y+ 2= 0.14 分
解法 2: 因为 S△AOB =2S△AOM , 所以 AB = 2AM , 所以点 M 为 AB 的中点 .6 分 设直线 AB 的方程为 y = k(x + 2), 由 x42+ y22= 1,
y= k( x+ 2) , 得 (1+ 2k2)x 2+ 8k2x + 8k2- 4= 0,
2
所以
(x

2)[(1

2k
2
)x

2
4k
-2]
=0,
解得
2- 4k x B= 1+ 2k2,8

所以
x
M

xB
+(- 2
2) - 4k 2

2, 10
1+ 2k

yM

k(x
M

2)

1
2k + 2k
2,
两点 P,Q, 且直线 OP, PQ, OQ 的斜率成等比数列 , 求△ OPQ 面积的取值范围.
(2018 ·南通泰州一模 )如图 , 在平面直角坐标系
xOy
中 , 已知椭圆
x2 y2 a2+ b2= 1(a> b>0)
的离心率为 2, 两条准线之间的距离为 4 2. 2
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知椭圆的左顶点为
A,点 M
在圆
x2+
y
2=
8 9


直线
AM
与椭圆相交于另一点
B,
且△ AOB 的面积是△ AOM 的面积的 2 倍, 求直线 AB 的方程.
答案: (1)x42+ y22= 1; (2)y = x + 2y+ 2= 0, x- 2y+ 2= 0.
解析: (1)设椭圆的焦距为
E
:xa22+
y b
2
2=
1(a>
b>
0)
的离心率为
3 2 ,F 是椭圆 E 的右
焦点 , 直线 AF 的斜率为 2 3 3, O 为坐标原点. (1)求 E 的方程; (2)设过点 A 的直线 l 与 E 相交于 P, Q 两点 , 当△ OPQ 的面积最大时 , 求 l 的方程.
(2018 ·广西初赛改编 )已知椭圆 C:x2+ y 2= 1, 设不过原点 O 的直线 l 与椭圆 C 交于 4
A( -2, 0).设
M(x 0, y0), 则 B(2x 0+ 2, 2y0) ,
所以
x
02+
y0
2=
8 9


(2x0+ຫໍສະໝຸດ 42)2+

2y 0) 2
2

1


10

由①② , 得
9x02- 18x0-16= 0, 解得
x0=- 23或
x0=
8 3(
舍去
)


x
0=-
2 3
代入①
,得
y0= ±23, 12
变式 2 设椭圆 E: x2 + y2= 1, P 为椭圆 C: x2+ y2=1 上任意一点 , 过点 P 的直线 y =
16 4
4
kx+ m 交椭圆 E 于 A , B 两点 , 射线 PO 交椭圆 E 于点 Q.
(1)求
OQ OP
的值;
(2) 求△ ABQ
面积的最大值.
串讲 1 如图 , 已知椭圆
微专题 24 椭圆中与面积有关的取值范围问题
范围问题类似于函数的值域 ,解析几何中几何量的范围问题 ,需要选择合适的变量构 建出可解出范围的函数 ,是高中数学的传统难点. 解决椭圆中的面积取值范围问题 ,关键在 于找到构建面积的合理路径 ,设法简化表达式 ,将问题转化为常见的函数模型 ,从而求出取
值范围 . 例题: 如图 , 已知椭圆 C:ax22+ by22= 1(a> b> 0)的左焦点为 F(- 1, 0), 左准线方程为 x =- 2.
2c, 由题意得
,c= a
2 2

2a2= c
4
2, 2 分
解得 a=2, c= 2, 所以 b= 2, 所以椭圆的标准方程为
x
2

y
2

1.4

42
(2)解法 1: 因为 S△AOB = 2S△AOM , 所以 AB = 2AM , 所以点 M 为 AB 的中点 .6 分
因为椭圆的方程为
x2+ y2= 1,所以 42
相关文档
最新文档