椭圆中最值问题
高中数学椭圆中的最值问题与定点、定值问题
椭圆中的最值问题与定点、定值问题解决与椭圆有关的最值问题的常用方法 （1）利用定义转化为几何问题处理；（2）利用数形结合，挖掘数学表达式的几何特征进而求解； （3）利用函数最值得探求方法，将其转化为区间上的二次 函数的最值来处理，此时应注意椭圆中x 、y 的取值范围；（4）利用三角替代（换元法）转化为 三角函数的最值问题处理。
一 、椭圆上一动点与焦点的距离的最值问题 椭圆上一动点与焦点的距离称为焦半径，椭圆上一动点与长轴的两端点重合时，动点与焦点取得最大值a+c （远日点）、最小值a -c （近日点）。
推导：设点),(00y x P 为椭圆)0( 12222>>=+b a by a x 上的任意一点，左焦点为)0,(1c F -，2201)(||y c x PF ++=，由 1220220=+b y a x 得)1(22020ax b y -=，将其代入 20201)(||y c x PF ++=并化简得a x acPF +=01||。
所以，当点),(00y x P 为长轴的右端点)0,(2a A 重合时，a c a a acPF +=+⋅=max 1||；当点),(00y x P 为长轴的左端点)0,(1a A -重合时。
c a a a acPF -=+-⋅=)(||min 1。
当焦点为右焦点)0,(2c F 时，可类似推出。
1. （2015浙江卷）如图，已知椭圆 1222=+y x 上两个 不同的点A 、B 关于直线21+=mx y 对称。
（1）求实数m 的取值范围；（2）求AOB ∆面积的最大值（O 为坐标原点）。
解：（1）由题意知0≠m ，可设直线AB 的方程为b x my +-=1。
联立⎪⎩⎪⎨⎧+-==+bx m y y x 11222，消y 去，得012)121(222=-+-+b x m b x m 。
因为直线b x my +-=1与椭圆 1222=+y x 有两个不同的交点， 所以042222>++-=∆m b 。
与椭圆有关的最值问题
角度类问题典型例题
例题2
已知椭圆C的中心在原点，焦点在x轴上，离心率为$frac{sqrt{3}}{2}$，它的一个顶点恰好是抛物线$x^2 = 8sqrt{2}y$的焦点，过点P(4,0)且不垂直于x轴的直线l与C相交于A、B两点，若直线PA与直线PB的斜率 之积为$- frac{5}{16}$，则直线l的方程为____。
距离类问题典型例题
例题1
已知椭圆$frac{x^2}{4} + frac{y^2}{3} = 1$，点P是椭圆上一点，F₁、F₂是椭圆的 两个焦点，则|PF₁|·|PF₂|的最大值为____。
例题2
过椭圆$frac{x^2}{5} + y^2 = 1$的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A、 B两点，O为坐标原点，则弦AB的长为____。
通过解析几个与椭圆有关的最值问题的典型例题，我们掌握了这类问情况
通过本次课程的学习，我深刻理解了椭圆的标准方程和性质，掌握了在约束条件下求解最值问题的方法，对于典型例 题的解析也有了更深入的认识。
学习方法与效率
在学习过程中，我采用了课前预习、课后复习的方法，同时结合了大量的练习来巩固所学知识。这种学习方法使我能 够高效地吸收和掌握知识。
利用平面几何知识，如相似、勾股定 理等，求出最值；
03
与椭圆相关的最值问题类 型
面积类问题
1 2
椭圆内接矩形面积的最大值
给定椭圆，求其内接矩形面积的最大值。
椭圆内接三角形面积的最大值
给定椭圆，求其内接三角形面积的最大值。
3
椭圆与直线围成的图形面积
给定椭圆和直线，求它们围成的图形面积。
距离类问题
需要注意定义域的限 制。
利用一元二次函数的 性质，如顶点、对称 轴等，求出最值；
椭圆的几种最值问题
椭圆中的几种最值问题一：求离心率的最值问题1：若B A ,为椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的长轴两端点，Q 为椭圆上一点，使0120=∠AQB ，求此椭圆离心率的最小值。
2：已知椭圆C ：22221(0)x y a b a b+=>>两个焦点为12,F F ，如果曲线C 上存在一点Q ，使12FQ F Q ⊥，求椭圆离心率的最小值。
二：求点点（点线）的最值问题3：（05年上海）点A 、B 分别是椭圆1203622=+y x 长轴的左、右端点，点F 是椭圆的右焦 点，点P 在椭圆上，且位于x 轴上方，PF PA ⊥。
（1）求点P 的坐标；（2）设M 是椭圆长轴AB 上的一点，M 到直线AP 的距离等于||MB ，求椭圆上的点到点M 的距离d 的最小值。
4：定长为d d b a ≥⎛⎝⎫⎭⎪22的线段AB 的两个端点分别在椭圆x a y b a b 222210+=>>()上移动，求AB 的中点M 到椭圆右准线l 的最短距离。
三：求角的最值问题 5：（05年浙江）如图，已知椭圆的中心在坐标原点，焦点F 1，F 2在x 轴上，长轴A 1A 2的 长为4，左准线l 与x 轴的交点为M ，|MA 1|∶|A 1F 1|＝2∶1。
(Ⅰ)求椭圆的方程； (Ⅱ)若直线l 1：x ＝m (|m |＞1)，P 为l 上的动点，使∠F PF 最大的点 P 记为Q ，求点Q 的坐标 (并用m 表示) 。
四：求面积的最值问题例6：（05年全国II ）P 、Q 、M 、N 四点都在椭圆2212y x +=上，F 为椭圆在y 轴正半轴上的焦点．已知PF 与FQ共线，MF 与FN 共线，且0PF MF ⋅=．求四边形PMQN 的面积的最小值和最大值．五：求线段之和（或积）的最值问题 7：若椭圆13422=+y x 内有一点()1,1P ，F 为右焦点，椭圆上的点M 使得||2||MF MP +的值最小，则点M 的坐标为 （ ）A．(3± B．(3C ．3(1,)2± D ．3(1,)28：如图，在直线09:=+-y x l 上任意取一点M ，经过M 点且以椭圆131222=+y x 的焦点作椭圆，问当M 在何处时，所作椭圆的长轴最短，并求出最短长轴为多少？9已知点F 是椭圆192522=+y x 的右焦点，M求|MA|+|MF|的最小值。
破解椭圆中最值问题的常见策略
破解椭圆中最值问题的常见策略
“椭圆最值”问题是数学中一个重要的研究方向，是从椭
圆的一些初始条件推断出椭圆的最大值和最小值的一种研究方式，它可以帮助我们解决各种复杂的非线性问题。
在破解椭圆的最值问题上，有许多常见的策略可供选择，
其中包括最小二乘估计、拟牛顿法、梯度下降法、遗传算法等。
他们各自具有不同的优势，如最小二乘估计可以有效地改善数
据的可靠性，拟牛顿法可以实现较快的最值搜索，梯度下降法
可以更有效地缩小椭圆的最值，而遗传算法则可以有效应用于
跨线性环境。
另一方面，为了提高椭圆最值问题的解决效率，有一些复
杂的装置也可以用于寻找最优解，比如通过可行性解码器来辅
助搜索、通过模拟退火算法来控制搜索范围、通过熵优化来生
成合理的解等。
归结起来，破解椭圆最值问题有多种策略，在选择时要考
虑问题的特性，而且搭配复杂的设备和机制也能起到辅助作用，从而有效解决椭圆最值问题的一手难题。
怎样利用定义求解与椭圆有关的最值问题
椭圆是一种重要的圆锥曲线，与椭圆有关的最值问题在高中数学试卷中比较常见，定义法是解答此类问题的重要方法.椭圆的定义除了第一定义，还有第二定义、第三定义.下面，我们重点谈一谈如何运用椭圆的这三个定义来解答与椭圆有关的最值问题.一、利用椭圆的第一定义求解椭圆的第一定义：平面内与两个定点F1、F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹．在运用椭圆的第一定义解题时，要先确定两个定点的位置，然后建立关于动点M的关系式：MF1+MF2=2a.这样便可根据该关系式来寻找取得最小值的点M的位置，进而求得最值.例1.已知P()-2,3,F2为椭圆x225+y216=1的右焦点，点M在椭圆上移动.求MP+MF2的最大值和最小值.分析：所求的最值与MF2有关，可利用椭圆的第一定义建立关系式MF1+MF2=2a，将求MP+MF2的最值转化为求MP-MF1的最值，根据三角形三边之间的关系和性质便可求得问题的答案.解：如图1所示，连接PF1，延长PF1交椭圆于点M1，延长F1P交椭圆于点M2.由椭圆的第一定义知MF1+MF2=2a，所以MP+MF2=MP+2a-MF1，由三角形三边之间的关系知-PF1≤MP-MF1≤PF1，当且仅当M与图中M1合时取右边的等号，M与图中M2重合时取左边的等号.因为2a=10,PF1=2，所以MP+MF2的最大值为12,所以MP+MF2的最小值为8.图1一般地，若椭圆的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0)，F1,F2分别是椭圆的左右焦点，P()x0,y0为平面内的一个定点，M为椭圆上的任意一点，当定点在椭圆的内部时，2a-PF1≤MF2+MP≤2a+PF1；当定点在椭圆的外部时，PF2≤MF2+MP≤2a+PF1.二、利用椭圆的第二定义求解圆锥曲线的第二定义：到定点的距离与到定直线的距离的比是e的点的轨迹.在运用椭圆的第二定义解题时，我们先要明确定点（即焦点F）和定直线（准线x=a2c）的位置，然后建立关于动点P(x0,y0)的关系式MP=e||||||x0-a2c，利用其关系或关系式来解题.例2.已知F1是椭圆5x2+9y2=45的左焦点，P是椭圆上动点，点A（1,1）是一个定点，求PA+32PF1的最小值.分析：明确题目中的数量关系后可以发现，所求目标中的32是椭圆离心率的倒数，联系第二定义：椭圆上的点到左焦点和到左准线的距离d之比为离心率e，可得PF1d=23，即d=32PF1，不难得到PA+32PF1=PA+d，所以PA+32PF1的最小值为椭圆上的P点到A点和到左准线的距离和的最小值，只需过点A，D作左准线的垂线即可.解：由题意可知，椭圆5x2+9y2=45的长半轴a=3，短半轴b=5，半焦距c=2，离心率e=23，右焦点F2()2,0,左准线x=-92.如图2所示，过点A，D作左准线的垂线,垂足为D1、D2.设P点到左准线的距离为d.由椭圆的第二定义可知PF1=ed，所以PA+32PF1=PA+32ed=PA+d，则PA+d的最小值就是点A到左准线x=-92的距离AD1=1+92=112,当且仅当点P在P1处PA+d取最小值，故PA+d的最小值为112.图2探索与研究颜琴55当与椭圆有关的最值问题涉及定点、定直线时，就要利用椭圆的第二定义，把与动点有关的最值问题转化为与定点、定直线之间的距离来求解.三、利用椭圆的第三定义求解椭圆的第三定义是指平面内动点到两定点A (a ,0)和B (-a ,0)的斜率的乘积等于常数e 2-1的点的轨迹.这也就是说，A ,B 是椭圆C ：x 2a 2+y 2b2=1()a >b >0上的两个顶点，P 是椭圆上异于A ,B 的一个动点，若k PA ,k PB 的斜率都存在，则k PA ∙k PB =e 2-1=-b 2a2.运用椭圆的第三定义，可以快速找到过椭圆上两个顶点的直线的斜率之间的关系.例3.已知椭圆C ：x 2a 2+y2b2=1()a >b >0的长轴长，短轴长和焦距成等差数列，若A ，B 是椭圆长轴的两个端点，M ,N 是关于x 轴对称的两点，直线AM ,BN 的斜率分别是k 1,k 2（k 1∙k 2≠0），则||k 1+||k 2的最小值为_______.分析：由长轴长、短轴长和焦距成之间的关系得到椭圆的离心率，由A ，B ，M ，N 的位置可联想到椭圆的第三定义，求得k 1∙k 2的值，再利用基本不等式就可以使问题得解.解：由椭圆的长轴长，短轴长和焦距成等差数列，得2a +2c =4b ，又b 2=a 2-c 2，可得e =c a =35，由椭圆的第三定义可得k 1∙k 2=e 2-1=-1625，而M ,N 是关于x 轴对称的两点，则k 1=-k 2，可得k 1∙k 2=1625，所以||k 1+||k 2≥2k 1k 2=85，当且仅当k 1=k 2时取等号.由以上几个题目可以看出，与椭圆有关的最值问题一般都会涉及椭圆上的定点、定直线.如果问题中的定点为焦点，就要考虑利用椭圆的第一定义来解题；如果问题中涉及的定点、定直线分别为焦点、准线，就要考虑用椭圆的第二定义来解题；如果问题中涉及了椭圆的顶点以及过顶点的直线的斜率，就要考虑采用椭圆的第三定义解题.（作者单位：江西省余干第一中学）探索与研究在学习中，我们经常会遇到抽象函数问题，此类问题一般侧重于考查同学们的直观想象能力和抽象思维能力.抽象函数一般没有具体的函数解析式，与x a 、sin x ()cos x 、ln x 、e x 的乘积构成的函数解析式也不明确，我们很难快速解出.而运用构造法，借助构造的新函数的性质、图象，则能快速破解此类问题.例1.已知定义在R 上的函数f ()x 为奇函数，当x ≤0时，恒有xf ′(x )≥3f ()-x ，则不等式8xf ()2x >()1-3x 3x 2f ()1-3x 的解集为_____.解：∵f ()x 是定义在R 上的奇函数，∴f ()-x =-f ()x ，当x ≤0时，由xf ′()x ≥3f ()-x 可得x 3f ′()x +f ()x ≥0，令g ()x =x 3f ()x ，∴当x ≤0时，g '()x =2x 2f ()x +x 3f ′()x =3x 2éëùûf ()x +x 3f '()x ≥0，∴g ()x 在(]-∞,0上单调递增，∵g ()-x =-x 3f ()-x =x 3f ()x =g ()x ，g ()x 是偶函数，∴g ()x 在[)0,+∞上单调递减，不等式8xf ()2x >()1-3x 3x2f ()1-3x 等价于8x 3f ()2x >()1-3x 3f ()1-3x ，即g ()2x >g ()1-3x ，等价于||2x <||1-3x ，解得x ＜15或x ＞1，∴不等式的解集为æèöø-∞,15⋃()1,+∞.56。
椭圆中的常见最值问题
椭圆中的常见最值问题1、椭圆上的点P到二焦点的距离之积取得最大值的点是椭圆短轴的端点，取得最小值的点在椭圆长轴的端点。
例1、椭圆上一点到它的二焦点的距离之积为，则取得的最大值时，P点的坐标是。
P（0，3）或（0，-3）例2、已知椭圆方程（）p为椭圆上一点，是椭圆的二焦点，求的取值范围。
分析：，当时，=，当时，即2、椭圆上到的椭圆内一个定点的距离与它到焦点距离之差取得最大值或最小值的点是这个定点与焦点连线xx或反向xx与椭圆的交点,最大值、最小值分别是定点到该焦点的距离和其相反数。
例3、已知，、是椭圆的左右焦点，P为椭圆上一动点，则的最大值是，此时P点坐标为。
的最小值是，此时P点坐标为。
3、椭圆上到椭圆内定点的距离与它到椭圆的一个焦点的距离之和取得最小值或最大值的点是另一焦点与定点连线的xx或反向xx与椭圆的交点。
例4、已知，是椭圆的左焦点，P为椭圆上一动点，则的最小值是，此时P点坐标为。
的最大值是，此时P点坐标为。
分析：，当P是的xx与椭圆的交点时取等号。
，当P是的反向xx与椭圆的交点时取等号。
4、椭圆上的点P到定点A的距离与它到椭圆的一个焦点F的距离的倍的和的最小值（为椭圆的离心率），可通过转化为（为P到相应准线的距离）最小值，取得最小值的点是A到准线的垂线与椭圆的交点。
例5、已知定点，点F为椭圆的右焦点，点M在该椭圆上移动，求的最小值，并求此时M点的坐标。
例6、已知点椭圆及点，为椭圆上一个动点，则的最小值是。
5、以过椭圆中心的弦的端点及椭圆的某一焦点构成面积最大的三角形是短轴的端点与该焦点构成的三角形。
例7、过椭圆（）的中心的直线交椭圆于两点，右焦点，则的最大面积是。
例8、已知F是椭圆的一个焦点，PQ是过原点的一条弦，求面积的最大值。
6、椭圆上的点与椭圆二焦点为顶点的面积最大的三角形是椭圆的短轴的一个端点与椭圆二焦点为顶点的三角形。
例9、P为椭圆（）一点，左、右焦点为，则的最大面积是。
7、椭圆上的点与椭圆长轴的端点为顶点的面积最大的三角形是短轴的一个端点和长轴两个端点为顶点的三角形。
解答椭圆中最值问题策略(最新整理)
解答椭圆中最值问题策略椭圆是圆锥曲线这一章节中的重要内容，而与椭圆有关的最值问题则是解析几何中最值问题的一个组成部分.与椭圆有关的最值问题具有综合性强、涉及知识面广等特点，是学习中的一个难点.要解决这类问题往往利用函数与方程思想、数形结合思想、转化与化归等数学思想方法，将它转化为解不等式或求函数值域，以及利用函数单调性、各种平面几何中最值的思想来解决.一、建立目标函数，利用函数性质例1 设P(x ，y)是椭圆＋＝1上的一点，F 1为椭圆的左焦点，求|PF 1|的最大值和x264y228最小值.分析：由于点F 的坐标为(－6，0)，因此只须设出点P 的坐标(x ，y)，结合椭圆方程即可建立|PF 1|关于横坐标x 的目标函数，再结合函数的即可求解.解：椭圆的左焦点F 1坐标为(－6，0)，根据两点的距离公式，得|PF 1|＝＝＝＝|x ＋|，(x ＋6)2＋y234323由已知，得x ∈[－8，8]，函数|x ＋|在[－8，8]上为增函数，34323故|PF 1|max ＝|8＋|＝14，|PF 1|min ＝|－8＋|＝2.3432334323点拨：函数法是探求最值问题的常用方法，尤其是二次函数，值得注意的是函数自变量取值范围的确定不容忽视.同时通过本题的解答，可得结论：椭圆上的点到焦点的距离取得最大值和最小值的点就是椭圆的两个端点.二、利用定义转化，结合平面几何性质例2 已知A (4，0)、B (2，2)，M 是椭圆9x 2＋25y 2＝225上的动点，求|MA |＋|MB |的最大与最小值.分析：由于A(4，0)是椭圆的焦点，因此可以利用椭圆的定义对|MA |＋|MB |转化，转化为求解椭圆上一动点到定直线上两定点的距离之差的最值问题.解析：如图所示，由题意，知点A (4，0)恰为椭圆右焦点，则A 关于O 的对称点A 1(－4，0)(左焦点)，由椭圆的第一定义，得|MA |＋|MA 1|＝2a ，|MA |＝2a －|MA 1|，∴|MA |＋|MB |＝(2a －|MA 1|)＋|MB |=2a ＋(|MB －|MA 1|)，在△A 1BM 中，||MB |－|MA 1||≤|A 1B |＝2，－2≤|MB |－|MA 1|≤2，101010又2a ＝10.故|MA |＋|MB |的最大值是10＋2，最小值为10－2.1010点评：(1)涉及椭圆的焦点问题，一般都可以利用定义引导思维，同时常起着转化的作用；(2)注重使用平面几何知识“三角形中的三边关系”，三点共线为特例，从而确定最值.三、巧妙设角，利用三角函数有界性例3 已知椭圆C ：＋＝1(a ＞b ＞0)两个焦点为F 1，F 2，如果曲线C 上存在一点x2a2y2b2Q ，使F 1Q ⊥F 2Q ，求椭圆离心率的最小值。
椭圆中的最值问题与定点、定值问题
椭圆中的最值问题与定点、定值问题解决与椭圆有关的最值问题的常用方法（1）利用定义转化为几何问题处理；（2）利用数形结合，挖掘数学表达式的几何特征进而求解；（3）利用函数最值得探求方法，将其转化为区间上的二次函数的最值来处理，此时应注意椭圆中x 、y 的取值范围；（4）利用三角替代（换元法）转化为三角函数的最值问题处理。
一、椭圆上一动点与焦点的距离的最值问题椭圆上一动点与焦点的距离称为焦半径，椭圆上一动点与长轴的两端点重合时，动点与焦点取得最大值a+c （远日点）、最小值a-c （近日点）。
推导：设点),(00y x P 为椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 上的任意一点，左焦点为)0,(1c F -，20201)(||y c x PF ++=，由1220220=+b y ax 得)1(22020a x b y -=，将其代入20201)(||y c x PF ++=并化简得a x a cPF +=01||。
所以，当点),(00y x P 为长轴的右端点)0,(2a A 重合时，a c a a acPF +=+×=max 1||；当点),(00y x P 为长轴的左端点)0,(1a A -重合时。
c a a a a cPF -=+-×=)(||min 1。
当焦点为右焦点)0,(2c F 时，可类似推出。
1.（2015浙江卷）如图，已知椭圆1222=+y x 上两个不同的点A 、B 关于直线21+=mx y 对称。
（1）求实数m 的取值范围；（2）求AOB D 面积的最大值（O 为坐标原点）。
解：（1）由题意知0¹m ，可设直线AB 的方程为b x my +-=1。
联立ïîïíì+-==+bx m y y x 11222，消y 去，得012)121(222=-+-+b x m b x m 。
因为直线b x m y +-=1与椭圆1222=+y x 有两个不同的交点，所以042222>++-=D mb 。
2.2.3椭圆中的范围最值问题
即 y02
ax0
x0 2
，又
x0 2 a2
y02 b2
1
a2 b2
x02
a3x0
a2b2
0，
即 x0 a
a2 b2
x0 ab2
0
x0
ab2 a2 b2
又
0
x0
a 0
则
ab2 a2c2
1,0
4 y12 4 y22
12 12
3x1 x2 x1 x2 4y1 y2 y1 y2 0
x1 x2 2x, y1 y2 2 y, x1 x2 ，
3x 4y
y1 x1
y2 x2
kPQ
1,y 4
3x
由
y
y
3x 4x
m
解得
M
(m,3m)
点 M 在椭圆 C 的内部 m2 3m2 1,
4
3
2 13 m 2 13
13
13
思考：设
P
x2 y2
是椭圆 9 ＋ 5 ＝1
上一点，M,N
分别是两圆：
(x＋2)2＋y2＝1 和(x－2)2＋y2＝1 上的点，
则|PM|＋|PN|的最小值、最大值分别为 ( A )
A．4,8
B．2,6
C．6,8
D．8,12
椭圆中的范围最值问题
例 1.若椭圆上存在一点 P 过以椭圆中心和长轴
一个端点为直径的圆，求椭圆离心率的取值范围.
解：不妨设椭圆方程 x2 y 2 1a b 0，
椭圆中的最值问题
椭圆中的最值问题
例1. 已知椭圆的长轴的两端点分别是A、B，若椭圆上有一点P，使得∠APB=120°，求椭圆的离心率e的取值范围。
分析：要求离心率e的取值范围，根据条件建立等式，再根据椭圆上点的坐标的范围建立不等式求解。
解：由题设知
设点，则有
化简得
由椭圆的几何性质知
利用得，
解得
点评：当点P在椭圆上运动时，∠APB的大小也随之变化，且当点P在向短轴端点靠近时，∠APB 逐渐增长，当点P为椭圆短轴端点时，∠APB达到最大。
因此，只要长轴关于短轴端点的张角大于或等于120°，椭圆上就存在一点P，使∠ABP=120°。
练一练：
直线总有公共点，试求m的取值范围。
答案：
例2. 已知椭圆的左焦点为F，椭圆内有一个定点A（4，1），P为椭圆上的任意一点，试求的最大值。
分析：如图2所示，设右焦点为C，式子|PF|+|PA|涉及到了焦半径|PF|，所以可利用椭圆的定义，将转化为，然后应用三角形中两边之和大于第三边这个性质求得最大值。
图2
解：设椭圆的右焦点为C
则
（当点P在线段AC的延长线上时取“=”），所以
=。
说明：由上述求解过程可知，椭圆上任一点P到椭圆内一定点A及一焦点F的距离之和存在最大值，这个最大值就等于长轴长加上这个定点到另一焦点的距离。
椭圆中的最值问题专项
椭圆中的最值问题专项摘要本文主要介绍椭圆中的最值问题，包括椭圆的定义、性质、最值问题以及求解方法等内容。
本文将从几何和代数两个角度出发，深入浅出地阐述椭圆中的最值问题，为读者解决相关问题提供参考。
引言椭圆是一种经典的基本图形，具有许多独特的性质和应用。
其中，椭圆中的最值问题是经常出现的问题之一，对于许多研究者而言也是一个难点。
因此，讨论椭圆中的最值问题对于理解椭圆的性质和应用具有重要意义。
椭圆的定义和性质在笛卡尔坐标系中，椭圆可以表示为$\frac{(x-h)^2}{a^2}+\frac{(y-k)^2}{b^2}=1$。
其中，$(h,k)$表示椭圆中心的坐标，$a$和$b$分别表示椭圆的长半轴和短半轴。
椭圆的性质主要有以下几点：- 椭圆在$x$轴和$y$轴上的交点分别称为$foci$。
它们的距离为$2c$，满足$c^2=a^2-b^2$。
- 椭圆的离心率可以表示为$e=\frac{c}{a}$。
当离心率小于$1$时，椭圆为实心椭圆；当离心率等于$1$时，椭圆为抛物线；当离心率大于$1$时，椭圆为双曲线。
- 椭圆的周长可以表示为$C=4aE(e)$，其中$E$为椭圆的第二类完全椭圆积分。
- 椭圆的面积可以表示为$S=\pi ab$。
椭圆中的最值问题在椭圆中，最值问题主要包括最大值和最小值问题。
常见的有以下几种类型：- 给定椭圆方程，求解在椭圆上的最大、最小值；- 给定椭圆上一点，求解在以该点为圆心的圆内的最大、最小值；- 给定椭圆上弦的长度，求解在这条弦上的最大、最小值。
求解方法常见的求解方法包括几何方法和代数方法。
- 几何方法：可以通过椭圆的对称性等几何特点，来求解最值问题。
例如，当椭圆的离心率为$1$，也就是椭圆退化成抛物线时，最值问题可以用焦点和准线的几何意义求解。
- 代数方法：可以通过二次函数的求极值以及拉格朗日乘数法等代数方法，来求解最值问题。
例如，对于给定椭圆方程求解最值问题时，可以先对椭圆方程进行化简，再用导数法求极值。
巧用定义求椭圆中四类最值问题(精)
巧用定义求椭圆中四类最值问题聂文喜圆锥曲线的定义既是推导圆锥曲线标准方程的依据，又是用来解决一些问题的重要方法，一般情况下，当问题涉及焦点或准线，且用其它方法不易求解时，可考虑运用定义求解，下面以椭圆为例归纳四类最值问题。
一、的最值若A为椭圆内一定点（异于焦点），P是C上的一个动点，F是C的一个焦点，e 是C的离心率，求的最小值。
例1. 已知椭圆内有一点A（2，1），F是椭圆C的左焦点，P为椭圆C上的动点，求的最小值。
分析：注意到式中的数值“”恰为，则可由椭圆的第二定义知等于椭圆上的点P到左准线的距离。
这种方法在本期《椭圆中减少运算量的主要方法》一文中已经介绍过，这里不再重复，答案为。
二、的最值若A为椭圆C内一定点（异于焦点），P为C上的一个动点，F是C的一个焦点，求的最值。
例2. 已知椭圆内有一点A（2，1），F为椭圆的左焦点，P是椭圆上动点，求的最大值与最小值。
解：如图1，设椭圆的右焦点为，可知其坐标为（3，0）图1由椭圆的第一定义得：可知，当P为的延长线与椭圆的交点时，最大，最大值为，当P为的延长线与椭圆的交点时，最小，最小值为。
故的最大值为，最小值为。
三、的最值若A为椭圆C外一定点，为C的一条准线，P为C上的一个动点，P到的距离为d，求的最小值。
例3. 已知椭圆外一点A（5，6），为椭圆的左准线，P为椭圆上动点，点P到的距离为d，求的最小值。
解：如图2，设F为椭圆的左焦点，可知其坐标为图2根据椭圆的第二定义有：，即可知当P、F、A三点共线且P在线段AF上时，最小，最小值。
故的最小值为10。
四、椭圆上定长动弦中点到准线距离的最值例4. 定长为的线段AB的两个端点分别在椭圆上移动，求AB的中点M到椭圆右准线的最短距离。
解：设F为椭圆的右焦点，如图3，作于A”，BB”⊥于B”，MM”⊥于M”图3则当且仅当AB过焦点F时等号成立。
故M到椭圆右准线的最短距离为。
评注：是椭圆的通径长，是椭圆焦点弦长的最小值，是AB能过焦点的充要条件。
椭圆的最值问题
椭圆的最值问题椭圆的最值问题是指在一个给定的椭圆内，找出某个函数的最大值或最小值。
为了解决这个问题，可以利用椭圆的性质和数学方法进行分析。
首先，我们需要确定椭圆的方程。
一个标准的椭圆方程可以表示为：(x-h)^2/a^2 + (y-k)^2/b^2 = 1其中，(h,k)表示椭圆的中心坐标，a和b分别表示椭圆在x轴和y轴上的半长轴和半短轴的长度。
接下来，我们需要确定要求最值的函数。
假设要求椭圆内的某个函数f(x, y) 的最大值或最小值。
有两种常见的方法可以解决椭圆的最值问题：1. 极值点法：我们可以计算函数f(x, y) 在椭圆边界上的极值点，并比较它们的函数值，找到最大值或最小值。
这可以通过拉格朗日乘数法等方法来实现。
2. 参数化法：我们可以将椭圆参数化为x = h + a*cos(t), y = k + b*sin(t)，其中t 是一个参数。
然后将函数f(x, y) 在参数t 的取值范围内进行优化，找到最大值或最小值。
这可以通过微积分的方法来实现。
需要注意的是，在解决椭圆的最值问题时，我们还需要考虑函数f(x, y) 的定义域是否在椭圆内。
如果定义域超出了椭圆的范围，则需要对其进行限制或者使用其他方法进行求解。
椭圆的最值问题可以通过极值点法或参数化法来解决，具体的方法取决于具体的问题和函数形式。
通过合理选择方法并利用数学工具，我们可以有效地求解椭圆内函数的最大值或最小值。
当使用参数化法解决椭圆的最值问题时，以下是一些常见的步骤：1. 将椭圆参数化为x = h + a*cos(t), y = k + b*sin(t)，其中(h,k) 是椭圆的中心坐标，a 和b 分别是椭圆在x 轴和y 轴上的半长轴和半短轴的长度。
2. 将函数f(x, y) 表示为f(t) 的形式，即将函数中的x 和y 替换为参数t 的表达式。
这样，问题就被转化为在参数t 的取值范围内寻找f(t) 的最大值或最小值。
3. 确定参数t 的取值范围。
椭圆中常见最值问题
例4、已知A(1,1)，F 1是椭圆=1的左焦点,P 为椭圆上一动点，则椭圆中的常见最值问题1、 椭圆上的点P 到二焦点的距离之积IPF 1IIPF 2I 取得最大值的点是椭圆短 轴的端点，取得最小值的点在椭圆长轴的端点。
2 2例1、椭圆—1上一点到它的二焦点的距离之积为m ,则m 取得的259最大值时，P 点的坐标是 ____________ 。
P (0，3)或(0，-3)2 2例2、已知椭圆方程 笃•爲=1( a b 0,a 2 =b 2 c 2 )p 为椭圆上一点，F I,F 2a b是椭圆的二焦点，求I PF 1 || PF 2 |的取值范围。
分析：| PF 1 || PF 2 |=(a • ex)(a - ex)二 a 2 -e 2x 2， (| x# a)当 x = _a 时，|PF 1||PF 2|min =a 2-c 2=b 2，当 x=0 时，I PF 1 || PF ?爲=a 2即 b^^| PF 1 || PF 2 | ma 22、 椭圆上到的椭圆内一个定点的距离与它到焦点距离之差取得最大值或 最小值的点是这个定点与焦点连线延长线或反向延长线与椭圆的交点 ，最大值、最小值分别是定点到该焦点的距离和其相反数。
2 2例3、已知A(1,1)，F 1、F 2是椭圆—y1的左右焦点，P 为椭圆上一动95点，则|PA|-|PF 2I 的最大值是 _____________ ，此时P 点坐标为 ______ 。
丨PA|-|PF 2| 的最小值是 ________ ，此时P 点坐标为 _____ 。
3、 椭圆上到椭圆内定点的距离与它到椭圆的一个焦点的距离之和取得最 小值或最大值的点是另一焦点与定点连线的延长线或反向延长线与椭圆的交点。
| PA | | PF i |的最小值是__________ ，此时P点坐标为_____ 。
丨PA | • | PF i |的最大值是_________ ，此时P点坐标为______ 。
高考数学复习点拨：例析椭圆中的三种最值问题
例析椭圆中的三种最值问题与椭圆有关的最值问题均具有较强的综合性，涉及到数学知识的多种知识点,诸如：几何、三角、函数等，同时与椭圆的定义、方程联系紧密，思维能力要求比较高.下面对与椭圆的最值有关的问题作简单的探究： 一、利用定义转化为几何问题处理最值：例1、已知1F 是椭圆22195x y +=的左焦点，P 是椭圆上的动点，()1,1A 为定点，则1PA PF +的最小值是（ ）A、9 B、6 C、3+ D 、6解析：连接2F A 并延长交椭圆P '是椭圆上一动点，连接12,,PF PF PA ∵1212PF PA AF PF PF ++≥+，而121212PF PF P F P F P F P A AF ''''+=+=++， ∴1212PF PA AF P FP A AF ''++≥++，∴111226PF PA P FP A P F P F AF ''''+≥+=+-=（当P 与P '重合时取“=”号） 故答案：选B 。
二、利用椭圆的标准方程三角换元求最值：例2、已知点P 是椭圆221169x y +=上任意一点，则点P 到直线70x y +-=的距离最大值为解析：由椭圆的方程221169x y +=，则可设4cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩（θ为参数） 设点()4cos ,3sin P θθ，则点P到直线的距离为d ==当()sin 1θϕ+=-，距离d的最大值为max d == 点评：本题利用里椭圆的标准方程的结构形式，把椭圆的最值问题，转化为三角函数的最值问题，利用三角函数的性质求解。
三、利用函数的最值探究方法：例3、设椭圆的中心是坐标原点，长轴在x 轴上，离心率2e =，已知点30,2P ⎛⎫⎪⎝⎭到这个，求这个椭圆的方程，并求椭圆上到点P 坐标。
解析：设椭圆的方程为()222210x y a b a b+=>>，由2e =，即2c a =，又222a b c =+ ∴2a b =，故椭圆的方程是()2222104x y b b b+=>。
椭圆中的范围最值问题
专题2椭圆中的范围最值问题1.己知椭圆c：干+p%对＞o）的左、右焦点分别为匕吗,椭圆c上存在点机使巫巫=0.（1）求椭圆C的离心率e的取值范围；⑵若椭圆C的e = g，匕（-店0），设点尸（如为）（）序0）在椭圆C上，点。
（4,0）在夺眇的平分线上，求7的取值范围.2.如图，椭圆「:二+写=W〉》＞0）的离心率为分别是其左、右焦点，过F,的直线/ a' b~交椭圆于点A, B, P是椭圆上不与A, B重合的动点，。
是坐标原点.（I）若。
是△枷的外心，Sg*的值;。
的取值范围.3.已知点心在椭圆乒#*小。
）上，点A在第-象限，。
为坐标原点，且"必.（I）若a = Rb = \直线OA的方程为x-3y = 0,求直线08的斜率;（2）若△Q4B是邻腰三角形（点O,吊，B按顺时针排列），求仑的最大值.2 24.知椭圆C:声+分=1(。
＞人＞0)的长轴长为4右，点(75,妁在C上.(1)求C的方程；(2)设C的上顶点为A,右顶点为B,直线/与平行，且与C交于M, N两点Mb = DN , 点F为C的右焦点，求|DF|的最小值.5.如图所示，在平面直角坐标系中，椭圆r：y + / = l的左、右焦点分别为匕如设P是第一象限内下上的一点，S、PF「的延长线分别交r于点Q、Q2.(1)求W0，的周长；(2)求5而面积的取值范围；(3)设小弓分别为时牛0、WQ的内切圆半径，求厂弓的最大值.6.已知K是椭圆C:§ + § = 1(">0)的左焦点，经过点P(0, -2)作两条互相垂直的直线4和小直线匕与C交于点A, B.当直线£经过点月时，直线£与C有且只有一个公共点.(1)求C的标准方程；(2)若直线匕与椭圆C有两个公共点，求线段AB的取值范围.。
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高二数学组
教学目标
理解椭圆中的最值问题； 目标：1.理解椭圆中的最值问题 理解椭圆中的最值问题 2.掌握解决椭圆中的最值问题的方法 掌握解决椭圆中的最值问题的方法. 掌握解决椭圆中的最值问题的方法
重点：椭圆中的最值问题； 重点：椭圆中的最值问题 难点：椭圆中的最值问题。 难点：椭圆中的最值问题
椭圆中的最值问题
x y 1.设点P是椭圆 2 + 2 = 1(a > b > 0)上的动点， a b a+ F是椭圆的一个焦点,则|PF |的最大值为____,c 最小值为______.
2 2
a −c
2
x y 2.设点P是椭圆 2 + 2 = 1(a > b > 0)上的动点， a b F1,F2是椭圆的两焦点,则∠FPF2取得最大值时点 1
离L最近
思路分析：可先设出与L平
行且与椭圆相切的直线方程. 切线方程与椭圆方程联立,利 用 ∆ = 0求出参数,再解方程 组求切点P的坐标.
P
l
o
x
离L最远
解:设与l平行的切线方程为y = x + m， 将y=x +m代人椭圆方程得:x + 4( x + m) = 4,
2 2
化简得：x 2 + 8mx + 4(m 2 − 1) = 0. 5
2
(0, ±b P的坐标为_______.)
x2 y 2 3.设弦AB过椭圆 2 + 2 = 1(a > b > 0)的焦点， 2 a b 2b 则 | AB | 的最大值_____,为最小值为______. 2a
2b 值为________(用含有a, b的式子表示). −1 2 a 2 2c 2 1− 2 1− 2e a
2
2
设椭圆的右焦点为F',则有 |MF|+|MF'|=10.
∴|MF|+|MB|=10+|MB|−|MF'|， FyBx0F'
由于||MB|−|MF'|| ≤ |BF'|=2 2，
∴10 − 2 2 ≤ |MF|+|MB| ≤ 10+2 2，
2
2
bc
x y 例5.设矩形ABCD内接于椭圆 2 + 2 = 1 a b
2
2
(a > b > 0)， 则矩形ABCD的最大面积
y
D
o
为_______.
A
x
B
由椭圆及矩形的对称性可知: C 矩形的四个顶点关于
坐标轴和原点对称.
设AC方程为y = kx(k > 0),A( x0 , y0 ),
x y 2 2 ab 2 + 2 =1 2 由 a 得：x0 = 2 2 , b 2 a k +b y = kx 2 2 4ka b 2 ∴ S矩形ABCD = 4 x0 y0 = 4kx0 = 2 2 2 a k +b
x y 4.设点P是椭圆 2 + 2 = 1(a > b > 0)上的动点， a b F , F2是椭圆的两焦点则∠FPF2的余弦值的最小 , 1 1
2
2
2
a
x y 5.椭圆 2 + 2 = 1( a > b > 0)的焦点 a b 三角形 PF1 F2的最大面积为_____.
2
2
bc
x y 6.过椭圆 2 + 2 = 1(a > b > 0)中心的直线交 a b 椭圆于A, B两点，F为椭圆的一个焦点，则 ∆ABF面积的最大值为________.
由∆ = 0 ⇒ 5 − m 2 = 0 ⇒ m = ± 5. ∴ 与椭圆相切且与直线L最近的直线方程为 y = x + 5.
4 5 5 当m = 5时,解方程组可得P(− ， )， 5 5 4 2 − 10 从而可得最小距离为d = . 2
x y 例7.已知F为椭圆 + = 1的左焦点,B(2, 2)是 25 9 其内一点,M 为椭圆上的动点,则 | MF | + | MB | 10+2 2 10 − 2 2 的最大值为_____,最小值为_____.
2 2
4a b 4a b = ≤ = 2ab. 2 2 b 2 b 2 a k+ 2 a k⋅ k k b 当且仅当k = 时等号成立. a
2 2
2 2
例6:已知椭圆 2+4y2=4,在椭圆上 已知椭圆x 在椭圆上 已知椭圆 求一点P, 到直线L: 求一点 使P到直线 x-y+4=0 到直线 y 的距离最小, 并求最小值. 的距离最小 并求最小值