圆锥曲线的最值问题常见类型及解法ppt课件
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A(1,4),P是双曲线右支上动点,则 PF PA
的最小值为
.
yA
解析:设双曲线右焦点为F/
P
PF PA
PF PF PA PF F
x
2a PA PF
4 AF 9
例2: 已知椭圆
x2
y2
1的右焦点F,且有定点A(1,1),
25 9
又点M是椭圆上一动点。问|MA|+|MF|是否有最值,
Baidu Nhomakorabea
例3
求点 P ( 0,3 )到椭圆
2
x2 y2 1 4
上点的最大距离,
并求出此时椭圆上的点的坐标。
解: 设点 Q(x,y)为椭圆 x2 y2 1 上的任意一点,
4
则 PQ 2 (x0)2 (y3)2
2
又因为x2 = 4- 4y2
所以
PQ
2
44y2 y2 3y93y2 3y25
4
4
所以 PQ
离的最大值和最小值,并求取得最值时椭圆上点的坐标.
解:设椭圆与 y x 2 3平行的切线方程为 y x b
y xb
x2 2
y2
1
3x2 4bx2b2 20 (1) (4b)2 43(2b2 2) 0
b 3
1)当b
3时,代入(1)得dmin
6; 2
2)当b
3时,代入(1)得dmax
3 6. 2
若有,求出最值并指出点M的坐标
分析:
如图,由椭圆的定义:椭圆上的点到两个 定点之间的距离为定值
|MF|+|MF’|=10
|MF|+|MA|=10- |MF’|+|MA|=10+ (|MA|-|MF’|)≤10+ |AF’|
因此,当|AF’|最大时, |MA|+|MF|是最大值。 具体解题过程如下:
解: 设椭圆的左焦点为F’ 则F’的坐标为(-4,0) 由椭圆的定义得: |MF|+|MF’|=10 |MF|+|MA|=10- |MF’|+|MA|
问题:本题解题到此结束了吗?
最小值为 10 26
变式训练:
已知P点为抛物线 y 2 4 x 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
_.
y
x Q
类型二:圆锥曲线上点到某条直线的距离
的最值
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。
要使|MF|+|MA|最大,即要使|MA|-|MF’|最大, 连AF’,延长交椭圆于M’ 则| |MA|-|MF’| | ≤ |AF’| 当且仅当M,A,F’三点共线时,等号成立。 ∴ |MA|-|MF’|的最大值为 |AF’|,这时M与M’ 重合
∵ |AF’|= [1(4) ]2 1 26 ∴ |MF|+|MA| 的最大值为 10 26
类 例1: 已知抛物线y2=4x,以抛物线上两点 型 A(4,4)、B(1,-2)的连线为底边的△ABP,其顶点P
在抛物线的弧AB上运动,求: △ABP的最大面 四 积及此时点P的坐标。
*分析: 动点在弧AB上运动,可以设出点P的坐标,只要求
出点P到线段AB所在直线AB的最大距离即为点P到线段 AB的最大距离,也就求出了△ABP的最大面积。 *解题过程如下:
变式训练:
动点P在抛物线 y 2 x 上,则点P 到直线 y x4 的距离最小时,P点的坐
标为_________.
类型三:圆锥曲线上点到x轴(Y轴)上某
定点的距离的最值
例3
求点 P ( 0,3 )到椭圆 2
x2 y2 1 4
上点的最大距离,
并求出此时椭圆上的点的坐标。
分析:
本题可以根据椭圆的方程设出满足条件的 点的坐标,然后根据两点间的距离公式借 助于二次函数求出此最大值,并求出点的 坐标。
例1:
在圆x2+y2=4上求一点P,使它到直线L:3x-2y-16=0 的距离最短。
略解: 圆心到直线L的距离d1=
16 32 22
16 13 13
r 所以圆上的点到直线的最短距离为 d=d1-
16 13 2 13
问题:直线L的方程改为 3x-2y-6=0, 其结果又如何?
思考: 例1是否还有其他解题方法?
另解:设平行于直线L且与圆相切的直线方程:3x-2y+m=0 代入圆x2+y2=4整理得:13x2+6mx+m2-16=0 ∵直线与圆相切 ∴△=36 m2-52(m2-16)=0
∴m2=52, m=±2 13
∴圆上的点到直线的最短距离即为两平行直线间的距离
162 13 1613
dmin
2
13
13
3(y1)2 7 (-1≤y≤1) 2
的最大值为 7 此时, y1,x 3
2
即此时Q的坐标为:(3, 1) 、( 3, 1)
2
2
思考题:
求: P(0点 ,m)使 , 其到 x2椭 y2圆 1上的 4
最 大 距7。 离 是
变式训练:
已知双曲线C:x 2 y 2 1 ,P为C
4
上任一点,点A(3,0),则|PA|的最小 值为________.
高考地位:
最值问题是高考的热点,而圆锥曲线 的最值问题几乎是高考的必考点,不仅会 在选择题或填空题中进行考察,在综合题 中也往往将其设计为试题考查的核心。
类型一:两条线段最值问题
利用圆锥曲线的定义求解 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。
解:由已知:
|AB|= (41)2(42)2 直线AB: 2x-y-4=0
要使△ABP的面积最大,只要点P到直线AB的距离d最大。
设点P( y 2 , y ) 4
例2、求椭圆 x 2 y 2 1 上的点到直线 y x 2 3的距 2
离的最大值和最小值,并求取得最值时椭圆上点的坐标.
思维导图:
y
求与 y x 2 3平行的椭圆
的切线
o
x
切线与直线 y x 2 3 的距离为
最值,切点就是所求的点.
例2、求椭圆 x 2 y 2 1 上的点到直线 y x 2 3的距 2
关键:用好圆锥曲线的定义
例1、已知点F是双曲线 x 2 y 2 1 的左焦点,定点 4 12
A(1,4),P是双曲线右支上动点,则 PF PA
的最小值为
.
yA
思维导图:
P
根据双曲线的定义,建立点A、
P与两焦点之间的关系
F
x
两点之间线段最短
例1、已知点F是双曲线 x 2 y 2 1 的左焦点,定点 4 12
的最小值为
.
yA
解析:设双曲线右焦点为F/
P
PF PA
PF PF PA PF F
x
2a PA PF
4 AF 9
例2: 已知椭圆
x2
y2
1的右焦点F,且有定点A(1,1),
25 9
又点M是椭圆上一动点。问|MA|+|MF|是否有最值,
Baidu Nhomakorabea
例3
求点 P ( 0,3 )到椭圆
2
x2 y2 1 4
上点的最大距离,
并求出此时椭圆上的点的坐标。
解: 设点 Q(x,y)为椭圆 x2 y2 1 上的任意一点,
4
则 PQ 2 (x0)2 (y3)2
2
又因为x2 = 4- 4y2
所以
PQ
2
44y2 y2 3y93y2 3y25
4
4
所以 PQ
离的最大值和最小值,并求取得最值时椭圆上点的坐标.
解:设椭圆与 y x 2 3平行的切线方程为 y x b
y xb
x2 2
y2
1
3x2 4bx2b2 20 (1) (4b)2 43(2b2 2) 0
b 3
1)当b
3时,代入(1)得dmin
6; 2
2)当b
3时,代入(1)得dmax
3 6. 2
若有,求出最值并指出点M的坐标
分析:
如图,由椭圆的定义:椭圆上的点到两个 定点之间的距离为定值
|MF|+|MF’|=10
|MF|+|MA|=10- |MF’|+|MA|=10+ (|MA|-|MF’|)≤10+ |AF’|
因此,当|AF’|最大时, |MA|+|MF|是最大值。 具体解题过程如下:
解: 设椭圆的左焦点为F’ 则F’的坐标为(-4,0) 由椭圆的定义得: |MF|+|MF’|=10 |MF|+|MA|=10- |MF’|+|MA|
问题:本题解题到此结束了吗?
最小值为 10 26
变式训练:
已知P点为抛物线 y 2 4 x 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
_.
y
x Q
类型二:圆锥曲线上点到某条直线的距离
的最值
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。
要使|MF|+|MA|最大,即要使|MA|-|MF’|最大, 连AF’,延长交椭圆于M’ 则| |MA|-|MF’| | ≤ |AF’| 当且仅当M,A,F’三点共线时,等号成立。 ∴ |MA|-|MF’|的最大值为 |AF’|,这时M与M’ 重合
∵ |AF’|= [1(4) ]2 1 26 ∴ |MF|+|MA| 的最大值为 10 26
类 例1: 已知抛物线y2=4x,以抛物线上两点 型 A(4,4)、B(1,-2)的连线为底边的△ABP,其顶点P
在抛物线的弧AB上运动,求: △ABP的最大面 四 积及此时点P的坐标。
*分析: 动点在弧AB上运动,可以设出点P的坐标,只要求
出点P到线段AB所在直线AB的最大距离即为点P到线段 AB的最大距离,也就求出了△ABP的最大面积。 *解题过程如下:
变式训练:
动点P在抛物线 y 2 x 上,则点P 到直线 y x4 的距离最小时,P点的坐
标为_________.
类型三:圆锥曲线上点到x轴(Y轴)上某
定点的距离的最值
例3
求点 P ( 0,3 )到椭圆 2
x2 y2 1 4
上点的最大距离,
并求出此时椭圆上的点的坐标。
分析:
本题可以根据椭圆的方程设出满足条件的 点的坐标,然后根据两点间的距离公式借 助于二次函数求出此最大值,并求出点的 坐标。
例1:
在圆x2+y2=4上求一点P,使它到直线L:3x-2y-16=0 的距离最短。
略解: 圆心到直线L的距离d1=
16 32 22
16 13 13
r 所以圆上的点到直线的最短距离为 d=d1-
16 13 2 13
问题:直线L的方程改为 3x-2y-6=0, 其结果又如何?
思考: 例1是否还有其他解题方法?
另解:设平行于直线L且与圆相切的直线方程:3x-2y+m=0 代入圆x2+y2=4整理得:13x2+6mx+m2-16=0 ∵直线与圆相切 ∴△=36 m2-52(m2-16)=0
∴m2=52, m=±2 13
∴圆上的点到直线的最短距离即为两平行直线间的距离
162 13 1613
dmin
2
13
13
3(y1)2 7 (-1≤y≤1) 2
的最大值为 7 此时, y1,x 3
2
即此时Q的坐标为:(3, 1) 、( 3, 1)
2
2
思考题:
求: P(0点 ,m)使 , 其到 x2椭 y2圆 1上的 4
最 大 距7。 离 是
变式训练:
已知双曲线C:x 2 y 2 1 ,P为C
4
上任一点,点A(3,0),则|PA|的最小 值为________.
高考地位:
最值问题是高考的热点,而圆锥曲线 的最值问题几乎是高考的必考点,不仅会 在选择题或填空题中进行考察,在综合题 中也往往将其设计为试题考查的核心。
类型一:两条线段最值问题
利用圆锥曲线的定义求解 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。
解:由已知:
|AB|= (41)2(42)2 直线AB: 2x-y-4=0
要使△ABP的面积最大,只要点P到直线AB的距离d最大。
设点P( y 2 , y ) 4
例2、求椭圆 x 2 y 2 1 上的点到直线 y x 2 3的距 2
离的最大值和最小值,并求取得最值时椭圆上点的坐标.
思维导图:
y
求与 y x 2 3平行的椭圆
的切线
o
x
切线与直线 y x 2 3 的距离为
最值,切点就是所求的点.
例2、求椭圆 x 2 y 2 1 上的点到直线 y x 2 3的距 2
关键:用好圆锥曲线的定义
例1、已知点F是双曲线 x 2 y 2 1 的左焦点,定点 4 12
A(1,4),P是双曲线右支上动点,则 PF PA
的最小值为
.
yA
思维导图:
P
根据双曲线的定义,建立点A、
P与两焦点之间的关系
F
x
两点之间线段最短
例1、已知点F是双曲线 x 2 y 2 1 的左焦点,定点 4 12