2022年高考数学浙江20<-->2022年高考数学浙江22
(15分)如图,已知椭圆x212+y2=1.设A,B是椭圆上异于P(0,1)的两点,且点Q(0,12)在线段AB上,直线PA,PB分别交直线y=−12x+3于C,D两点. (Ⅰ)求点P到椭圆上点的距离的最大值; (Ⅱ)求|CD|的最小值.
 分析:(Ⅰ)设椭圆上任意一点M(x,y),利用两点间的距离公式结合二次函数的性质即可得解; (Ⅱ)设直线AB方程并与椭圆方程联立,利用韦达定理得到两根之和与两根之积,进而表示出|x1−x2|,再分别联立直线AP,直线BP与直线y=−12x+3,得到C,D两点的坐标,由此可表示出|CD|,再转化求解即可. 解:(Ⅰ)设椭圆上任意一点M(x,y),则|PM|2=x2+(y−1)2=12−12y2+y2−2y+1=−11y2−2y+13,y∈[−1,1], 而函数z=−11y2−2y+13的对称轴为y=−111∈[−1,1],则其最大值为−11×(−111)2+2×111+13=14411, ∴|PM|max=√14411=12√1111,即点P到椭圆上点的距离的最大值为12√1111; (Ⅱ)设直线AB:y=kx+12,A(x1,y1),B(x2,y2), 联立直线AB与椭圆方程有{y=kx+12x212+y2=1,消去y并整理可得,(12k2+1)x2+12kx−9=0, 由韦达定理可得,x1+x2=−12k12k2+1,x1x2=−912k2+1, ∴|x1−x2|=√(x1+x2)2−4x1x2=√(−12k12k2+1)2+3612k2+1=6√16k2+112k2+1, 设C(x3,y3),D(x4,y4),直线AP:y=y1−1x1x+1,直线BP:y=y2−1x2x+1, 联立{y=y1−1x1x+1y=−12x+3以及{y=y2−1x2x+1y=−12x+3, 可得x3=4x1(2k+1)x1−1,x4=4x2(2k+1)x2−1, ∴由弦长公式可得|CD|=√1+(−12)2|x3−x4|=√52|4x1(2k+1)x1−1−4x2(2k+1)x2−1| =2√5|x1−x2[(2k+1)x1−1][(2k+1)x2−1]|=2√5|x1−x2(2k+1)2x1x2−(2k+1)(x1+x2)+1| =3√52|√16k2+13k+1|=6√55⋅√16k2+1⋅√916+1|3k+1|⩾6√55×√(4k×34+1×1)2|3k+1|=6√55, 当且仅当k=316时等号成立, ∴|CD|的最小值为6√55. 点评:本题考查直线与椭圆的综合运用,涉及了两点间的距离公式,利用二次函数的性质求最值,弦长公式等基础知识点,考查逻辑推理能力,运算求解能力,属于难题.
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