(最新整理)圆锥曲线最值问题及练习

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人教版数学选择性必修第一册综合复习:圆锥曲线中的最值、范围、证明问题课件

人教版数学选择性必修第一册综合复习:圆锥曲线中的最值、范围、证明问题课件

(2)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PE⊥x轴,垂足为E,连接
QE并延长交C于点G.
(i)证明:△PQG是直角三角形;
(ii)求△PQG面积的最大值.
[例1] (课标全国Ⅱ,21,12分)已知点A(-2,0), B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM
1
2
的斜率之积为− .记M的轨迹为曲线C.
2
=1.
1. (洛阳统考)已知椭圆C:
2
2
+
2
2
=1(a>b>0), O为坐标原点, F(- 2,0)为椭圆C
2
2
的左焦点,离心率为 , 直线l与椭圆相交于A,B两点.
(2)若M(1,1)是弦AB的中点, P是椭圆C上一点, 求△PAB面积的最大值.
设A(x1,y1), B(x2,y2).
,
y1y2=k x1x2+2k(x1+x2)+4=
,
3+4 2
3+4 2
1 +2 2 +2 1 2 +2 1 +2 +4
所以k1·k2=
·
=
=k2+12,
1
2
1 2
1
49
因为k2∈ , +∞ , 所以k2+12∈
, +∞ ,
4
4
49
所以k1·k2的取值范围是 , +∞ .
4
考向三
令Δ1=16m2-24(m2-4)=0,得m=±2 3.
∵P是椭圆C上一点,
∴P点到AB的最大距离即直线x+2y+2 3 =0到直线l的距离d.

专题23 圆锥曲线中的最值、范围问题 微点1 圆锥曲线中的最值问题试题及答案

专题23  圆锥曲线中的最值、范围问题  微点1  圆锥曲线中的最值问题试题及答案
题型四、与面积有关的最值问题
例7.
7.已知点A(−2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为− .记M的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程,并说明C是什么曲线;
(2)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PE⊥x轴,垂足为E,连结QE并延长交C于点G.
(i)证明: 是直角三角形;
最值问题不仅解答题中分量较大,而且客观题中也时常出现.
一、常用方法
解决圆锥曲线中的最值问题,常见的方法有:
(1)函数法:一般需要找出所求几量的函数解析式,要注意自变量的取值范围.求函数的最值时,一般会用到配方法、均值不等式或者函数单调性.
(2)方程法:根据题目中的等量关系建立方程,根据方程的解的条件得出目标量的不等关系,再求出目标量的最值.
题型三、与向量有关的最值问题
例6.
6.如图,已知椭圆C1: + =1(a>b>0)的右焦点为F,上顶点为A,P为椭圆C1上任一点,MN是圆C2:x2+(y-3)2=1的一条直径,在y轴上截距为3- 的直线l与AF平行且与圆C2相切.
(1)求椭圆C1的离心率;
(2)若椭圆C1的短轴长为8,求 · 的最大值.
题型二、与角度有关的最值问题
例5.
5.在平面直角坐标系 中,椭圆 : 的离心率为 ,焦距为 .
(Ⅰ)求椭圆 的方程;
(Ⅱ)如图,动直线 : 交椭圆 于 两点, 是椭圆 上一点,直线 的斜率为 ,且 , 是线段 延长线上一点,且 , 的半径为 , 是 的两条切线,切点分别为 .求 的最大值,并求取得最大值时直线 的斜率.
专题23 圆锥曲线中的最值、范围问题 微点1 圆锥曲线中的最值问题
专题23圆锥曲线中的最值、范围问题

圆锥曲线的最值 定值 范围等经典考题型附答案 作业

圆锥曲线的最值 定值 范围等经典考题型附答案 作业

圆锥曲线的综合应用一、圆锥曲线的最值问题方法1:定义转化法①根据圆锥曲线的定义列方程;②将最值问题转化为距离问题求解.例1、已知点F是双曲线x24-y212=1的左焦点,定点A的坐标为(1,4),P是双曲线右支上的动点,则|PF|+|PA|的最小值为________.方法2:数形结合(切线法)当所求的最值是圆锥曲线上的点到某条直线的距离的最值时:①求与直线平行的圆锥曲线的切线;②求出两平行线的距离即为所求的最值.例2、求椭圆x22+y2=1上的点到直线y=x+23的距离的最大值和最小值,并求取得最值时椭圆上点的坐标.方法3:参数法(函数法)①选取合适的参数表示曲线上点的坐标;②求解关于这个参数的函数最值例3、在平面直角坐标系xOy中,点P(x,y)是椭圆x23+y2=1上的一个动点,则S=x+y的最大值为________.方法4:基本不等式法①将最值用变量表示.②利用基本不等式求得表达式的最值.例4、求椭圆x23+y2=1内接矩形ABCD面积的最大值.二、圆锥曲线的范围问题方法1:曲线几何性质法①由几何性质建立关系式;②化简关系式求解.例1、已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,点P在双曲线的右支上,且|PF 1|=4|PF 2|,则此双曲线中ac的取值范围是________.方法2:判别式法当直线和圆锥曲线相交、相切和相离时,分别对应着直线和圆锥曲线方程联立消元后得到的一元二次方程的判别式大于零、等于零、小于零① 联立曲线方程,消元后求判别式;②根据判别式大于零、小于零或等于零结合曲线性质求解.例2、在平面直角坐标系xOy 中,经过点(0,2)且斜率为k 的直线l 与椭圆x 22+y 2=1有两个不同的交点P 和Q . (1)求k 的取值范围;(2)设椭圆与x 轴正半轴、y 轴正半轴的交点分别为A ,B ,是否存在常数m ,使得向量OP →+OQ →与AB →共线?如果存在,求m 值;如果不存在,请说明理由.三、圆锥曲线的定值、定点问题 方法1:特殊到一般法根据特殊情况能找到定值(或定点)的问题① 根据特殊情况确定出定值或定点;②对确定出来的定值或定点进行一般情况的证明.例1、已知双曲线C :x 2-y 22=1,过圆O :x 2+y 2=2上任意一点作圆的切线l ,若l 交双曲线于A ,B 两点,证明:∠AOB 的大小为定值.方法2:引进参数法定值、定点是变化中的不变量,引入参数找出与变量与参数没有关系的点(或值)即是定点(或定值).①引进参数表示变化量;②研究变化的量与参数何时没有关系,找到定值或定点例2、如图所示,曲线C1:x29+y28=1,曲线C2:y2=4x,过曲线C1的右焦点F2作一条与x轴不垂直的直线,分别与曲线C1,C2依次交于B,C,D,E四点.若G为CD的中点、H为BE的中点,证明|BE|·|GF2||CD|·|HF2|为定值.课堂知识运用训练1.设P是曲线y2=4x上的一个动点,则点P到点A(-1,1)的距离与点P到x =-1直线的距离之和的最小值为( ).A. 2B. 3C. 5D.62.椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)和圆x 2+y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2+c 2有四个交点,其中c为椭圆的半焦距,则椭圆ac的范围为( ). A.55<a c <35 B .0<a c<25 C.25<a c <35 D.35<ac <55 3.设F 是椭圆x 27+y 26=1的右焦点,且椭圆上至少有21个不同的点P i (i =1,2,3,…),使|FP 1|,|FP 2|,|FP 3|,…组成公差为d 的等差数列,则d 的取值范围为________.4.过抛物线y 2=2px (p >0)上一定点P (x 0,y 0)(y 0>0)作两直线分别交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),当PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时,则y 1+y 2y 0的值为________.5.椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)的左焦点为F ,过F 点的直线l 交椭圆于A ,B 两点,P 为线段AB 的中点,当△PFO 的面积最大时,求直线l 的方程.6.已知⊙O′过定点A(0,p)(p>0),圆心O′在抛物线C:x2=2py(p>0)上运动,MN为圆O′在轴上所截得的弦.(1)当O′点运动时,|MN|是否有变化?并证明你的结论;(2)当|OA|是|OM|与|ON|的等差中项时,试判断抛物线C的准线与圆O′的位置关系,并说明理由.答案解析圆锥曲线的综合应用一、圆锥曲线的最值问题方法1:定义转化法①根据圆锥曲线的定义列方程;②将最值问题转化为距离问题求解.例1、已知点F是双曲线x24-y212=1的左焦点,定点A的坐标为(1,4),P是双曲线右支上的动点,则|PF |+|PA |的最小值为________.解析 如图所示,根据双曲线定义|PF |-|PF ′|=4, 即|PF |-4=|PF ′|.又|PA |+|PF ′|≥|AF ′|=5, 将|PF |-4=|PF ′|代入,得|PA |+|PF |-4≥5, 即|PA |+|PF |≥9,等号当且仅当A ,P ,F ′三点共线, 即P 为图中的点P 0时成立,故|PF |+|PA |的最小值为9.故填9. 方法2:数形结合(切线法)当所求的最值是圆锥曲线上的点到某条直线的距离的最值时:①求与直线平行的圆锥曲线的切线;②求出两平行线的距离即为所求的最值.例2、求椭圆x 22+y 2=1上的点到直线y =x +23的距离的最大值和最小值,并求取得最值时椭圆上点的坐标.解 设椭圆的切线方程为y =x +b , 代入椭圆方程,得3x 2+4bx +2b 2-2=0. 由Δ=(4b )2-4×3×(2b 2-2)=0,得b =± 3. 当b =3时,直线y =x +3与y =x +23的距离d 1=62,将b =3代入方程3x 2+4bx +2b 2-2=0,解得x =-233,此时y =33, 即椭圆上的点⎝⎛⎭⎪⎫-233,33到直线y =x +23的距离最小,最小值是62;当b =-3时,直线y =x -3到直线y =x +23的距离d 2=362,将b =-3代入方程3x 2+4bx +2b 2-2=0,解得x =233,此时y =-33,即椭圆上的点⎝ ⎛⎭⎪⎫233,-33到直线y =x +23的距离最大,最大值是362. 方法3:参数法(函数法)② 选取合适的参数表示曲线上点的坐标;②求解关于这个参数的函数最值例3、在平面直角坐标系xOy 中,点P (x ,y )是椭圆x 23+y 2=1上的一个动点,则S =x +y 的最大值为________.解析 因为椭圆x 23+y 2=1的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos φy =sin φ,(φ为参数).故可设动点P 的坐标为(3cos φ,sin φ),其中0≤φ<2π. 因此S =x +y =3cos φ+sin φ=2⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos φ+12sin φ=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫φ+π3,所以,当φ=π6时,S 取最大值2.故填2.方法4:基本不等式法 ①将最值用变量表示.②利用基本不等式求得表达式的最值.例4、求椭圆x 23+y 2=1内接矩形ABCD 面积的最大值.二、圆锥曲线的范围问题 方法1:曲线几何性质法①由几何性质建立关系式;②化简关系式求解.例1、已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,点P在双曲线的右支上,且|PF 1|=4|PF 2|,则此双曲线中ac的取值范围是________. 解析 根据双曲线定义|PF 1|-|PF 2|=2a ,设|PF 2|=r , 则|PF 1|=4r ,故3r =2a ,即r =2a 3,|PF 2|=2a3.根据双曲线的几何性质,|PF 2|≥c -a ,即2a 3≥c -a ,即c a ≤53,即e ≤53.又e>1,故双曲线的离心率e 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤1,53.故填⎝ ⎛⎦⎥⎤1,53.方法2:判别式法当直线和圆锥曲线相交、相切和相离时,分别对应着直线和圆锥曲线方程联立消元后得到的一元二次方程的判别式大于零、等于零、小于零② 联立曲线方程,消元后求判别式;②根据判别式大于零、小于零或等于零结合曲线性质求解.例2、在平面直角坐标系xOy 中,经过点(0,2)且斜率为k 的直线l 与椭圆x 22+y 2=1有两个不同的交点P 和Q .(1)求k 的取值范围;(2)设椭圆与x 轴正半轴、y 轴正半轴的交点分别为A ,B ,是否存在常数m ,使得向量OP →+OQ →与AB →共线?如果存在,求m 值;如果不存在,请说明理由.解 (1)由已知条件,知直线l 的方程为y =kx +2,代入椭圆方程,得x 22+(kx +2)2=1,整理得⎝ ⎛⎭⎪⎫12+k 2x 2+22kx +1=0.①由直线l 与椭圆有两个不同的交点P 和Q ,得Δ=8k 2-4⎝ ⎛⎭⎪⎫12+k 2=4k 2-2>0, 解得k <-22或k >22,即k 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-22∪⎝ ⎛⎭⎪⎫22,+∞. (2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则OP →+OQ →=(x 1+x 2,y 1+y 2). 由方程①,知x 1+x 2=-42k1+2k 2.②又y1+y2=k(x1+x2)+22=221+2k2.③由A(2,0),B(0,1),得AB→=(-2,1).所以OP→+OQ→与AB→共线等价于x1+x2=-2(y1+y2),将②③代入,解得k=22.由(1)知k<-22或k>22,故不存在符合题意的常数k.三、圆锥曲线的定值、定点问题方法1:特殊到一般法根据特殊情况能找到定值(或定点)的问题②根据特殊情况确定出定值或定点;②对确定出来的定值或定点进行一般情况的证明.例1、已知双曲线C:x2-y22=1,过圆O:x2+y2=2上任意一点作圆的切线l,若l交双曲线于A,B两点,证明:∠AOB的大小为定值.证明当切线的斜率不存在时,切线方程为x=± 2.当x=2时,代入双曲线方程,得y=±2,即A(2,2),B(2,-2),此时∠AOB=90°,同理,当x=-2时,∠AOB=90°.当切线的斜率存在时,设切线方程为y=kx+b,则|b|1+k2=2,即b2=2(1+k2).由直线方程和双曲线方程消掉y,得(2-k2)x2-2kbx-(b2+2)=0,由直线l与双曲线交于A,B两点.故2-k2≠0.设A(x1,y1),B(x2,y2).则x1+x2=2kb2-k2,x1x2=-b2+22-k2,y 1y2=(kx1+b)(kx2+b)=k2x1x2+kb(x1+x2)+b2=-k 2b 2-2k 22-k 2+2k 2b 22-k 2+2b 2-k 2b 22-k 2=2b 2-2k 22-k 2,故x 1x 2+y 1y 2=-b 2-22-k 2+2b 2-2k 22-k 2=b 2-21+k 22-k 2,由于b 2=2(1+k 2),故x 1x 2+y 1y 2=0,即OA →·OB →=0,∠AOB =90°.综上可知,若l 交双曲线于A ,B 两点,则∠AOB 的大小为定值90°. 方法2:引进参数法定值、定点是变化中的不变量,引入参数找出与变量与参数没有关系的点(或值)即是定点(或定值).②引进参数表示变化量;②研究变化的量与参数何时没有关系,找到定值或定点【例2】►如图所示,曲线C 1:x 29+y 28=1,曲线C 2:y 2=4x ,过曲线C 1的右焦点F 2作一条与x 轴不垂直的直线,分别与曲线C 1,C 2依次交于B ,C ,D ,E 四点.若G 为CD 的中点、H 为BE 的中点,证明|BE |·|GF 2||CD |·|HF 2|为定值.证明 由题意,知F 1(-1,0),F 2(1,0),设B (x 1,y 1),E (x 2,y 2),C (x 3,y 3),D (x 4,y 4), 直线y =k (x -1),代入x 29+y 28=1,得8⎝ ⎛⎭⎪⎫y k +12+9y 2-72=0,即(8+9k 2)y 2+16ky -64k 2=0,则y 1+y 2=-16k 8+9k 2,y 1y 2=-64k 28+9k 2.同理,将y =k (x -1)代入y 2=4x ,得ky 2-4y -4k =0, 则y 3+y 4=4k,y 3y 4=-4,所以|BE |·|GF 2||CD |·|HF 2|=|y 1-y 2||y 3-y 4|·12|y 3+y 4|12|y 1+y 2|=y 1-y 22y 1+y 22·y 3+y 42y 3-y 42=y 1+y 22-4y 1y 2y 1+y 22·y 3+y 42y 3+y 42-4y 3y 4=-16k 28+9k 22+4×64k 28+9k 2-16k 28+9k 22·⎝ ⎛⎭⎪⎫4k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫4k 2+16=3为定值.课堂知识运用训练1.设P 是曲线y 2=4x 上的一个动点,则点P 到点A (-1,1)的距离与点P 到x =-1直线的距离之和的最小值为( ).A. 2B. 3C. 5D.6解析 如图,易知抛物线的焦点为F (1,0), 准线是x =-1,由抛物线的定义知:点P 到直线x =-1的距离等于点P 到焦点F 的距离; 于是,问题转化为:在曲线上求一点P ,使点P 到点A (-1,1)的距离与点P 到F (1,0)的距离之和最小;显然,连AF 交曲线于P 点.故最小值为22+1,即为 5.答案 C2.椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)和圆x 2+y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2+c 2有四个交点,其中c为椭圆的半焦距,则椭圆ac的范围为( ). A.55<a c <35 B .0<a c<25 C.25<a c <35 D.35<ac <55 解析 此题的本质是椭圆的两个顶点(a,0)与(0,b )一个在圆外、一个在圆内即:⎩⎪⎨⎪⎧ a 2>⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2+c 2b 2<⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2+c 2⇒⎩⎪⎨⎪⎧a >b2+c b <b 2+c ⇒⎩⎨⎧a -c2>14a 2-c 2a 2-c 2<2c⇒55<e <35.答案 A 3.设F 是椭圆x 27+y 26=1的右焦点,且椭圆上至少有21个不同的点P i (i =1,2,3,…),使|FP 1|,|FP 2|,|FP 3|,…组成公差为d 的等差数列,则d 的取值范围为________.解析 若公差d >0,则|FP 1|最小,|FP 1|=7-1; 数列中的最大项为7+1,并设为第n 项,则7+1=7-1+(n -1)d ⇒n =2d +1≥21⇒d ≤110,注意到d >0,得0<d ≤110;若d <0,易得-110≤d <0. 那么,d 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-110,0∪⎝⎛⎦⎥⎤0,110. 4.过抛物线y 2=2px (p >0)上一定点P (x 0,y 0)(y 0>0)作两直线分别交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),当PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时,则y 1+y 2y 0的值为________.解析 设直线PA 的斜率为k PA ,PB 的斜率为k PB ,由y 21=2px 1,y 20=2px 0,得k PA =y 1-y 0x 1-x 0=2p y 1+y 0,同理k PB =2py 2+y 0, 由于PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补, 因此2p y 1+y 0=-2p y 2+y 0,即y 1+y 2=-2y 0(y 0>0),那么y 1+y 2y 0=-2. 5.椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)的左焦点为F ,过F 点的直线l 交椭圆于A ,B 两点,P 为线段AB 的中点,当△PFO 的面积最大时,求直线l 的方程.解 求直线方程,由于F (-c,0)为已知,仅需求斜率k , 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x 0,y 0),则y 0=y 1+y 22,由于S △PFO =12|OF |·|y 0|=c2|y 0|只需保证|y 0|最大即可,由⎩⎨⎧y =k x +cb 2x 2+a 2y 2=a 2b2⇒(b 2+a 2k 2)y 2-2b 2cky -b 4k 2=0,|y 0|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪y 1+y 22=⎪⎪⎪⎪⎪⎪b 2ck b 2+a 2k 2=b 2c b 2|k |+a 2|k |≤bc 2a 得:S △PFO ≤bc 24a ,此时b 2|k |=a 2|k |⇒k =±ba ,故直线方程为:y =±ba(x +c ).6.已知⊙O ′过定点A (0,p )(p >0),圆心O ′在抛物线C :x 2=2py (p >0)上运动,MN 为圆O ′在轴上所截得的弦.(1)当O ′点运动时,|MN |是否有变化?并证明你的结论;(2)当|OA |是|OM |与|ON |的等差中项时,试判断抛物线C 的准线与圆O ′的位置关系,并说明理由.解 (1)设O ′(x 0,y 0),则x 20=2py 0(y 0≥0), 则⊙O ′的半径|O ′A |=x 20+y 0-p2,⊙O ′的方程为(x -x 0)2+(y -y 0)2=x 20+(y 0-p )2, 令y =0,并把x 20=2py 0,代入得x 2-2x 0x +x 20-p 2=0,解得x 1=x 0-p ,x 2=x 0+p ,所以|MN |=|x 1-x 2|=2p , 这说明|MN |是不变化,其为定值2p . (2)不妨设M (x 0-p,0),N (x 0+p,0).由题2|OA |=|OM |+|ON |,得2p =|x 0-p |+|x 0+p |, 所以-p ≤x 0≤p .O ′到抛物线准线y =-p2的距离d =y 0+p 2=x 20+p22p,⊙O ′的半径|O ′A |=x 20+y 0-p 2=x 20+⎝ ⎛⎭⎪⎫x 202p -p 2=12px 40+4p 4. 因为r >d ⇔x 40+4p 4>()x 20+p 22⇔x 20<32p 2,又x 20≤p 2<32p 2(p >0),所以r >d ,即⊙O ′与抛物线的准线总相交.。

新高考数学复习专题10 圆锥曲线中的最值的问题(解析版)

新高考数学复习专题10 圆锥曲线中的最值的问题(解析版)

专题10 圆锥曲线中的最值的问题一、题型选讲题型一 、与线段有关的最值问题与线段有关的最值问题关键是建立关于线段的目标函数,然后运用基本不等式或者函数有关的问题,运用基本不等式或者函数求解。

线段的长度可以通过两点间的距离或者利用相交弦长公式进行求解。

例1、(2020届山东省日照市高三上期末联考)过抛物线24y x =的焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,则( )A .以线段AB 为直径的圆与直线32x =-相离 B .以线段BM 为直径的圆与y 轴相切 C .当2AF FB =时,92AB = D .AB 的最小值为4【答案】ACD【解析】对于选项A ,点M 到准线1x =-的距离为()1122AF BF AB +=,于是以线段AB 为直径的圆与直线1x =-一定相切,进而与直线32x =-一定相离: 对于选项B ,显然AB 中点的横坐标与12BM 不一定相等,因此命题错误. 对于选项C ,D ,设()11,A x y ,()22,B x y ,直线AB 方程为1x my =+,联立直线与抛物线方程可得2440y my --=,124y y =-,121=x x ,若设()24,4A a a ,则211,4B a a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,于是21221424AB x x p a a=++=++,AB 最小值为4;当2AF FB =可得122y y =-, 142a a ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,所212a =,92AB =.故选:ACD.例2、(2020届山东省泰安市高三上期末)已知抛物线()220y px p =>的焦点为F (4,0),过F 作直线l交抛物线于M ,N 两点,则p =_______,49NF MF-的最小值为______. 【答案】8p = 13【解析】∵ 抛物线()220y px p =>的焦点为F(4,0),∴ 8p =,∴ 抛物线的方程为216y x =,设直线l 的方程为4x my =+,设()11,M x y ,()22,N x y ,由2164y x x my ⎧=⎨=+⎩得216640y my --=, ∴1216y y m +=,1264y y =-, 由抛物线的定义得11MF NF +121144x x =+++()()21124444x x x x +++=++()()211244888my my my my ++++=++()()122121216864m y y m y y m y y ++=+++22216166412864m m m +=-++()()22161641m m +=+14=, ∴49NF MF -11494NF NF ⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭419NF NF =+-1≥13=, 当且仅当49NF NF=即6NF =时,等号成立, 故答案为:13. 例3(2019南京、盐城一模)如图,在平面直角坐标系xOy 中,设点M (x 0,y 0)是椭圆C :x 24+y 2=1上的一点,从原点O 向圆M :(x -x 0)2+(y -y 0)2=r 2作两条切线分别与椭圆C 交于点P ,Q ,直线OP ,OQ 的斜率分别记为k 1,k 2.(1) 若圆M 与x 轴相切于椭圆C 的右焦点,求圆M 的方程;(2) 若r =255.①求证:k 1k 2=-14;②求OP ·OQ 的最大值.思路分析1 第(2)问,注意到直线OP ,OQ 与圆相切,因此,利用圆心到直线的距离等于半径可得到k 1,k 2与x 0,y 0的关系,利用点(x 0,y 0)在椭圆上,来求出k 1k 2的值.由直线OP ,OQ 与椭圆相交,求出交点的坐标,进而将OP ·OQ 表示为k 1,k 2的代数式,根据k 1k 2=-14,消去k 1(或k 2)后,得到关于k 2(或k 1)的函数,利用基本不等式或函数求最值的方法,求出OP ·OQ 的最大值.思路分析2 对于第(2)问的第②小题,由点P ,Q 在椭圆上以及k 1k 2=-14,将OP ,OQ 表示为点P ,Q 的横坐标的形式,然后来求它的最值.规范解答 (1) 因为椭圆C 右焦点的坐标为(3,0),所以圆心M 的坐标为3,±12,(2分)从而圆M 的方程为(x -3)2+y ±122=14.(4分)(2) ①因为圆M 与直线OP :y =k 1x 相切,所以|k 1x 0-y 0|k 21+1=255, 即(4-5x 20)k 21+10x 0y 0k 1+4-5y 20=0,(6分)同理,有(4-5x 20)k 22+10x 0y 0k 2+4-5y 20=0,所以k 1,k 2是方程(4-5x 20)k 2+10x 0y 0k +4-5y 20=0的两根,(8分)从而k 1k 2=4-5y 204-5x 20=4-51-14x 204-5x 20=-1+54x 204-5x 20=-14.(10分)②解法1 设点P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1x ,x 24+y 2=1,解得x 21=41+4k 21,y 21=4k 211+4k 21,(12分) 同理,x 22=41+4k 22,y 22=4k 221+4k 22,所以OP 2·OQ 2=41+4k 21+4k 211+4k 21·41+4k 22+4k 221+4k 22. 由①可知,k 1k 2=-14,所以原式=41+k 211+4k 21·41+k 221+4k 22=4+4k 211+4k 21·1+16k 211+4k 21(14分) ≤5+20k 21221+4k 212=254,当且仅当k 1=±12时取等号. 所以OP ·OQ 的最大值为52. (16分)解法2 设点P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),由①知k 1k 2=-14, 得y 1y 2x 1x 2=-14,16y 21y 22=x 21x 22.(*)因为y 21=1-x 214,y 22=1-x 224代入(*),整理得x 21+x 22=4.(12分)所以OP 2·OQ 2=(x 21+y 21)·(x 22+y 22)=1+3x 2141+3x 224(14分)≤2+34x 21+x 2222=254, 当且仅当x 1=-x 2=±2时取等号,所以OP ·OQ 的最大值为52.(16分)题型二、 与向量有关的最值问题与向量有关的最值问题关键就是表示出点坐标,通过数量积转化为函数问题,然后运用基本不等式或者求导研究最值。

最新整理高考数学提分专练及答案-圆锥曲线的定点 定值与最值

最新整理高考数学提分专练及答案-圆锥曲线的定点 定值与最值

高考数学提分专练及答案:圆锥曲线的定点定值与最值一、选择题1.已知抛物线y2=2p x(p>0)的焦点为F,点P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3)在抛物线上,且2x2=x1+x3,则有( )A.|F P1|+|F P2|=|F P3|B.|F P1|2+|F P2|2=|F P3|2C.2|F P2|=|F P1|+|F P3|D.|F P2|2=|F P1|·|F P3|答案:C解题思路:抛物线的准线方程为x=-,由定义得|F P1|=x1+,|F P2|=x2+,|F P3|=x3+,则|F P1|+|F P3|=x1++x3+=x1+x3+p,2|F P2|=2x2+p,由2x2=x1+x3,得2|F P2|=|F P1|+|F P3|,故选 C.2.与抛物线y2=8x相切倾斜角为135°的直线l与x 轴和y轴的交点分别是A和B,那么过A,B两点的最小圆截抛物线y2=8x的准线所得的弦长为( )A.4B.2C.2D.答案:C命题立意:本题考查直线与抛物线及圆的位置关系的应用,难度中等.解题思路:设直线l的方程为y=-x+b,联立直线与抛物线方程,消元得y2+8y-8b=0,因为直线与抛物线相切,故Δ=82-4×(-8b)=0,解得b=-2,故直线l的方程为x+y+2=0,从而A(-2,0),B(0,-2),因此过A,B两点最小圆即为以A B为直径的圆,其方程为(x+1)2+(y+1)2=2,而抛物线y2=8x的准线方程为x=-2,此时圆心(-1,-1)到准线的距离为1,故所截弦长为2=2.3.如图,过抛物线y2=2p x(p>0)的焦点F的直线l交抛物线于点A,B,交其准线于点C,若|B C|=2|B F|,且|A F|=3,则此抛物线的方程为( )A.y2=9xB.y2=6xC.y2=3xD.y2=x答案:C命题立意:本题考查抛物线定义的应用及抛物线方程的求解,难度中等.解题思路:如图,分别过点A,B作抛物线准线的垂线,垂足分别为E,D,由抛物线定义可知|A E|=|A F|=3,|B C|=2|B F|=2|B D|,在R t B D C中,可知B C D=30°,故在R t A C E中,可得|A C|=2|A E|=6,故|C F|=3,则G F即为A C E的中位线,故|G F|=p==,因此抛物线方程为y2=2p x=3x.4.焦点在x轴上的双曲线C的左焦点为F,右顶点为A,若线段F A的中垂线与双曲线C有公共点,则双曲线C的离心率的取值范围是( )A.(1,3)B.(1,3]C.(3,+∞)D.[3,+∞)答案:D命题立意:本题主要考查双曲线的离心率问题,考查考生的化归与转化能力.解题思路:设A F的中点C(x C,0),由题意x C≤-a,即≤-a,解得e=≥3,故选 D.5.过点(,0)引直线l与曲线y=相交于A,B两点,O 为坐标原点,当A O B的面积取值时,直线l的斜率等于( )A. B.- C.± D.-答案:B命题透析:本题考查直线与圆的位置关系以及数形结合的数学思想.思路点拨:由y=,得x2+y2=1(y≥0),即该曲线表示圆心在原点,半径为1的上半圆,如图所示.故S A O B=|O A||O B|·s i n A O B=s i n A O B,所以当s i n A O B=1,即O A O B时,S A O B取得值,此时O到直线l的距离d=|O A|s i n45°=.设此时直线l的方程为y=k(x-),即k x-y-k=0,则有=,解得k=±,由图可知直线l的倾斜角为钝角,故k=-.6.点P在直线l:y=x-1上,若存在过P的直线交抛物线y=x2于A,B两点,且|P A|=|A B|,则称点P为“正点”,那么下列结论中正确的是( )A.直线l上的所有点都是“正点”B.直线l上仅有有限个点是“正点”C.直线l上的所有点都不是“正点”D.直线l上有无穷多个点(点不是所有的点)是“正点”答案:A解题思路:本题考查直线与抛物线的定义.设A(m,n),P(x,x-1),则B(2m-x,2n-x+1), A,B在y=x2上, n=m2,2n-x+1=(2m-x)2,消去n,整理得关于x的方程x2-(4m-1)x+2m2-1=0,Δ=8m2-8m+5>0恒成立,方程恒有实数解.二、填空题7.设A,B为双曲线-=1(b>a>0)上两点,O为坐标原点.若O A O B,则A O B面积的最小值为________.答案:解题思路:设直线O A的方程为y=k x,则直线O B的方程为y=-x,则点A(x1,y1)满足故x=,y=, |O A|2=x+y=;同理|O B|2=.故|O A|2·|O B|2=·=.=≤(当且仅当k=±1时,取等号), |O A|2·|O B|2≥,又b>a>0,故S A O B=|O A|·|O B|的最小值为.8.已知直线y=x与双曲线-=1交于A,B两点,P为双曲线上不同于A,B的点,当直线P A,P B的斜率k P A,k P B存在时,k P A·k P B=________.答案:解题思路:设点A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),则由得y2=,y1+y2=0,y1y2=-,x1+x2=0,x1x2=-4×.由k P A·k P B=·====知k P A·k P B为定值.9.设平面区域D是由双曲线y2-=1的两条渐近线和抛物线y2=-8x的准线所围成的三角形(含边界与内部).若点(x,y)D,则目标函数z=x+y的值为______.答案:3解题思路:本题考查双曲线、抛物线的性质以及线性规划.双曲线y2-=1的两条渐近线为y=±x,抛物线y2=-8x的准线为x=2,当直线y=-x+z过点A(2,1)时,z m a x=3.三、解答题10.已知抛物线y2=4x,过点M(0,2)的直线与抛物线交于A,B两点,且直线与x轴交于点 C.(1)求证:|M A|,|M C|,|M B|成等比数列;(2)设=α,=β,试问α+β是否为定值,若是,求出此定值;若不是,请说明理由.解析:(1)证明:设直线的方程为:y=k x+2(k≠0),联立方程可得得k2x2+(4k-4)x+4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),C,则x1+x2=-,x1x2=,|M A|·|M B|=|x1-0|·|x2-0|=,而|M C|2=2=,|M C|2=|M A|·|M B|≠0,即|M A|,|M C|,|M B|成等比数列.(2)由=α,=β,得(x1,y1-2)=α,(x2,y2-2)=β,即得:α=,β=,则α+β=,由(1)中代入得α+β=-1,故α+β为定值且定值为-1.11.如图,在平面直角坐标系x O y中,设点F(0,p)(p>0),直线l:y=-p,点P在直线l上移动,R是线段P F与x轴的交点,过R,P分别作直线l1,l2,使l1P F,l2l,l1∩l2=Q.(1)求动点Q的轨迹C的方程;(2)在直线l上任取一点M作曲线C的两条切线,设切点为A,B,求证:直线A B恒过一定点;(3)对(2)求证:当直线M A,M F,M B的斜率存在时,直线M A,M F,M B的斜率的倒数成等差数列.解题思路:本题考查轨迹方程的求法及直线与抛物线的位置关系.(1)利用抛物线的定义即可求出抛物线的标准方程;(2)利用导数及方程根的思想得出两切点的直线方程,进一步求出直线恒过的定点;(3)分别利用坐标表示三条直线的斜率,从而化简证明即可.解析:(1)依题意知,点R是线段P F的中点,且R Q ⊥F P,R Q是线段F P的垂直平分线.|Q P|=|Q F|.故动点Q的轨迹C是以F为焦点,l为准线的抛物线,其方程为:x2=4p y(p>0).(2)设M(m,-p),两切点为A(x1,y1),B(x2,y2).由x2=4p y得y=x2,求导得y′=x.两条切线方程为y-y1=x1(x-x1),y-y2=x2(x-x2),对于方程,代入点M(m,-p)得,-p-y1=x1(m-x1),又y1=x,-p-x=x1(m-x1),整理得x-2m x1-4p2=0.同理对方程有x-2m x2-4p2=0,即x1,x2为方程x2-2m x-4p2=0的两根.x1+x2=2m,x1x2=-4p2.设直线A B的斜率为k,k===(x1+x2),所以直线的方程为y-=(x1+x2)(x-x1),展开得:y=(x1+x2)x-,将代入得:y=x+p.直线恒过定点(0,p).。

高中数学圆锥曲线与最值及取值范围问题(附经典例题与解析)

高中数学圆锥曲线与最值及取值范围问题(附经典例题与解析)

圆锥曲线与最值问题【知识点分析】方法一、圆锥曲线的的定义转化法借助圆锥曲线定义将最值问题等价转化为易求、易解、易推理证明的问题来处理.(1)椭圆:到两定点的距离之和为常数(大于两定点的距离)(2)双曲线:到两定点距离之差的绝对值为常数(小于两定点的距离) (3)抛物线:到定点与定直线距离相等。

【相似题练习】1.已知抛物线y 2=8x ,点Q 是圆C :x 2+y 2+2x ﹣8y +13=0上任意一点,记抛物线上任意一点到直线x =﹣2的距离为d ,则|PQ |+d 的最小值为( ) A .5 B .4 C .3 D .2 1.已知双曲线C :的右焦点为F ,P 是双曲线C 的左支上一点,M (0,2),则△PFM 周长最小值为 .【知识点分析】 方法二、函数法二次函数2y ax bx c =++顶点坐标为24b ac b ⎛⎫-- ⎪,1.已知F 1,F 2为椭圆C :+=1的左、右焦点,点E 是椭圆C 上的动点,1•2的最大值、最小值分别为( ) A .9,7 B .8,7 C .9,8 D .17,8【知识点分析】方法三、利用最短路径【问题1】“将军饮马”作法图形原理在直线l 上求一点P ,使P A +PB 值最小.作B 关于l 的对称点B '连A B ',与l 交点即为P .两点之间线段最短. P A +PB 最小值为A B '.【问题2】 作法图形原理在直线1l 、2l 上分别求点M 、N ,使△PMN 的周长最小.分别作点P 关于两直线的对称点P '和P '',连P 'P '',与两直线交点即为M ,N .两点之间线段最短. PM +MN +PN 的最小值为 线段P 'P ''的长.【问题3】 作法图形原理在直线1l 、2l 上分别求点M 、N ,使四边形PQMN 的周长最小.分别作点Q 、P 关于直线1l 、2l 的对称点Q '和P '连Q 'P ',与两直线交点即为M ,N .两点之间线段最短. 四边形PQMN 周长的最小值为线段P 'P ''的长.【问题4】 作法图形原理作点P 关于1l 的对称点P ',作P 'B ⊥2l 于B ,交l 于A .点到直线,垂线段最短. P A +AB 的最小值为线段P 'B 的长.l B A lPB'AB l 1l 2Pl 1l 2NMP''P'P l 1l 2N MP'Q'Q P l 1l 2P Q l 1A P'Pl 1l 2P小.【问题5】 作法图形原理A 为1l 上一定点,B 为2l 上一定点,在2l 上求点M ,在1l 上求点N ,使AM +MN +NB 的值最小.作点A 关于2l 的对称点A ',作点B 关于1l 的对称点B ',连A 'B '交2l 于M ,交1l 于N .两点之间线段最短. AM +MN +NB 的最小值为线段A 'B '的长.【相似题练习】1.已知双曲线x 2﹣y 2=1的右焦点为F ,右顶点A ,P 为渐近线上一点,则|PA |+|PF |的最小值为( )A .B .C .2D .【知识点分析】方法四、利用圆的性质【相似题练习】1.已知椭圆,圆A :x 2+y 2﹣3x ﹣y +2=0,P ,Q 分別为椭圆C 和圆A 上的点,F (﹣2,0),则|PQ |+|PF |的最小值为( ) A . B . C . D .l 2l 1ABNMl 2l 1M N A'B'AB【知识点分析】 方法五、切线法【相似题练习】1.如图,设椭圆C :+=1(a >b >0)的左右焦点为F 1,F 2,上顶点为A ,点B ,F 2关于F 1对称,且AB⊥AF 2(Ⅰ)求椭圆C 的离心率;(Ⅱ)已知P 是过A ,B ,F 2三点的圆上的点,若△AF 1F 2的面积为,求点P 到直线l :x ﹣y ﹣3=0距离的最大值.【知识点分析】 方法六、参数法1.圆222)()(r b y a x =-+-的参数方程可表示为)(.sin ,cos 为参数θθθ⎩⎨⎧+=+=r b y r a x .2. 椭圆12222=+b y a x )0(>>b a 的参数方程可表示为)(.sin ,cos 为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==b y a x .3. 抛物线px y 22=的参数方程可表示为)(.2,22为参数t pt y px x ⎩⎨⎧==.【相似题练习】已知点A (2,1),点B 为椭圆+y 2=1上的动点,求线段AB 的中点M 到直线l 的距离的最大值.并求此时点B 的坐标.【知识点分析】方法七、基本不等式1、均值不等式定理: 若0a >,0b >,则2a b ab +≥,2、常用的基本不等式:①()222,a b ab a b R +≥∈;②()22,2a b ab a b R +≤∈;③()20,02a b ab a b +⎛⎫≤>> ⎪⎝⎭;④()222,22a b a b a b R ++⎛⎫≥∈ ⎪⎝⎭.【相似题练习】1.抛物线y 2=4x 的焦点为F ,点A 、B 在抛物线上,且∠AFB =,弦AB 的中点M 在准线l 上的射影为M ′,则的最大值为 .方法七、利用三角形的三边关系两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。

圆锥曲线求最值方法总结及典型例题

圆锥曲线求最值方法总结及典型例题

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=x 2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=x 2的焦点为F (0 ,41),准线为y=41-,过A 、B 、M 准线y=41-的垂线,垂足分别是A 1、B 1、M 1, 则所求的距离d=MM 1+43=21(AA 1+BB 1) +43=21(AF+BF) +43≥21AB+43=21×4+43=411, 当且仅当弦AB 过焦点F 时,d 取最小值411, 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.求角的最值例2.M ,N 分别是椭圆12422=+y x 的左、右焦点,l 是椭圆的一条准线,点P 在l 上,则∠MPN 的最大值是 .解析:不妨设l 为椭圆的右准线,其方程是22=x ,点)0)(,22(00>y y P ,直线PM 和PN 倾斜角分别为βα和.∵)0,2(),0,2(N M -∴,232220tan 00y y k PM =+-==α22220tan 00y y k PN =--==β于是)tan(tan αβ-=∠MPN 2321232tan tan 1tan tan 0000y y y y ⋅+-=+-=αβαβ 33622262262200200=≤+=+=y y y y ∵)2,0[π∈∠MPN ∴6π≤∠MPN 即∠MPN 的最大值为6π. 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例3.点M 和F 分别是椭圆192522=+y x 上的动点和右焦点,定点B(2,2).⑴求|MF|+|MB|的最小值. ⑵求45|MF|+|MB|的最小值. 解析:易知椭圆右焦点为F(4,0),左焦点F ′(-4,0),离心率e=54,准线方程x=±425. 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=425的垂线,垂足为H , 则54||||==e MH MF ⇒||54|H |MF M =. 于是45|MF|+|MB|=|MH|+|MB|≥|HB|=417. 可见,当且仅当点B 、M 、H 共线时,45|MF|+|MB|取最小值417. 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。

圆锥曲线的最值问题

圆锥曲线的最值问题

圆锥曲线的最值问题例1、给定点A (-2,2),已知B 是椭圆2212516x y +=上的动点,F 是右焦点,当53AB BF +取得最小值时,试求B 点的坐标。

解析:因为椭圆的35e =,所以513AB BF AB BF e +=+,而1BF e 为动点B 到左准线的距离。

故本题可化为,在椭圆上求一点B ,使得它到A 点和左准线的距离之和最小,过点B 作l 的垂线,垂点为N ,过A 作此准线的垂线,垂点为M ,由椭圆定义||35||||||||BF e BF BN e BN BF ==⇒= 于是 5||||||3AB BF AB BN AN AM +=+≥≥为定值 其中,当且仅当B 点AM 与椭圆的定点时等点成立,此时B为(2) 所以,当53AB BF +取得最小值时,B点坐标为(2)例2、已知椭圆的焦点1(3,0)F -、2(3,0)F ,且与直线90x y -+=有公共点,求其中长轴最短的椭圆方程.解:(法一)设椭圆方程为222219x y a a +=-(29a >),由22221990x y a a x y ⎧+=⎪-⎨⎪-+=⎩得22224(29)18900a x a x a a -++-=, 由题意,a 有解,∴22224(18)4(29)(90)0a a a a ∆=---≥, ∴42544050a a -+≥,∴245a ≥或29a ≤(舍),∴2min 45a =,此时椭圆方程是2214536x y +=. (法二)先求点1(3,0)F -关于直线90x y -+=的对称点(9,6)F -,直线2FF 与椭圆的交点为M,则12222||||||||||a MF MF MF MF FF =+=+≥=,∴mina =2214536x y +=. 例3、已知动点A 、B 分别在x 轴、y 轴上,且满足|AB|=2,点P 在线段AB 上,且).(是不为零的常数t t =设点P 的轨迹方程为C(1)求点P 的轨迹方程C ;(2)若t=2,点M 、N 是C 上关于原点对称的两个动点(M 、N 不在坐标轴上),点Q坐标为),3,23(求△QMN 的面积S 的最大值。

高中数学圆锥曲线与最值及取值范围问题(附经典例题与解析)

高中数学圆锥曲线与最值及取值范围问题(附经典例题与解析)

圆锥曲线与最值问题【知识点分析】方法一、圆锥曲线的的定义转化法借助圆锥曲线定义将最值问题等价转化为易求、易解、易推理证明的问题来处理.(1)椭圆:到两定点的距离之和为常数(大于两定点的距离)(2)双曲线:到两定点距离之差的绝对值为常数(小于两定点的距离) (3)抛物线:到定点与定直线距离相等。

【相似题练习】1.已知抛物线y 2=8x ,点Q 是圆C :x 2+y 2+2x ﹣8y +13=0上任意一点,记抛物线上任意一点到直线x =﹣2的距离为d ,则|PQ |+d 的最小值为( ) A .5 B .4 C .3 D .2 1.已知双曲线C :的右焦点为F ,P 是双曲线C 的左支上一点,M (0,2),则△PFM 周长最小值为 .【知识点分析】 方法二、函数法二次函数2y ax bx c =++顶点坐标为24b ac b ⎛⎫-- ⎪,1.已知F 1,F 2为椭圆C :+=1的左、右焦点,点E 是椭圆C 上的动点,1•2的最大值、最小值分别为( ) A .9,7 B .8,7 C .9,8 D .17,8【知识点分析】方法三、利用最短路径【问题1】“将军饮马”作法图形原理在直线l 上求一点P ,使P A +PB 值最小.作B 关于l 的对称点B '连A B ',与l 交点即为P .两点之间线段最短. P A +PB 最小值为A B '.【问题2】 作法图形原理在直线1l 、2l 上分别求点M 、N ,使△PMN 的周长最小.分别作点P 关于两直线的对称点P '和P '',连P 'P '',与两直线交点即为M ,N .两点之间线段最短. PM +MN +PN 的最小值为 线段P 'P ''的长.【问题3】 作法图形原理在直线1l 、2l 上分别求点M 、N ,使四边形PQMN 的周长最小.分别作点Q 、P 关于直线1l 、2l 的对称点Q '和P '连Q 'P ',与两直线交点即为M ,N .两点之间线段最短. 四边形PQMN 周长的最小值为线段P 'P ''的长.【问题4】 作法图形原理作点P 关于1l 的对称点P ',作P 'B ⊥2l 于B ,交l 于A .点到直线,垂线段最短. P A +AB 的最小值为线段P 'B 的长.l B A lPB'AB l 1l 2Pl 1l 2NMP''P'P l 1l 2N MP'Q'Q P l 1l 2P Q l 1A P'Pl 1l 2P小.【问题5】 作法图形原理A 为1l 上一定点,B 为2l 上一定点,在2l 上求点M ,在1l 上求点N ,使AM +MN +NB 的值最小.作点A 关于2l 的对称点A ',作点B 关于1l 的对称点B ',连A 'B '交2l 于M ,交1l 于N .两点之间线段最短. AM +MN +NB 的最小值为线段A 'B '的长.【相似题练习】1.已知双曲线x 2﹣y 2=1的右焦点为F ,右顶点A ,P 为渐近线上一点,则|PA |+|PF |的最小值为( )A .B .C .2D .【知识点分析】方法四、利用圆的性质【相似题练习】1.已知椭圆,圆A :x 2+y 2﹣3x ﹣y +2=0,P ,Q 分別为椭圆C 和圆A 上的点,F (﹣2,0),则|PQ |+|PF |的最小值为( ) A . B . C . D .l 2l 1ABNMl 2l 1M N A'B'AB【知识点分析】 方法五、切线法【相似题练习】1.如图,设椭圆C :+=1(a >b >0)的左右焦点为F 1,F 2,上顶点为A ,点B ,F 2关于F 1对称,且AB⊥AF 2(Ⅰ)求椭圆C 的离心率;(Ⅱ)已知P 是过A ,B ,F 2三点的圆上的点,若△AF 1F 2的面积为,求点P 到直线l :x ﹣y ﹣3=0距离的最大值.【知识点分析】 方法六、参数法1.圆222)()(r b y a x =-+-的参数方程可表示为)(.sin ,cos 为参数θθθ⎩⎨⎧+=+=r b y r a x .2. 椭圆12222=+b y a x )0(>>b a 的参数方程可表示为)(.sin ,cos 为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==b y a x .3. 抛物线px y 22=的参数方程可表示为)(.2,22为参数t pt y px x ⎩⎨⎧==.【相似题练习】已知点A (2,1),点B 为椭圆+y 2=1上的动点,求线段AB 的中点M 到直线l 的距离的最大值.并求此时点B 的坐标.【知识点分析】方法七、基本不等式1、均值不等式定理: 若0a >,0b >,则2a b ab +≥,2、常用的基本不等式:①()222,a b ab a b R +≥∈;②()22,2a b ab a b R +≤∈;③()20,02a b ab a b +⎛⎫≤>> ⎪⎝⎭;④()222,22a b a b a b R ++⎛⎫≥∈ ⎪⎝⎭.【相似题练习】1.抛物线y 2=4x 的焦点为F ,点A 、B 在抛物线上,且∠AFB =,弦AB 的中点M 在准线l 上的射影为M ′,则的最大值为 .方法七、利用三角形的三边关系两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。

圆锥曲线的最值 定值 范围等经典考题型附答案 作业

圆锥曲线的最值 定值 范围等经典考题型附答案 作业

圆锥曲线的综合应用一、圆锥曲线的最值问题方法1:定义转化法①根据圆锥曲线的定义列方程;②将最值问题转化为距离问题求解.例1、已知点F 是双曲线错误!-错误!=1的左焦点,定点A 的坐标为(1,4),P 是双曲线右支上的动点,则|PF |+|P A |的最小值为________.方法2:数形结合(切线法)当所求的最值是圆锥曲线上的点到某条直线的距离的最值时:①求与直线平行的圆锥曲线的切线;②求出两平行线的距离即为所求的最值.例2、求椭圆错误!+y 2=1上的点到直线y =x +2错误!的距离的最大值和最小值,并求取得最值时椭圆上点的坐标.方法3:参数法(函数法)① 选取合适的参数表示曲线上点的坐标;②求解关于这个参数的函数最值例3、在平面直角坐标系xOy 中,点P (x ,y )是椭圆错误!+y 2=1上的一个动点,则S =x +y 的最大值为________.方法4:基本不等式法①将最值用变量表示.②利用基本不等式求得表达式的最值.例4、求椭圆错误!+y 2=1内接矩形ABCD 面积的最大值.二、圆锥曲线的范围问题方法1:曲线几何性质法①由几何性质建立关系式;②化简关系式求解.例1、已知双曲线错误!-错误!=1(a >0,b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线的右支上,且|PF 1|=4|PF 2|,则此双曲线中ac 的取值范围是________.方法2:判别式法当直线和圆锥曲线相交、相切和相离时,分别对应着直线和圆锥曲线方程联立消元后得到的一元二次方程的判别式大于零、等于零、小于零①联立曲线方程,消元后求判别式;②根据判别式大于零、小于零或等于零结合曲线性质求解.例2、在平面直角坐标系xOy中,经过点(0,错误!)且斜率为k的直线l与椭圆错误!+y2=1有两个不同的交点P和Q。

(1)求k的取值范围;(2)设椭圆与x轴正半轴、y轴正半轴的交点分别为A,B,是否存在常数m,使得向量错误!+错误!与错误!共线?如果存在,求m值;如果不存在,请说明理由.三、圆锥曲线的定值、定点问题方法1:特殊到一般法根据特殊情况能找到定值(或定点)的问题①根据特殊情况确定出定值或定点;②对确定出来的定值或定点进行一般情况的证明.例1、已知双曲线C:x2-错误!=1,过圆O:x2+y2=2上任意一点作圆的切线l,若l交双曲线于A,B两点,证明:∠AOB的大小为定值.方法2:引进参数法定值、定点是变化中的不变量,引入参数找出与变量与参数没有关系的点(或值)即是定点(或定值)。

高中数学 考前归纳总结 圆锥曲线中的最值问题

高中数学 考前归纳总结 圆锥曲线中的最值问题

一、常见基本题型:(1)利用基本不等式求最值,例1、已知椭圆两焦点1F 、2F 在y 轴上,短轴长为22,离心率为22,P 是椭圆在第一 象限弧上一点,且121PF PF ⋅=,过P 作关于直线F 1P 对称的两条直线PA 、PB 分别交 椭圆于A 、B 两点,求△PAB 面积的最大值。

解、设椭圆方程为22221y x a b+=,由题意可得2,2,22a b c ===,故椭圆方程为22142y x +=设AB 的直线方程:m x y +=2.由⎪⎩⎪⎨⎧=++=142222y x m x y ,得0422422=-++m mx x , 由0)4(16)22(22>--=∆m m ,得2222<<-mP 到AB 的距离为3||m d =, 则3||3)214(21||212m m d AB S PAB ⋅⋅-=⋅=∆2)28(81)8(8122222=+-≤+-=m m m m 。

当且仅当()22,222-∈±=m 取等号, ∴三角形PAB 面积的最大值为2。

(2)利用函数求最值,例2.如图,椭圆222:12x y C a +=的焦点在x 轴上,左右顶点分别为1,A A ,上顶点为B ,抛物线12,C C 分别以A,B 为焦点,其顶点均为坐标原点O ,1C 与2C 相交于直线2y x =上一点P.(1)求椭圆C 及抛物线12,C C 的方程;(2)若动直线l 与直线OP 垂直,且与椭圆C 交于不同的两点M,N,已知点(Q ,求QM QN 的最小值. 解:(1)由题意(,0),A a B ,故抛物线C 1 的方程可设为ax y 42=,C 2的方程为y x 242=由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===xy y x axy 224422 得)28,8(,4P a =所以椭圆C:121622=+y x ,抛物线C 1:,162x y =抛物线C 2:y x 242= (2)由(1)知,直线OP 的斜率为2,所以直线l 的斜率为22-设直线l 方程为b x y +-=22由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-==+b x y y x 22121622,整理得0)168(28522=-+-b bx x因为动直线l 与椭圆C 交于不同两点,所以0)168(2012822>--=∆b b 解得1010<<-b设M (11,y x )、N (22,y x ),则21212816,55b x x b x x -+== 58)(2221)22)(22(2221212121-=++-=+-+-=b b x x b x x b x b x y y 因为),2(),,2(2211y x y x +=+=所以2)(2),2)(,2(2121212211++++=++=⋅y y x x x x y x y x5141692-+=b b因为1010<<-b ,所以当98-=b 时,⋅取得最小值其最小值等于938514)98(516)98(592-=--+-⨯ 例3、已知抛物线)0(2:2>=p py x C 的焦点为F ,抛物线上一点A 的横坐标为 1x )0(1>x ,过点A 作抛物线C 的切线1l 交x 轴于点D ,交y 轴于点Q ,交直线 :2pl y =于点M ,当2||=FD 时, 60=∠AFD . (1)求证:AFQ ∆为等腰三角形,并求抛物线C 的方程;(2)若B 位于y 轴左侧的抛物线C 上,过点B 作抛物线C 的切线2l 交直线1l 于点P ,交直线l 于点N ,求PMN ∆面积的最小值,并求取到最小值时的1x 值.解:(1)设),(11y x A ,则切线AD 的方程为pxx p x y 2211-=,所以),0(),0,2(11y Q x D -,12||y p FQ +=,, 所以||||FA FQ =, 所以AFQ ∆为等腰三角形且D 为AQ 中点,所以AQ DF ⊥, 60,2||=∠=AFD DF , 12,60==∠∴pQFD,得2=p ,抛物线方程为y x 42= (2)设)0(),(222<x y x B ,则B 处的切线方程为22222xx x y -=由)4,2(42422121222211x x x x P x x x y x x x y +⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=,)1,22(14211211x x M y x x x y +⇒⎪⎩⎪⎨⎧=-= 同理)1,22(22x x N +, 所以面积212211221221116)4)(()41)(2222(21x x x x x x x x x x x x S --=---+=……①设AB 的方程为b kx y +=,则0>b由044422=--⇒⎩⎨⎧=+=b kx x yx bkx y ,得代入①得:bb k b b b b k S ++=++=2222)1(64)44(1616,使面积最小,则0=k ,得到bbb S 2)1(+=…………②令t b =,由②得t t t t t t S 12)1()(322++=+=,222)1)(13()(tt t t S +-=', 所以当)33,0(∈t 时)(t S 单调递减;当),33(+∞∈t )(t S 单调递增, 所以当33=t 时,S 取到最小值为9316,此时312==t b ,0=k ,所以311=y ,即3321=x 。

圆锥曲线中最值问题

圆锥曲线中最值问题
x2 y2 如图, 如图,已知 A 、 B 是椭圆 + =1 16 9 的两个顶点, 是椭圆上两点, 的两个顶点, C 、 D 是椭圆上两点, 两侧, 且分别在 AB 两侧,则四边形 ABCD
问题 三
y B O D C A x
12 2 面积的最大值是 ________ .
圆锥曲线中的最值问题( 圆锥曲线中的最值问题(一)
求圆锥曲线中的最值 问题常用哪些方法? 问题常用哪些方法?
圆锥曲线中的最值问题( 圆锥曲线中的最值问题(一)
x2 y2 例1.设实数 x, y满足 + =1 16 9 则 x + y的最大值是 ______ , 5 最小值是 _______ . -5
y
O
x
x+ y =t
1、参数 法 、 2、判别式法 、 3、几何法 、
h2 e2 3 整理得到: 消去 2 整理得到: (4 − 4λ ) = 1 + 2λ,即:λ = 1 − 2 b 4 e +2 2 3 可以解出: 由λ ∈ [ , ]可以解出: e ∈ [ 7 , 10 ] 则e的最小值为 7,最大值为 10. , 3 4
圆锥曲线中的最值问题( 圆锥曲线中的最值问题(一)
y P F1 O F2 x
圆锥曲线中的最值问题( 圆锥曲线中的最值问题(一)
小结 1. 掌握求圆锥曲线中的有关最值的基本方法: 掌握求圆锥曲线中的有关最值的基本方法: (1)参数 法 ) (2)判别式法 (3)几何法 ) ) (4)定义法 )
(5)函数法(建立目标函数,利用函数的性质和不等式的性 )函数法(建立目标函数, 质以及通过设参、换元等途径来解决) 质以及通过设参、换元等途径来解决) 2. 解析几何是研究“形”的科学,在求圆锥曲线的最值问题 解析几何是研究“ 的科学, 时 要善于结合图形,通过数形结合将抽象的问题、 要善于结合图形,通过数形结合将抽象的问题、繁杂的问题 化归为动态的形的问题,从而使问题顺利解决 化归为动态的形的问题,从而使问题顺利解决. 3. 涉及焦点、准线、离心率的问题要灵活地利用圆锥曲线的 涉及焦点、准线、 定义或焦半径去解决. 定义或焦半径去解决

圆锥曲线最值的练习题

圆锥曲线最值的练习题

圆锥曲线最值的练习题一、椭圆最值问题1. 已知椭圆 $\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1$($a >b > 0$),求椭圆上点到原点的最大距离。

2. 椭圆 $\frac{x^2}{4} + \frac{y^2}{3} = 1$ 上任一点到直线 $x + y + 1 = 0$ 的距离的最大值是多少?3. 椭圆 $\frac{x^2}{25} + \frac{y^2}{16} = 1$ 上任一点到点 $P(4, 0)$ 的距离的最小值是多少?二、双曲线最值问题4. 已知双曲线 $\frac{x^2}{a^2} \frac{y^2}{b^2} = 1$,求双曲线上任一点到中心的最大距离。

5. 双曲线 $\frac{x^2}{9} \frac{y^2}{16} = 1$ 上任一点到直线 $2x 3y + 6 = 0$ 的距离的最小值是多少?6. 双曲线 $\frac{y^2}{4} \frac{x^2}{5} = 1$ 上任一点到点$A(2, 0)$ 的距离的最大值是多少?三、抛物线最值问题7. 已知抛物线 $y^2 = 4ax$,求抛物线上任一点到焦点的距离的最小值。

8. 抛物线 $x^2 = 8y$ 上任一点到直线 $y = 2x + 1$ 的距离的最大值是多少?9. 抛物线 $y^2 = 12x$ 上任一点到点 $B(3, 0)$ 的距离的最小值是多少?四、综合应用题10. 已知椭圆 $\frac{x^2}{25} + \frac{y^2}{16} = 1$,求椭圆上点到直线 $3x + 4y 10 = 0$ 的距离的最大值。

11. 双曲线 $\frac{x^2}{9} \frac{y^2}{16} = 1$ 上任一点到直线 $x y + 2 = 0$ 的距离的最小值是多少?12. 抛物线 $y^2 = 8x$ 上任一点到点 $C(2, 0)$ 的距离的最大值是多少?13. 已知椭圆 $\frac{x^2}{4} + \frac{y^2}{3} = 1$ 和抛物线$y^2 = 4x$,求两曲线上的点到直线 $x + y 3 = 0$ 的距离之和的最小值。

2025届高中数学一轮复习《圆锥曲线最值与范围问题》ppt

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高考一轮总复习•数学
第9页
圆锥曲线中最值的求法 (1)几何法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,则考虑利用图形性质来 解决,这就是几何法. (2)代数法:若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可首先建立起目标函 数,再求这个函数的最值,求函数最值的常用方法有配方法、判别式法、基本不等式法及单 调性法等.
5-82=2.
第23页
高考一轮总复习•数学
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圆锥曲线中取值范围问题的五种常用解法 (1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围. (2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解决这类问题的核心是建立两个参数之间 的等量关系. (3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围. (4)利用已知的不等关系构造不等式,从而求出参数的取值范围. (5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数 的取值范围.
第22页
高考一轮总复习•数学
即 16y20<(x0-4)2. 因为x420+y20=1,所以y02x-02 1=-14, 所以 5x20-8x0>0,解得 x0>85或 x0<0. 因为 0<x0≤2,所以85<x0≤2, 所以 EF=2 r2-d2=2 x40-12-4xy002=2 5-x80≤2 所以该圆被 x 轴截得的弦长|EF|的最大值为 2.
所以|AB|= 1+14 x1+x22-4x1x2= 解得 p=2(负值舍去).
1+14 8p-22-4=4 15,
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第6页
(2)由题知,直线 MN 的斜率不为 0,设直线 MN 的方程为 x=my+b,由(1)知,抛物线
C 的方程

2025高考数学圆锥曲线中的最值、范围问题课件练习题

2025高考数学圆锥曲线中的最值、范围问题课件练习题
例1
训练1
例2
训练2
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突破2
圆锥曲线中的最值、范围问题
方法技巧
圆锥曲线中最值(范围)问题的求解方法
几何法
若题目的条件和结论明显能体现几何特征及意义,则考虑利用图形性质来
解决.
若题目的条件和结论能体现一种明确的函数,则可首先建立目标函数,再
代数法 求这个函数的最值,求函数最值的常用方法有配方法、判别式法、基本不
第八章
平面解析几何
突破2 圆锥曲线中的最值、范围问题
目录
Contents
01
练习 练透好题 精准分层
突破2
圆锥曲线中的最值、范围问题
命题点1 最值问题
例1 [2023全国卷甲]已知直线 x -2 y +1=0与抛物线 C : y 2=2 px ( p >0)交于 A , B
两点,| AB |=4 15 .
.
例1
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例2
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突破2
圆锥曲线中的最值、范围问题
又 · =( x 3 -1, y 3 )·( x 4 -1, y 4 )= x 3 x 4 -( x 3 + x 4 )+1+ y 3 y 4 =0,
所以
2
2

4−2
2
+1+
4

=0,化简得 m 2 + k 2 +6 km =4.
(2)若动点 P 与双曲线 C 的两个焦点 F 1, F 2的距离之和为定值(大于| F 1 F 2|),且
cos
1
∠ F 1 PF 2的最小值为- ,求动点 P 的轨迹方程.
9
[解析]
2
2
由椭圆定义得 P 点轨迹为椭圆,可设其轨迹方程为 2 + 2 =1( a > b >0),

高考数学 圆锥曲线中的最值与定值问题例题分析(老师用)

高考数学 圆锥曲线中的最值与定值问题例题分析(老师用)

圆锥曲线中的最值与定值问题圆锥曲线中的最值问题【考点透视】圆锥曲线的最值问题,常用以下方法解决:当题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,可考虑利用数形结合法解;函数值域求解法:当题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可先建立目标函数,再求这个函数的最值. 利用代数基本不等式,结合参数方程,利用三角函数的有界性。

【题型分析】1.已知P 是椭圆2214x y +=在第一象限内的点,A (2,0),B (0,1),O 为原点,求四边形OAPB 的面积的最大值分析:设P (2cos θ,sin θ),(0)2πθ <<,点P 到直线AB :x+2y=2的距离|)2|d πθ+-==≤(椭圆参数方程,三角函数,最值问题的结合)2.已知点M (-2,0),N (2,0),动点P满足条件||||PM PN -=记动点P 的轨迹为W .(Ⅰ)求W 的方程;(Ⅱ)若A ,B 是W 上的不同两点,O 是坐标原点,求OA OB ⋅的最小值. 解:(Ⅰ)依题意,点P 的轨迹是以M ,N 为焦点的双曲线的右支,所求方程为:22x y 122-= (x >0)(Ⅱ)当直线AB 的斜率不存在时,设直线AB 的方程为x =x 0, 此时A (x 0,B (x 0),OA OB ⋅=2 当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为y =kx +b ,代入双曲线方程22x y 122-=中,得:(1-k 2)x 2-2kbx -b 2-2=0依题意可知方程1︒有两个不相等的正数根,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则2222122212244(1)(2)0201201k b k b kb x x k b x x k ⎧⎪∆=--•--≥⎪⎪+=>⎨-⎪⎪+=>⎪-⎩解得|k |>1, 又OA OB ⋅=x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+(kx 1+b )(kx 2+b )=(1+k 2)x 1x 2+kb (x 1+x 2)+b 2=2222k 242k 1k 1+=+-->2 综上可知OA OB ⋅的最小值为23.给定点A (-2,2),已知B 是椭圆2212516x y +=上的动点,F 是右焦点,当53AB BF +取得最小值时,试求B 点的坐标。

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圆锥曲线最值问题及练习中学数学最值问题遍及代数、三角,立体几何及解析几何各科之中,且与生产实际联系密切,最值问题有两个特点:①覆盖多个知识点(如二次曲线标准方程,各元素间关系,对称性,四边形面积,解二元二次方程组,基本不等式等)②求解过程牵涉到的数学思想方法也相当多(诸如配方法,判别式法,参数法,不等式,函数的性质等)计算量大,能力要求高.1、回到定义例1、已知椭圆221259x y+=,A(4,0),B(2,2)是椭圆内的两点,P是椭圆上任一点,求:(1)求5||||4PA PB+的最小值;(2)求|PA|+|PB|的最小值和最大值。

略解:(1)A为椭圆的右焦点。

作PQ⊥右准线于点Q,则由椭圆的第二定义||4 ||5 PAePQ==,∴5||||||||4PA PB PQ PB+=+。

问题转化为在椭圆上找一点P,使其到点B和右准线的距离之和最小,很明显,点P应是过B向右准线作垂线与椭圆的交点,最小值为174。

(2)由椭圆的第一定义,设C为椭圆的左焦点,则|PA|=2a—|PC|∴|PA|+|PB|=2a—|PC|+|PB|=10+(|PB| -|PC|)根据三角形中,两边之差小于第三边,当P运动到与B、C成一条直线时,便可取得最大和最小值。

即-|BC|≤|PB|—|PC|≤|BC|.当P到P”位置时,|PB| -|PC|=|BC|,|PA|+|PB|有最大值,最大值为10+|BC|=10+P到P"位置时,|PB| —|PC|=—|BC|,|PA|+|PB|有最小值,最小值为10-|BC|=10-回到定义的最值解法同样在双曲线、抛物线中有类似应用.(2)中的最小值还可以利用椭圆的光学性质来解释:从一个焦点发出的光线经过椭圆面反射后经过另一焦点,而光线所经过的路程总是最短的。

2、利用闭区间上二次函数最值的求法例2、在抛物线24xy=上求一点,使它到直线y=4x—5的距离最短。

解:设抛物线上的点)4,(2t t P ,点P到直线4x-y —5=0的距离174)21(41754422+-=+-=t t t d当21=t 时,174min =d ,故所求点为)1,21(.例3、已知一曲线x y 22=,(1)设点A 的坐标为)0,32(,求曲线上距点A 最近的点P 的坐标及相应的距离 |PA |;(2)设点A 的坐标为(a ,0)a ∈R ,求曲线上点到点A 距离最小值d ,并写出d=f (a )的函数表达式.解:(1)设M (x ,y)是曲线上任意一点,则x y 22= )0(≥x31)31(2)32()32(22222++=+-=+-=x x x y x MA ∵ x ≥094min2=MA∴ 所求P 点的坐标是(0,0),相应的距离是32=AP(2)设M (x,y)是曲线上任意一点,同理有x a x y a x MA 2)()(2222+-=+-=)12()]1([2-+--=a a x 0≥x综上所述,有⎪⎩⎪⎨⎧-=aa d 12)1a ()1a (时当时当<≥3、运用函数的性质例4、在△ABC 中,A ∠,B ∠,C ∠的对边分别为a ,b,c,且c=10, 34cos cos ==a b B A ,P 为△ABC 内切圆上动点,求点P 到顶点A ,B ,C 的距离的平方和最大值与最小值。

解:由B A A B A A ABa b B A 2sin 2sin 0sin cos cos sin sin sin cos cos =⇒=-⇒== ∵134≠=a b ∴ B A 22-=π ∴△ABC 为Rt △由C=10,且34=a b 知 a=6 b=8 设△ABC 内切圆半径为r ,如图建立直角坐标系,则Rt △ABC 的内切圆M 的方程为:4)2()2(22=-+-y x 设圆M 上动点P (x,y)(40≤≤x ),则P 点到顶点A,B,C 的距离的平方和为:222222222)6()8(x y y x y x PC PB PA ++-+++-=++= 10012163322+--+=y x y x764])2()2[(322+--+-=x y x =88—4x∵点P 在内切圆M 上,40≤≤x ,于是88088max =-= 721688min =-=例5、直线m :y=kx+1和双曲线x 2—y 2=1的左支交于A ,B 两点,直线L 过点P(-2,0)和线段AB 的中点M ,求L 在y 轴上的截距b 的取值范围.略解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x 0,y 0),将y=kx+1代入x 2-y 2=1得(1—k 2)x 2-2kx —2=0,由题意,△〉0且x 1+x 2〈0,x 1x 2>0,解之得1k <<,且M 221(,)11k k k--,又由P (—2,0),M ,Q (0,b)共线,得22211122221b k k k k k -==-+++-,即2222b k k =-++ 下面可利用函数f (k )=—2k 2+k+2在上是减函数,可得22b b <->。

例6、已知P 是椭圆2214x y +=在第一象限内的点,A (2,0),B(0,1),O 为原点,求四边形OAPB 的面积的最大值。

略解:设P (2cos θ,sin θ),(0〈θ<л/2),点P 到直线AB :x+2y=2的距离|)2|5d πθ+-==≤=4、判别式法例7、定长为3的线段AB 的两个端点在抛物线x y =2上移动,记线段AB 的中点为M,求点M 到y 轴的最短距离,并求此时点M 的坐标。

解:设点A、B的坐标分别为),(11y x ,),(22y x ,那么211y x =,222y x =①由题意,得2122122)()(3y y x x -+-= ②,又AB 的中点M(x,y )到y 轴的距离为122x x x +=③,将① ③ 代入② 整理得02432)(42221221=--++x x y y y y ④,∵ 21y y 为实数, 故 △=0)243(44422≥--⨯-x x 又∵ x>0得45≥x ⑤,当45=x 时,△=0 由④解得4121-=y y ⑥,2214522122)(212221221=-⨯=-=++=+x y y y y y y ,可得221=+y y ⑦,由 ⑥,⑦可得1y ,2y ,由①即得相应的1x ,2x 。

故AB 的中点M 距y 轴最短距离为450=x ,且相应的中点坐标为)22,45(或)22,45(-. 法二:121x y = 222x y = 212221x x y y -=-∴ yx x y y k 212121=--=∴ 221222122))(41(9)]()2(1[3y y y y y y -+=⇒-+= ∵ 2221212y y x x x +=+= ① 212y y y += ②由①-②2得212242y y y x -=- ③ ①+③得2212)(44y y y x -=- ④ ④代入①得 4551924419422≥⇒=-≥++=x y y x当且仅当1441922+=+y y 212=y 22±=y 时等式成立。

∴ 45min =x )22,45(±M 说明:此法即为下面的基本不等式法. 5、利用基本不等式例8、已知椭圆2214x y +=,F 1,F 2为其两焦点,P 为椭圆上任一点。

求:(1)|PF 1||PF 2|的最大值;(2)|PF 1|2+|PF 2|2的最小值。

略解:设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则m+n=2a=4,|PF 1||PF 2|=mn ≤22m n +⎛⎫ ⎪⎝⎭=4。

|PF 1|2+|PF 2|2=(|PF 1|+|PF 2|)2—2|PF 1||PF 2|≥42-2×4=8参考练习:1、 过椭圆E :22221x y a b+=(a 〉b>0)上的动点P 向圆O :x 2+y 2=b 2引两条切线PA ,PB ,切点分别为A ,B ,直线AB 与x 轴、y 轴分别交于M ,N 两点。

求△MON 的面积的最小值.(3b a)2、 设椭圆的中心在原点,长轴在x 轴上,离心率为3e =,已知点P (0,3/2)到这个椭圆上的点的最远距离为7,求这个椭圆方程,并求椭圆上到点P 的距离等于7的点的坐标。

(2214x y +=,所求点为1(3,)2±-)3、P 为椭圆2221x y a+=上的一个动点,它与长轴端点不重合,2a ≥,点F 1和F 2分别是双曲线2221x y a -=的左右焦点,ф=∠F 1PF 2,(1)求tg ф的表达式;(用a 及描述P 位置的一个变量来表示) (2)当a 固定时求ф的最小值ф0;(3)当a 在区间[2,3]上变化时,求ф0的取值范围。

(2022021(1)1a y tg a y φ+=--+,20211a arctg a φπ+=--,02[,2]3arctg πφ∈) 4、已知抛物线的方程为212y x m =-+,点A 、B 及P (2,4)均在抛物线上,且直线PA 、PB 的倾斜角互补.(1)求证:直线AB 的斜率为定值;(2)(2)当直线AB 在y轴上的截距为正时,求△PAB 面积的最大值.(最大值为6439,当b=163时取到。

)。

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