解圓錐曲線最值與範圍問題的方法

2022-02-27 08:22:40 字數 2833 閱讀 6770

方法1:定義法

例1、已知點f是雙曲線-=1的左焦點,定點a的座標為(1,4),p是雙曲線右支上的動點,則|pf|+|pa|的最小值為________.

解析如圖所示,根據雙曲線定義|pf|-|pf′|=4,

即|pf|-4=|pf′|.又|pa|+|pf′||af′|=5,

將|pf|-4=|pf′|代入,得|pa|+|pf|-45,

即|pa|+|pf|9,等號當且僅當a,p,f′三點共線,

即p為圖中的點p0時成立,故|pf|+|pa|的最小值為9.故填9.

方法2:幾何法

例2、已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的左,右焦點分別為f1,f2,點p在雙曲線的右支上,且|pf1|=4|pf2|,則此雙曲線中的取值範圍是________.

解析根據雙曲線定義|pf1|-|pf2|=2a,設|pf2|=r,

則|pf1|=4r,故3r=2a,即r=,|pf2|=.

根據雙曲線的幾何性質,|pf2|c-a,即c-a,即,即e.又e>1,

故雙曲線的離心率e的取值範圍是.故填.

例3 已知p點在圓x2+(y-2)2=1上移動,q點在橢圓上移動,試求|pq|的最大值。

解:故先讓q點在橢圓上固定,顯然當pq通過圓心o1時|pq|最大,因此要求|pq|的最大值,只要求|o1q|的最大值.設q(x,y),則|o1q|2= x2+(y-4)2 ①

因q在橢圓上,則x2=9(1-y2) ②

將②代入①得|o1q|2= 9(1-y2)+(y-4)2

因為q在橢圓上移動,所以-1y1,故當時,,此時

方法3:切線法

例4、求橢圓+y2=1上的點到直線y=x+2的距離的最大值和最小值,並求取得最值時橢圓上點的座標.

解設橢圓的切線方程為y=x+b,代入橢圓方程,得3x2+4bx+2b2-2=0.

由δ=(4b)2-4×3×(2b2-2)=0,得b=±.

當b=時,直線y=x+與y=x+2的距離d1=,將b=代入方程3x2+4bx+2b2-2=0,解得x=-,此時y=,

即橢圓上的點到直線y=x+2的距離最小,最小值是;

當b=-時,直線y=x-到直線y=x+2的距離d2=,將b=-代入方程3x2+4bx+2b2-2=0,解得x=,此時y=-,

即橢圓上的點到直線y=x+2的距離最大,最大值是.

方法4:引數法選取合適的引數表示曲線上點的座標;②求解關於這個引數的函式最值。

例5、點p(x,y)是橢圓+y2=1上的乙個動點,則s=x+y的最大值為________.

解析因為橢圓+y2=1的引數方程為(φ為引數).

故可設動點p的座標為(cos φ,sin φ),其中0≤φ<2π.

因此s=x+y=cos φ+sin φ=2=2sin,所以,當φ=時,s取最大值2.故填2.

方法5:基本不等式法 ①將最值用變數表示.②利用基本不等式求得表示式的最值.

例6、過橢圓的焦點的直線交橢圓a,b兩點 ,求面積的最大值。

解:橢圓焦點,設過焦點(0,1) ,直線方程為y=kx+1 與聯立 ,消去

y, 得, 其中兩根為a,b橫座標 。 將三角形aob看作

與組合而成 ,|of| 是公共邊 ,它們在公共邊上的高長為

., 其中 |of|=c=1.

===. 當,

即k=0 時,即當直線為 y=1時 , 得到的面積取得最大值為。

方法6:函式法

例7.已知a,b,c三點在曲線y=上,其橫座標依次為1,m,4(1解:由題意知a(1,1),b(m,),c(4,2).直線ac所在的方程為x-3y+2=0,

點b到該直線的距離為d=.s△abc=|ac|·d=××=|m-3+2|=|(-)2-|.

∵m ∈(1,4),∴當=時,s△abc有最大值,此時m=.故選b.

方法7:判別式法

例8、橢圓e的中心在原點o,焦點在軸上,其離心率, 過點c(-1,0)的直線與橢圓e相交於a、b兩點,且滿足點c分向量的比為2.

(1)用直線的斜率k ( k≠0 ) 表示△oab的面積;

(2)當△oab的面積最大時,求橢圓e的方程。

解:(1)設橢圓e的方程為( a>b>0 ),由e =

∴a2=3b2 故橢圓方程x2 + 3y2 = 3b2

設a(x1,y1)、b(x2,y2),由於點c(-1,0)分向量的比為2,

即,由消去y整理並化簡得 (3k2+1)x2+6k2x+3k2-3b2=0

由直線l與橢圓e相交於a(x1,y1), b(x2,y2)兩點得:

而s△oab ⑤

由①③得:x2+1=-,代入⑤得:s△oab =

(2)因s△oab=,當且僅當s△oab取得最大值,

此時 x1 + x2 =-1, 又∵=-1, ∴x1=1,x2 =-2 .

將x1,x2及k2 =代入④得3b2 = 5 ,∴橢圓方程x2 + 3y2 = 5 .

訓練題:1.已知雙曲線(a>0,b>0)的右焦點為f,若過點f且傾斜角為60°的直線與雙曲線的右支有且只有乙個交點,則此雙曲線離心率的取值範圍是

2. p是雙曲線的右支上一點,m、n分別是圓(x+5)2+y2=4和(x-5)2+y2=1上的點,則|pm|-|pn|的最大值為9

3.拋物線y=-x2上的點到直線4x+3y-8=0距離的最小值是

4.已知雙曲線的左、右焦點分別為f1、f2,點p在雙曲線的右支上,且|pf1|=4|pf2|,則此雙曲線的離心率e的最大值為

5.已知拋物線y2=4x,過點p(4,0)的直線與拋物線相交於a(x1,y1),b(x2,y2)兩點,則y12+y22的最小值是32

6.對於拋物線y2=4x上任意一點q,點p(,0)都滿足|pq|||,則的取值範圍是( b )

(a)(-∞,0) (b)(-∞,2 (c)[0,2d)(0,2)

圓錐曲線中的最值問題 jsp

圓錐曲線中的最值問題,通常有兩類 一類是有關長度 面積等的最值問題 一類是圓錐曲線中有關幾何元素的最值問題。這些問題往往通過回歸定義,結合幾何知識,建立目標函式,利用函式的性質或不等式知識,以及觀形 設參 轉化 代換等途徑來解決。解題時要注意函式思想的應用,要注意觀察 分析圖形的特徵,將數和形結合起...

第十節圓錐曲線的綜合問題 範圍 最值問題

例1 已知橢圓 1 a b 0 的左焦點為f c,0 離心率為,點m在橢圓上且位於第一象限,直線fm被圓x2 y2 截得的線段的長為c,fm 1 求直線fm的斜率 2 求橢圓的方程 3 設動點p在橢圓上,若直線fp的斜率大於,求直線op o為原點 的斜率的取值範圍.例2 過拋物線y2 4x的焦點f的...

考前歸納總結 圓錐曲線中的最值問題

圓錐曲線中的最值問題 一 常見基本題型 1 利用基本不等式求最值,例1 已知橢圓兩焦點 在軸上,短軸長為,離心率為,是橢圓在第一象限弧上一點,且,過p作關於直線f1p對稱的兩條直線pa pb分別交橢圓於a b兩點,求 pab面積的最大值。解 設橢圓方程為,由題意可得 故橢圓方程為 設ab的直線方程 ...