圆锥曲线求最值方法总结及典型例题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/7/5 14:04:28星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

圆锥曲线最值问题—5大方面

最值问题是圆锥曲线中的典型问题,它是教学的重点也是历年高考的热点。解决这类问题不仅要紧紧把握圆锥曲线的定义,而且要善于综合应用代数、平几、三角等相关知识。以下从五个方面予以阐述。

一.求距离的最值

例1.设AB为抛物线y=x2的一条弦,若AB=4,则AB的中点M到直线y+1=0的最短距离为 ,

解析:抛物线y=x2的焦点为F(0 ,线y=?11),准线为y=?,过A、B、M准441的垂线,垂足分别是A1、B1、M1, 431313则所求的距离d=MM1+=(AA1+BB1) +=(AF+BF) +≥

42424131311AB+=×4+=, 2424411当且仅当弦AB过焦点F时,d取最小值,

4评注:灵活运用抛物线的定义和性质,结合平面几何的相关知识,使解题简洁明快,得心应手。

二.求角的最值

x2y2??1的左、右焦点,l是椭圆的一条准线,点P在l上,则∠例2.M,N分别是椭圆42MPN的最大值是 .

解析:不妨设l为椭圆的右准线,其方程是x?22,点P(22,y0)(y0?0),直线PM和PN倾斜角分别为?和?.

∵M(?2,0),N(2,0) ∴kPM?tan??y0?022?2?y032,kPN?tan??y0?0y?0

22?22·1·

y0于是tan?MPN?tan(???) ?tan??tan??1?tan?tan?232

yy01?0?232?y0?22y022223??? 2636?y0?y026y0∵?MPN?[0,∴?MPN??2)

?6 即∠MPN的最大值为

?. 6评注:审题时要注意把握∠MPN与PM和PN的倾斜角之间的内在联系.

三、求几何特征量代数和的最值

x2y2??1上的动点和右焦点,例3.点M和F分别是椭圆定点B(2,2).⑴求|MF|+|MB|的最小值.259

⑵求

5|MF|+|MB|的最小值. 4425,准线方程x=±. 54解析:易知椭圆右焦点为F(4,0),左焦点F′(-4,0),离心率e=

⑴|MF| + |MB| = 10―|MF′ | + |MB| =10―(|MF′|―|MB|)≥10―|F′B|=10―210. 故当M,B,F′三点共线时,|MF|+|MB|取最小值10―210. ⑵过动点M作右准线x=

25的垂线,垂足为H, 4则

|MF|44?e??|MH|?|MF|.

5|MH|5517|MF|+|MB|=|MH|+|MB|≥|HB|=. 44517可见,当且仅当点B、M、H共线时,|MF|+|MB|取最小值.

44于是

评注:从椭圆的定义出发,将问题转化为平几中的问题,利用三角形三边所满足的基本关系,是解决此类问题的常见思路。

·2·

x2?y2?1的右支上一点,M,N分别为(x?5)2?y2?1和例4.点P为双曲线4(x?5)2?y2?1上的点,则PM-PN的最大值为 .

解析:显然两已知圆的圆心分别为双曲线的左焦点F1(?5,0)和右焦点F2(5,0).

对于双曲线右支上每一个确定的点P,连结PF1,并延长PF1交⊙F1

于点Mo.则PM0为适合条件的最大的PM,连结PF2,交⊙F2于点No.

PN0

PN.

PM?PN?PM0?PN0?(PF1?1)?(PF2?1)?(PF1?PF2)?2?4?2?6

故PM-PN的最大值为6.

评注:仔细审题,合理应用平面几何知识,沟通条件与所求结论的内在联系,是解决本题的关键.

x2y2x2y2例5.已知e1,e2分别是共轭双曲线2?2?1和2?2??1的离心率,则e1+e2的最小值

abab为 .

解析:

a2?b2b2a2?b2a22e??1?2, e2??1?222aabb21

22bab2a22?42?(?)?42?2?8 (e1?e2)?4e1e2?4(1?2)(1?2) 22abab考虑到e1?e2?0,故得e1?e2?22. 即e1+e2的最小值为22.

评注:解题关键在于对圆锥曲线性质的准确理解,并注意基本不等式等代数知识的合理应用.

·3·