圆锥曲线范围最值与图形存在(3)

2019-04-14 12:24

x2y28.平面直角坐标系xOy中,过椭圆M:2?2?1(a?b?0)的右焦点F作直x?y?3?0交

abM于A,B两点,P为AB的中点,且OP的斜率为

(Ⅰ)求M的方程;

(Ⅱ)C,D为M上的两点,若四边形ABCD的对角线CD?AB,求四边形ABCD面积的最大值.

1. 2 11

9.设圆C与两圆(x+5)2+y2=4,(x-5)2+y2=4中的一个内切,另一个外切. (1)求圆C的圆心轨迹L的方程;

3545

(2)已知点M(5,5),F(5,0),且P为L上动点,求||MP|-|FP||的最大值及此时点P的坐标.

12

【解】 (1)设圆C的圆心坐标为(x,y),半径为r.

圆(x+5)2+y2=4的圆心为F1(-5,0),半径为2, 圆(x-5)2+y2=4的圆心为F(5,0),半径为2. ?|CF1|=r+2?|CF1|=r-2,

由题意得?或?

?|CF|=r-2?|CF|=r+2,∴||CF1|-|CF||=4. ∵|F1F|=25>4,

∴圆C的圆心轨迹是以F1(-5,0),F(5,0)为焦点的双曲线,其方程为x22

4-y=1.

(2)由图知,||MP|-|FP||≤|MF|,

∴当M,P,F三点共线,且点P在MF延长线上时,|MP|-|FP|取得最大值|MF|,且|MF|=

35452

(5-5)+(5-0)2=2.

直线MF的方程为y=-2x+25,与双曲线方程联立得 ?y=-2x+25,?

?x22 -y=1,??4

整理得15x2-325x+84=0. 14565解得x1=15(舍去),x2=5. 此时y=

-255.

6525

∴当||MP|-|FP||取得最大值2时,点P的坐标为(5,-5).

13

y2x210.已知椭圆C1:2?2?1(a?b?0)的右顶点为A(1,0),过C1的焦点且垂直长轴的

ab弦长为1.

(I)求椭圆C1的方程;

(II)设点P在抛物线C2:y?x2?h(h?R)上,当C2在点P处的切线与C1交于点M,N.线段AP的中点与MN的中点的横坐标相等时,求h的最小值.

?b?12a?2?y?解析:(I)由题意得?b2,??,所求的椭圆方程为?x2?1,

4?2??1?b?1?a21世纪教育网(II)不妨设M(xt2,?t1,y1),N(x2,y2),P(则h),抛物线C2在点P处的切线斜率为

y?x?t?2t,直线MN的方程为y?2tx?t2?h,将上式代入椭圆C1的方程中,得

4x2?(2tx?t2?h)2?4?0,即4?1?t2?x2?4t(t2?h)x?(t2?h)2?4?0,因为直线

422MN与椭圆C1有两个不同的交点,所以有?1?16???t?2(h?2)t?h?4???0,

x1?x2t(t2?h)设线段MN的中点的横坐标是x3,则x3?, ?222(1?t)21世纪教育网设线段PA的中点的横坐标是x4,则x4?2t?12,由题意得x3?x4,即有t?(1?h)t?1?0,2其中的?2?(1?h)?4?0,?h?1或h??3;

14

422当h??3时有h?2?0,4?h2?0,因此不等式?1?16???t?2(h?2)t?h?4???0不

成立;因此h?1,当h?1时代入方程t2?(1?h)t?1?0得t??1,将h?1,t??1代入不

422等式?1?16???t?2(h?2)t?h?4???0成立,因此h的最小值为1.

x2y211.已知直线x?2y?2?0经过椭圆C:2?2?1(a?b?0)的左顶点A和上顶点D,

ab21世纪教育网椭圆C的右顶点为B,点S和椭圆C上位于x轴上方的动点,直线AS,BS与直线l:x?分别交于M,N两点。

(I)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)求线段MN的长度的最小值;

(Ⅲ)当线段MN的长度最小时,在椭圆C上是否存在这样的点T,使得?TSB的面积为若存在,确定点T的个数,若不存在,说明理由

解法一:

15

1031?5


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