11.设 $B$ 是椭圆 $C: \frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1(a>b>0)$ 的上顶点,若 $C$ 上的任意一点 $P$ 都满足 $|P B| \leq 2 b$ ,则 $C$ 的离心率的取值范围是( )
设 B 是椭圆 C: x^ 2 a^ 2 + y^ 2 b…——2021 高考数学第 11 题答案解析
2021_全国乙卷 (2021·理)
完整解析 · 逐步详解
【答案】C
## 【解析】
【分析】设 $P\left(x_{0}, y_{0}\right)$ ,由 $B(0, b)$ ,根据两点间的距离公式表示出 $|P B|$ ,分类讨论求出 $|P B|$ 的最大值,再构建齐次不等式,解出即可.
【详解】设 $\boldsymbol{P}\left(\boldsymbol{x}_{0}, \boldsymbol{y}_{0}\right)$ ,由 $B(0, b)$ ,因为 $\frac{x_{0}^{2}}{a^{2}}+\frac{y_{0}^{2}}{b^{2}}=1, a^{2}=b^{2}+c^{2}$ ,所以 当 $-\frac{b^{3}}{c^{2}}>-b$ ,即 $b^{2} 故选:C. 【点睛】本题解题关键是如何求出 $|P B|$ 的最大值,利用二次函数求指定区间上的最值,要根据定义域讨论函数的单调性从而确定最值.
$|P B|^{2}=x_{0}^{2}+\left(y_{0}-b\right)^{2}=a^{2}\left(1-\frac{y_{0}^{2}}{b^{2}}\right)+\left(y_{0}-b\right)^{2}=-\frac{c^{2}}{b^{2}}\left(y_{0}+\frac{b^{3}}{c^{2}}\right)^{2}+\frac{b^{4}}{c^{2}}+a^{2}+b^{2}$,
因为 $-b \leq y_{0} \leq b$ ,当 $-\frac{b^{3}}{c^{2}} \leq-b$ ,即 $b^{2} \geq c^{2}$ 时,$|P B|_{\text {max }}^{2}=4 b^{2}$ ,即 $|P B|_{\text {max }}=2 b$ ,符合题意,由 $b^{2} \geq c^{2}$ 可得 $a^{2} \geq 2 c^{2}$ ,即 $0