圆锥曲线最值问题 联系客服

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高考中圆锥曲线最值问题求解方法

圆锥曲线最值问题是高考中的一类常见问题,体现了圆锥曲线与三角、函数、不等式、方程、平面向量等代数知识之间的横向联系。解此类问题与解代数中的最值问题方法类似,。由于圆锥曲线的最值问题与曲线有关,所以利用曲线性质求解是其特有的方法。下面介绍几种常见求解方法。主要类型:(1)两条线段最值问题。(2)圆锥曲线上点到某条直线的距离的最值。(3)圆锥曲线上点到x轴(y轴)上某定点的距离的最值。(4)求几何图形面积的最值等。 一、定义法

根据圆锥曲线的定义,把所求的最值转化为平面上两点之间的距离、点线之间的距离等,这是求圆锥曲线最值问题的基本方法。有些问题先利用圆锥曲线定义或性质给出关系式,再利用几何或代数法求最值,可使题目中数量关系更直观,解法更简捷。

例1、已知抛物线 y?4x,定点A(3,1),F 是抛物线的焦点 ,在抛物线上求一点 P,使|AP|+|PF|取最小值 ,并求的最小值 。

分析:由点A引准线的垂线,垂足Q,则 |AP|+|PF|=|AP|+|PQ|, 即为最小值。 解: 如图,?y?4x,?p?2, 焦点F(1,0) 。 由点A引准线x= -1的垂线 ,垂足Q,则 |AP|+|PF|=|AP|+|PQ|, 即为最小值. (|AP|?|PF|)min?4.

22 由y?1{y2?4xy , 得 P(,1)为所求点.

14 p? Q P Q? A(3,1)

O F(1,0) x

若另取一点P? , 显然 |AP?|?|P?F|?|AP?|?|P?Q?|?|AP|?|PQ| 。

[点悟] 利用圆锥曲线性质求最值是一种特殊方法。在利用时技巧性较强,但可以避繁

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就简,化难为易。又如已知圆锥曲线内一点A与其上一动点P,求 |AP|?最值时,常考虑圆锥曲线第二定义。

|PF|的exy例2、已知点F是双曲线 ? 的左焦点,定点A(1,4),P是双曲线右支上动点,? 1412则 PF ? PA 的最小值为___________.

22解:

PF1?PA?PF1?PF2?PA?PF2?2a?PA?PF2?4?AF2?9x2y2例3、已知椭圆??1的右焦点F,且有定点A(1,1),又点M是椭圆上一动点。问

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|MA|?|MF|是否有最值,若有,求出最值并指出点M的坐标

例4、已知P点为抛物线y2?4x上的点,那么P点到点Q(2,?1)的距离与P点到抛物线焦点的距离之和的最小值为 _ __,此时P点坐标为 _. 二、参数法

利用椭圆、双曲线参数方程转化为三角函数问题,或利用直线、抛物线参数方程转化为函数问题求解。

x2y2例1、椭圆2?2?1的切线 与两坐标轴分别交于A,B两点 , 求三角形OAB的最小面

ab积 。

分析;写出椭圆参数方程{y?bsin?,设切点为P(acos?,asin?),可得切线方程。 解: 设切点为P(acos?,asin?) , 则切线方程为 令y=0, 得切线与x轴交点A(?S?AOB?x?acos?cos?sin?x?y?1. abab,0);令x?0,得切线与y轴交点B(0,) cos?sin?1abab|OA|?|OB|=||?||?ab. ?Smin?ab. 22sin?cos?sin2?

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[点悟] 利用圆锥曲线参数方程转化为求三角函数的最值问题,再利用三角函数的有界性得出结果。 三 、二次函数法

函数法就是把所求最值的目标表示为关于某个变量的函数,通过研究这个函数求最值,是求各类最值最为普遍的方法.(关键:建立函数关系式,注意变量的定义域)。

例1、过动直线x?2y?p与定直线2x?y?a的交点(其中p?(0,3a])的等轴双曲线系

x2?y2??中 , 当p为何值时,?达到最大值与最小值?

分析:求出交点坐标代入双曲线,可得?的二次函数表达式,再利用函数方法求解。

解:由

{2x?y?ax?2y?p, 得 交点Q(p?2a2p?a,),将交点Q坐标代入双曲线, 55???x2?y2= (p?2a22p?a21)?()=(?3p2?8ap?3a2) 552514a225a2[?3(p?)?].P?(0,3a]. =2533当 p?4a124a4a5a4a5a, ?max?a,又 0?p?3a,??; ?p??,?|p?|?3333333当p=3a时,?min?0.

[点悟] 把所求的最值表示为函数,再寻求函数在给定区间上的最值,但要注意函数的定义域。

x2y2例2、点A,B分别是椭圆??1的长轴的左右端点,F为右焦点,P在椭圆上,位于x轴

3620的上方,且PA?PF若M为椭圆长轴AB上一点,M到直线AP的距离等于|MB|.求椭圆上点到点M的距离的最小值.

分析:把所求距离表示为椭圆上点的横坐标的函数,然后求这个函数的最小值。 解:由已知可得点A(?6,0)、F(4,0),设点P(x,y),则 ??????AP?(x?6,y),FP?(x?4,y) 2?(x?6)(x?4)?y?0?(1)?x2,AF?FP

36?y220?1?(2)3

3?x??2?由(1)(2)及y?0得?

?y?53??2 ∴AP的方程为x?3y?6?0 设M(m,0),则点M到直线AP的距离d?m?62,MB?6?m

?m?62?6?m?m?2

设椭圆上点(x0,y0)到M距离为d则

d2?(x0?2)2?y05?x02?4x0?4?20?x029 492?(x0?)?15??6?x0?6929?当x0?时,dmax?152四 、几何法

将圆锥曲线问题转化为平面几何问题,再利用平面几何知识,如对称点、三角形三边关系、平行间距离(切线法:当所求的最值是圆锥曲线上点到某条直线的距离的最值时,可以通过作与这条直线平行的圆锥曲线的切线,则两平行线间的距离就是所求的最值,切点就是曲线上去的最值时的点。)等求解。

x2y2??1 和直线 l:x?y?9?0,在l上取一点M ,经过点M且以椭例1、 已知椭圆

123圆的焦点F1,F2为焦点作椭圆 ,求M在何处时所作椭圆的长轴最短,并求此椭圆方程 。

分析;设F1?是F1关于l对称点,可求出F1?坐标,过F1?F2的直线方程与 x?y?9?0联立得交点M为所求。

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