高中数学抛物线最值问题
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抛物线求最值问题(第一类)
1.已知抛物线和一条直线,求抛物线上的一点到直线与(y轴、准线、焦点)距离之和的最小值问题。
此类题常用方法转化为求焦点到直线的距离。
例题已知抛物线方程为x
y4
2=,直线l的方程为0
-y
x,在抛物线上
4=
+
有一动点P到y轴的距离为d1,P到直线l的距离为d2,则d1+d2的最小值为多少?
分析:如图点P到y轴的距离等于点P到焦点F的距离减1,过焦点F作直线x-y+4=0的垂线,此时d1+d2最小,根据抛物线方程求得F,进而利用点到直线的距离公式求得d1+d2的最小值.
解:如图点P到准线的距离等于点P到焦点F的距离,
从而P到y轴的距离等于点P到焦点F的距离减1.
过焦点F作直线x-y+4=0的垂线,此时d1+d2=|PF|+d2-1最小,∵F(1,0),则|PF|+d2==,
则d1+d2的最小值为.
抛物线求最值问题(第二类)
2.已知抛物线和一个定点,①:定点在抛物线“内”,求抛物线上的一点到定点与(焦点、准线)距离之和的最值问题;②定点在抛物线“外”,求抛物线上的一点到定点与(焦点、准线)距离之差绝对值的最值问题。
此类题常用方法转化为三点共线或者顶点到直线问题。
例题已知点P 在抛物线y2=4x 上,那么点P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P 的坐标为( ) A.⎪⎭⎫ ⎝⎛-1,41 B .⎪⎭⎫ ⎝⎛1,41 C .(1,2)D .(1,-2)
分析:先判断点Q 与抛物线的位置,即点Q 在抛物线内,再由点P 到抛物线焦点距离等于点P 到抛物线准线距离,根据图象知最小值在M ,P ,Q 三点共线时取得,可得到答案.
解:点P 到抛物线焦点距离等于点P 到抛物线准线距离,如图PF+PQ=PM+PQ ,故最小值在M ,P ,Q 三点共线时取得,此时P ,
Q的纵坐标都是-1,
抛物线求最值问题(第三类)
3.已知抛物线和一条直线,求抛物线上的一点到直线距离最小值问题。
此类题常用方法:①设点转化成二次函数问题;②求导数,让抛物线上点的切线斜率等于直线斜率。
例题抛物线x
y2
2=上任一点到直线x-y+1=0的距离的最小值是多少分析:由题意可设P为抛物线上任意一点,则P到直线x-y+1=0的距离d===,由二次函数的性质可求距离d的最小值
解:方法一由题意可设P为抛物线上任意一点,
则P到直线x-y+1=0的距离d===
由二次函数的性质可知,当y=1即P()时,d=
故答案为:
方法二求导x
=,1
y2
1=
y
可知当y=1即P()时,d最小,故答案为: