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1、椭圆中的定点,定值,最值问题:18(2023常州一模)(本小题满分16分)在平面直角坐标系中,椭圆:的右焦点为(,为常数),离心率等于0.8,过焦点、倾斜角为的直线交椭圆于、两点求椭圆的标准方程;若时,求实数;试问的值是否与的大小无关,并证明你的结论17.(2023苏北四市)(本题满分14分)已知椭圆的中心在坐标原点,且经过点M,N,若圆C的不圆心与椭圆的右焦点重合,圆的半径恰好等于椭圆的短半轴长,已知点A为圆C上的一点.(1)求椭圆的标准方程和圆的标准方程;(2)求(O为坐标原点)的取值范围;(3)求的最大值和最小值.17.(1)设椭圆的标准方程为,依题意可得,可得,所以,所求椭圆的标准方程
2、为.3分因为圆的圆心C和椭圆的右焦点重合,圆的半径恰为椭圆的短半轴长,故园的标准方程为.5分(2)由(1)得圆心C(1,2),所以,而则所以,7分而则,即即,因此,从而(O为坐标原点)的取值范围为.10分(3)表示圆上点P与坐标原点O的距离的平方,因为原点O到圆心C(2,0)的距离为2,圆的半径为1,所以P与坐标原点O的距离的最小值为2-1=1,与坐标原点O的距离的最大值为2+1=3,故的最大值为9,最小值1. 14分18. (本小题满分16分)(2023苏州)如图,椭圆的左焦点为,上顶点为,过点作直线的垂线分别交椭圆、轴于两点.若,求实数的值;设点为的外接圆上的任意一点,当的面积最大时,求点
3、的坐标.(2023无锡一模)已知椭圆 的左顶点为A,过A作两条互相垂直的弦AM、AN交椭圆于M、N两点(1) 当直线AM的斜率为时,求点M的坐标;(2) 当直线AM的斜率变化时,直线MN是否过轴上的一定点,若过定点,请给出证明,并求出该定点,若不过定点,请说明理由18(1)直线AM的斜率为时,直线AM:, 1分代入椭圆方程并化简得:, 2分解之得, 4分(2)设直线AM的斜率为,则AM:,则化简得:6分此方程有一根为, 7分同理可得8分由(1)知若存在定点,则此点必为9分,11分同理可计算得13分直线MN过轴上的一定点 16分17、(2023南京二模)(本题满分14分)如图, 椭圆C:+=1的
4、右顶点是A,上下两个顶点分别为B、D,四边形DAMB是矩形(O为坐标原点),点E、P分别是线段OA、AM的中点。(1) 求证:直线DE与直线BP的交点在椭圆C上.(2) 过点B的直线l1、l2与椭圆C分别交于R、S(不同于B点),且它们的斜率k1、k2满足k1*k2=-,求证:直线RS过定点,并求出此定点的坐标。20. (2023南通二模)已知依次满足 (1)求过点的轨迹; (2)过点作直线交以为焦点的椭圆于两点,线段的中点到轴的 距离为,且直线与点的轨迹相切,求该椭圆的方程; (3)经过(2)中椭圆上顶点B作直线m,n,使mn,直线m,n分别交椭圆于P,Q,连接PQ,求证PQ经过定点.解:(
5、1)设(2)设直线的方程为 椭圆的方程 由与圆相切得:将代入得:,又,可得,有,. (3)点B(0,2),直线m:y=kx+2,代入椭圆方程得:x2+2(kx+2)2=8, 解出 ;直线n:y=(-1/k)x+2,同理得:.直线PQ的方程:. 令x=0,直线PQ经过定点.17(本题满分14分)已知椭圆的中心为坐标原点,短轴长为2,一条准线方程为l: 求椭圆的标准方程; 设O为坐标原点,F是椭圆的右焦点,点M是直线l上的动点,过点F作OM的垂线与以OM为直径的圆交于点N,求证:线段ON的长为定值解:椭圆C的短轴长为2,椭圆C的一条准线为l:,不妨设椭圆C的方程为(2分),( 4分)即(5分)椭圆
6、C的方程为(6分)F(1,0),右准线为l:, 设, 则直线FN的斜率为,直线ON的斜率为,(8分)FNOM,直线OM的斜率为,(9分)直线OM的方程为:,点M的坐标为(11分)直线MN的斜率为(12分)MNON, , ,即(13分)为定值(14分)直线和圆中的最值问题:19(苏北九市2023一模)(本小题满分16分)已知点P(4,4),圆C:与椭圆E:有一个公共点A(3,1),F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,直线PF1与圆C相切()求m的值与椭圆E的方程;()设Q为椭圆E上的一个动点,求的取值范围19(本小题满分16分)解:()点A代入圆C方程,得m3,m1 2分圆C:设直线PF1的斜率为
7、k,则PF1:,即直线PF1与圆C相切,解得 4分当k时,直线PF1与x轴的交点横坐标为,不合题意,舍去当k时,直线PF1与x轴的交点横坐标为4,c4F1(4,0),F2(4,0) 6分2aAF1AF2,a218,b22椭圆E的方程为: 8分2(),设Q(x,y), 10分,即,而,186xy18 12分则的取值范围是0,36 14分的取值范围是6,6的取值范围是12,0 16分18、(本小题满分16分)已知椭圆C:+=1(ab0)的离心率为,且经过点P(1,)。(1)求椭圆C的方程;(2)设F是椭圆C的右焦点,M为椭圆上一点,以M为圆心,MF为半径作圆M。问点M满足什么条件时,圆M与y轴有两
8、个交点?(3)设圆M与y轴交于D、E两点,求点D、E距离的最大值。解:(1)椭圆+=1(ab0)的离心率为,且经过点P(1,),即 ,解得 ,椭圆C的方程为+=1。(2)易求得F(1,0)。设M(x0,y0),则+=1, 圆M的方程为(x-x0)2+(y-y0)2=(1-x0)2+y02,令x=0,化简得y2-2y0y+2x0-1=0,=4y02-4(2x0-1)20。将y02=3(1-)代入,得3x02+8x0-160,解出 -4x0。(3)设D(0,y1),E(0,y2),其中y1y2。由(2),得DE= y2- y1=,当x0=-时,DE的最大值为。17(本小题共14分)椭圆:的一个焦点
9、,右准线方程(1)求椭圆的方程;(2)若为右准线上一点,为椭圆的左顶点,连结交椭圆于点,求的取值范围;(3)设圆Q:与椭圆有且只有一个公共点,过椭圆上一点作圆Q的切线、,切点为,求的最大值17、解:(1)由题意得,得,所求椭圆方程为4分(2)设点横坐标为,则,的取值范围是9分(3)由题意得,即圆心Q为,设,则,即,易得函数在上单调递减,在上单调递增,时,. 14分1. (本题满分16分)已知圆C通过不同的三点P(m,0)、Q(2,0)、R(0,1),且圆C在点P处的切线的斜率为1.(1)试求圆C的方程;(2)若点A、B是圆C上不同的两点,且满足=,yxCQPO第18题R试求直线AB的斜率;若原
10、点O在以AB为直径的圆的内部,试求直线AB在y轴上的截距的范围。18.(1)设圆方程为,则圆心,且PC的斜率为-12分所以5分解得,所以圆方程为7分(2)=,所以AB斜率为110分设直线AB方程为,代入圆C方程得设,则原点O在以AB为直径的圆的内部,即14分整理得,16分18(本小题满分16分)在直角坐标系xOy中,直线l与x轴正半轴和y轴正半轴分别相交于A,B两点,AOB的内切圆为圆M(1)如果圆M的半径为1,l与圆M切于点C (,1),求直线l的方程;(2)如果圆M的半径为1,证明:当AOB的面积、周长最小时,此时AOB为同一个三角形;(3)如果l的方程为xy20,P为圆M上任一点,求的最
11、值18解析:(1)由题可得,所以l:y1(2)设A(a,0),B(0,b) (a2,b2),则l:bxayab0由题可得M (1,1)所以点M到直线l的距离d1,整理得(a2)(b2)2,即ab2(ab)20于是ab22(ab),2,ab6当且仅当ab2时,ab6所以面积S3,此时AOB为直角边长为2的等腰直角三角形周长Lab(2)6,此时AOB为直角边长为2的等腰直角三角形所以此时的AOB为同一个三角形(3)l的方程为xy20,得A(2,0),B(0,2),:1,设P(m,n)为圆上任一点,则1,2(mn)1,1,2mn2(4)(mn)(9)(2)(mn)当mn2时,(9)(2)( 2)17
12、此时,mn1当mn2时,(9)(2)( 2)9此时,mn117.(2023苏北四市二模)如图,已知位于轴左侧的圆与轴相切与点,且被轴分成的两段弧之长比为,过点的直线与圆相交于、两点,且以为直径的圆恰好经过坐标原点.(1)求圆的方程;(2)当时,求出直线的方程;(3)求直线的斜率的取值范围. 17解:(1)因为位于轴左侧的圆与轴相切于点,所以圆心在直线上,设圆与轴的交点分别为、,由圆被轴分成的两段弧长之比为,得,所以,圆心的坐标为,所以圆的方程为: 4分(2)当时,由题意知直线的斜率存在,设直线方程为,由得或,不妨令,因为以为直径的圆恰好经过,所以,解得,所以所求直线方程为或10分(3)设直线的方程为, 由题意知,解之得, 同理得,解之得或 由(2)知,也满足题意所以的取值范围是 14分18(本小题满分15分)如图,已知圆O的直径AB=4,定直线L到圆心的距离为4,且直线L垂直直线AB。点P是圆O上异于A、B的任意一点,直线PA、PB分别交L与M、N点。()若PAB=30,求以MN为直径的圆方程;()当点P变化时,求证:以MN为直径的圆必过圆O内的一定点。18(本小题满分15分)解:建立如图所示的直角坐标系,O的方程为,直线L的方程为。()PAB=30,点P的坐标为,。将x=4代入,得。MN的中点坐标为(4