1、圆锥曲线中的范围、最值问题1双曲线C:x2a2y2b21(a0,b0)的左顶点为A,焦距为4,过右焦点F作垂直于实轴的直线交C于B,D两点,且ABD是直角三角形(1)求双曲线C的方程;(2)M,N是C右支上的两动点,设直线AM,AN的斜率分别为k1,k2,若k1k22,求点A到直线MN的距离d的取值范围2过坐标原点O作圆C:(x2)2y23的两条切线,设切点为P,Q,直线PQ恰为抛物线E:y22px(p0)的准线(1)求抛物线E的标准方程;(2)设点T是圆C上的动点,抛物线E上四点A,B,M,N满足:TA2TM,TB2TN,设AB中点为D.求直线TD的斜率;设TAB的面积为S,求S的最大值3已
2、知椭圆C:x2a2+y2b21(ab0)的左焦点为F,点F到椭圆C上的点的距离的最小值是1,离心率为12.(1)求椭圆C的方程;(2)已知点P(4,0),A,B是椭圆上关于x轴对称的两点,PB交椭圆C于另一点E,求AEF的内切圆半径的取值范围4设抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,点D(p,0),过F的直线交C于M,N两点当直线MD垂直于x 轴时, |MF|3.(1)求C的方程;(2)设直线MD,ND与C 的另一个交点分别为A,B,记直线MN, AB的倾斜角分别为,.当取得最大值时,求直线AB的方程参考答案1解:(1)依题意,BAD90,焦半径c2,由|AF|BF|,得acb2a,得a22
3、a22a2,解得a1(其中a20舍去),所以b2c2a2413,故双曲线C的方程为x2y231.(2)显然直线MN不可能与坐标轴平行,故可设直线MN的方程为xmyn,联立x=my+n,3x2y2=3,消去x整理得(3m21)y26mny3(n21)0,在条件3m210,0下,设M(x1,y1),N(x2,y2),则y1y26mn3m21,y1y23n213m21,由k1k22,得y1y22(x11)(x21)0,即y1y22(my1n1)(my2n1)0,整理得(2m21)y1y22m(n1)(y1y2)2(n1)20,将代入中可得3(n21)(2m21)12m2n(n1)2(n1)2(3m2
4、1)0,化简可消去所有的含m的项,解得n5或n1(舍去),则直线MN的方程为xmy50,得d6m2+1,又M,N都在双曲线的右支上,故有3m210,0m213,此时1m2+123,d6m2+1(33,6,所以点A到直线MN的距离d的取值范围为(33,6.2解:(1)设直线PQ与x轴交于点P0p2,0.由几何性质易得CPP0与OCP相似,所以CPCP0COCP,即|CP|2|CP0|CO|,所以3p2+22,解得p1 所以抛物线E的标准方程为y22x.(2)设T(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2)由题意可知,TA的中点M在抛物线E上,即y0+y1222x0+x12,又y122x1,
5、将x1y122代入,得y122y0y1+4x0y020,同理y222y0y2+4x0y020,有y1+y2=2y0,y1y2=4x0y02,此时D点纵坐标为y1+y22y0,所以直线TD的斜率为0.因为x1+x22y12+y224y1+y222y1y243y024x02,所以点D3y024x02,y0,此时S12|TD|y1y2|,|TD|3y024x02x032|y022x0|,|y1y2|y1+y224y1y28y022x0,所以S322y022x03.又因为点T在圆C上,有x0+22+y023,即y02x024x01,代入上式可得:S322x026x013322x0+32+83,因为23
6、x023,所以x03时,S取到最大值3228348.所以S的最大值为48 3解:(1)依题意ac=1,ca=12,a2=b2+c2,解得a2,b3,所以椭圆C的方程为x24+y231.(2)因为AE不与坐标轴垂直,可设直线AE的方程为xmyt(m0),设点A(x1,y1)(y10),E(x2,y2),则B(x1,y1),联立x=my+t,x24+y23=1,得(3m24)y26mty3t2120,则48(3m2t24)0,y1y26mt3m2+4,y1y23t2123m2+4,因为点P,B,E三点共线且斜率一定存在,所以y2+y1x2x1y1x14,所以x1y2x2y14(y1y2),将x1m
7、y1t,x2my2t代入,化简可得y1+y2y1y22m4t,故2m4t6mt3t212,解得t1,满足48(3m23)0,所以直线AE过定点Q(1,0),且Q为椭圆的右焦点,设所求内切圆的半径为r,因为SAEF124ar4r,所以rSAEF4SFQA+SFQE412FQy1y24y1+y224y1y243m2+13m2+4,令um2+1(u1),则m2u21,所以r3u3u2+133u+1u,因为u1,对勾函数y3u1u在区间(1,)上单调递增,所以3u1u4,则0r34.所以AEF内切圆半径r的取值范围为0,34.4解:(1)抛物线的准线为xp2,当MD与x轴垂直时,点M的横坐标为p,此时
8、|MF|pp23,所以p2,所以抛物线C的方程为y24x.(2)设My124,y1,Ny224,y2,Ay324,y3,By424,y4,直线MN:xmy1,由x=my+1,y2=4x,可得y24my40,则10,y1y24.当直线MN的斜率存在时,由斜率公式可得kMNy1y2y124y2244y1+y2,kABy3y4y324y4244y3+y4,直线MD:xx12y1y2,代入抛物线方程可得y24x12y1y80,20,y1y38,所以y32y2,同理可得y42y1,所以kAB4y3+y442y1+y2kMN2.又因为直线MN,AB的倾斜角分别为,所以kABtan kMN2tan2,若要使最大,则0,2,设kMN2kAB2k0,则tan ()tantan1+tantank1+2k211k+2k121k2k24,当且仅当1k2k,即k22时,等号成立,所以当 最大时,kAB22,设直线AB:x2yn,代入抛物线方程可得y242y4n0,30,y3y44n4y1y216,所以n4,所以直线AB:x2y4 .当直线MN的斜率不存在时,90,0,tan ()24.综上,直线AB的方程为x2y4,即x2y40