帮你归纳总结(二):圆锥曲线中的取值范围问题
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,转化为函数的值域来解.
(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。
例1、已知直线与轴交于点,与椭圆交于相异两点A、B, 且,求的取值范围.
解:(1)当直线斜率不存在时:
(2)当直线斜率存在时:设与椭圆C交点为
得
(*)
∵,∴,
∴. 消去,得,
整理得
时,上式不成立; 时,,
∴,∴或
把代入(*)得或
∴或
综上m的取值范围为或。
(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.
例2、已知点,,若动点满足.
(Ⅰ)求动点的轨迹的方程;
(Ⅱ)设过点的直线交轨迹于,两点,若,求 直线的斜率的取值范围.
解:(Ⅰ)设动点,则,,.
由已知得,
化简得,得.
所以点的轨迹是椭圆,的方程为.
(Ⅱ)由题意知,直线的斜率必存在,
不妨设过的直线的方程为,
设,两点的坐标分别为,.
由消去得.
因为在椭圆内,所以.
所以
因为
,
所以. 解得.
(3)利用基本不等式求参数的取值范围
例3、已知点为椭圆:上的一动点,点的坐标为,求 的取值范围.
解: ,设Q(x,y),,
.
∵,即,
而,∴-18≤6xy≤18.
则的取值范围是[0,36].
的取值范围是[-6,6].
∴的取值范围是[-12,0].
二、针对性练习
1.已知椭圆的一个顶点为,焦点在轴上.若右焦点到直线的距 离为3.(1)求椭圆的方程.
(2)设直线与椭圆相交于不同的两点.当时,求的 取值范围.
解:(1)依题意可设椭圆方程为,则右焦点
由题设,解得,
故所求椭圆的方程为
(2)设、、,
为弦的中点,由
得
直线与椭圆相交,
①
,从而,
,又
则:,即,②
把②代入①得,解,
由②得,解得.
综上求得的取值范围是.
2. 如图所示,已知圆为圆上一动点,点在上, 点在上,且满足的轨迹为曲线.
(I)求曲线的方程;
(II)若过定点F(0,2)的直线交曲线于不同的两
点(点在点之间),且满足,
求的取值范围.
解:(Ⅰ)
∴NP为AM的垂直平分线,∴|NA|=|NM|
又
∴动点N的轨迹是以点C(-1,0),A(1,0)为焦点的椭圆.
且椭圆长轴长为焦距2c=2.
∴曲线E的方程为
(Ⅱ)当直线GH斜率存在时,
设直线GH方程为
得
设
,
又当直线GH斜率不存在,方程为
3.已知椭圆的中心在坐标原点,两个焦点分别为、,一个顶点为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)对于轴上的点,椭圆上存在点,使得,求的取值范围. 解:(1)由题意可得,,,∴.
∴所求的椭圆的标准方程为:.
(2)设,则 . ①
且,,
由可得,即
∴. ②
由①、②消去整理得
. ∵
∴.
∵, ∴ .
∴的取值范围为.
4.已知椭圆的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴长 为半径的圆与直线相切.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若过点(2,0)的直线与椭圆相交于两点,设为椭圆上一点,且满 足(O为坐标原点),当< 时,求实数取值范围.
解:(Ⅰ)由题意知, 所以.
即. 又因为,所以,.
故椭圆的方程为.
(Ⅱ)由题意知直线的斜率存在.
设:,,,,
由得.
,.
,.
∵,∴,,
.
∵点在椭圆上,∴,
∴.
∵<,∴,∴
∴,
∴,∴.
∴,∵,∴,
∴或,
∴实数取值范围为.