抛物线中的最值问题
抛物线上的点到直线的最大值

抛物线上的点到直线的最大值在二维平面几何中,我们经常会遇到抛物线与直线的关系。
本文将讨论一个有趣的问题:如何求解抛物线上的点到一条给定直线的距离的最大值。
问题描述设抛物线方程为y=ax2+bx+c,直线方程为y=mx+d,现在我们要找到在抛物线上的点(x,ax2+bx+c)到直线y=mx+d的距离的最大值。
求解方法为了求解这个问题,我们先要确定点到直线的距离公式。
点(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离公式为:$$ \\frac{|Ax_0 + By_0 + C|}{\\sqrt{A^2 + B^2}} $$接下来,我们假设我们要求解的最大距离对应的点为(x1,ax12+bx1+c),那么点(x1,ax12+bx1+c)到直线y=mx+d的距离为:$$ \\frac{|m x_1 - ax_1^2 - bx_1 - d|}{\\sqrt{m^2 + 1}} $$为了找到最大距离,我们需要最大化上式。
我们可以通过微分来解决这个问题。
令 $f(x) = \\frac{|m x - ax^2 - bx - d|}{\\sqrt{m^2 + 1}}$,我们需要求解f(x)的极值点。
通过对f(x)求导并令导数为零,我们可以得到最大距离对应的x1的值。
接着,我们将x1的值代回到点的坐标中,即可以得到最大距离对应的点(x1,ax12+bx1+c)。
结论通过以上的求解过程,我们可以找到抛物线上的点到直线的最大距离。
这个问题涉及到了距离的计算和微分,通过适当的数学推导和分析,我们能够有效地解决这类问题。
在实际应用中,这个问题可能会有不同的变体或扩展,但基本的思路和方法仍然适用。
通过深入研究和灵活运用数学原理,我们可以解决更为复杂的几何问题,为实际问题的求解提供有力的支持。
以上是关于抛物线上的点到直线的最大值问题的基本介绍和解法,希望对读者有所启发。
感谢阅读!。
抛物线中的最值问题

解:设 = P (x, y ) ∴ y
2 2
Q P 点在抛物线上, 点在抛物线上, PA = = = (x − 3)2 + y x 2 − 6x + 9 + x x 2 − 5x + 9 5 2 11 (x − ) + 2 4
例三、 例三、 已知定点M ),F是抛物线y =2x的焦点 的焦点, 已知定点M(3,2),F是抛物线y2=2x的焦点, 在此抛物线上求一点P |PM|+|PF|取得最小值 取得最小值, 在此抛物线上求一点P,使|PM|+|PF|取得最小值, 求点P 求点P的坐标
分析: ,由抛物线的定义: 如图, 分析: 如图 由抛物线的定义:
抛物线上的点到焦点的距离 与到准线的距离相等。 与到准线的距离相等。 即|PF| = |PN| ∴ |PM|+|PF|= |PM|+|PN| ∴当 M、P、N三点共 线时距离之和最小。 线时距离之和最小。
N F F
M
P M
解: 如图所示 在抛物线 y2 = 2x上任取一点 上任取一点 P’(x’,y’),作P’N’⊥准线 ,作MN 准线L, 作 交抛物线于P( , ) ⊥L ,MN交抛物线于 (x,y) 交抛物线于 由抛物线的定义得: 由抛物线的定义得: |P’F|= |P’N’|
练习: 练习:
1.已知M(a,0) 为抛物线y = 2px(p> 0)的对称轴
2
上的一个定点在抛物线上求一点N, 使得 MN 最小
2、求抛物线y2=64x上的点到直线 、求抛物线 上的点到直线 4x+3y+46=0 距离最小值,并求取得最小值 距离最小值, 时抛物线上的点的坐标
关于抛物线的十个最值问题-模板

关于抛物线的十个最值问题本文用初等方法讨论了与抛物线有关的若干几何最值问题,得到了十个有趣的结论.为方便读者摘用, 现用定理形式叙述如下: 定理 1.抛物线的所有焦半径中,以过顶点的焦半径为最短. 证明:不妨设抛物线的极坐标方程为ρ= ,则显然有ρ≥,其中等号成立当且仅当θ=2kπ+π(k∈Z)即焦半径通过抛物线的顶点时.证毕. 定理 2.抛物线的过焦点的所有弦中,以抛物线的通径为最短. 证明:设抛物线极坐标方程为ρ= ,焦点弦为AB,且设A(ρ1,θ),B(ρ2,θ+π),则有│AB│=ρ1+ρ2 = +=≥ 2p =通径长, 其中等号成立当且仅当θ=kπ+π/2 (k∈Z) 即弦AB为通径时.证毕. 定理 3.设A(a,0)是抛物线 y2=2px(p>0)的对称轴上的定点,M(x,y)是抛物线上的动点,则│MA│m in =证明:由│MA│2= (x-a)2+y2=(x-a)2+2px = x2-2(a-p)x+a2 = [x-(a-p)]2+p(2a-p),并且注意到x∈[0,+∞),立知结论成立.证毕. 定理4.设A(a,b)是抛物线 y2=2px(p>0)内一定点, F是焦点,M 是抛物线上的动点,则y (│MA│+│MF│)min=a+p/2.Q MA(a,b) 证明:如图1所示,作AQ⊥准线L:x=-p/2于Q,则知O Fx (│MA│+│MF│)m in =│AQ│= a-(-p/2)=a+p/2.证毕.图1 定理5.设线段AB是抛物线y2=2px(p>0)的过焦点的弦,分别以A、B为切点的抛物线的两条切线相交于点M,则三角形ABM的面积的最小值为p2. 证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),则由A、F、B三点共线可得:x1y2-x2y1=p/2·(y2-y1)……………(1)于是利用(1)式由两切线方程yAM:y1y=p(x+x1),A BM:y2y=p(x+x2),M Fx 易得M的坐标(x,y)适合:B∵ kMF·kAF=-1, ∴MF⊥AB,即│MF│是△MAB的AB边上的高. 图2 ∵ │MF│≥│FK│(焦点F到准线x=-p/2的距离)=p, 又由定理2知│AB│≥2p(通径长), ∴ S△MAB=1/2·│AB│·│MF│≥1/2·2p·p=p2,因其中等号当且仅当AB⊥x 轴时成立,故三角形MAB的最小值为p2.证毕. 定理6.过抛物线y2=2px的顶点O引两条互相垂直的动弦OA和OB,则三角形OAB的面积的最小值为4p2.y 证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),则由OA⊥OB 得A x1x2+y1y2=0 ……………………………………(1) Ox 将y12=2px1, y22=2px2代入(1)立得: x1x2=4p2 (2)于是B (S△OAB) 2=1/4·│OA│2·│OB│2 图3 =1/4·(x12+y12)·(x22+y22)=1/4·(x12+2px1)·(x22+2px2)=1/4·[(x1x2)2+2px1x2(x1+x2)+4p2x1x2] ≥1/4·[(x1x2)2+2px 1x2 (2√x1x2)+4p2x1x2]………………………………………(3)将(2)式代入(3)则得(S△OAB)2≥16p4,从而S△OAB≥4p2,因其中等号当x1=x2=2p时取到,故三角形OAB的面积的最小值为4p2。
抛物线求最大值和最小值的公式

抛物线求最大值和最小值的公式
抛物线是一种常见的二次函数,其一般表达式为f(x)=ax2+bx+c,其中a、b、c为常数且a eq0。
抛物线在数学和物理等各个领域都有着重要的应用,求解其最大值和最小值是常见的问题之一。
求最大值和最小值的方法
要求抛物线的最大值和最小值,可以通过求导数的方法实现。
抛物线的导数是
一条切线的斜率,当切线水平时,抛物线取得最大值或最小值。
首先考虑抛物线f(x)=ax2+bx+c,计算其导数f′(x),再令f′(x)=0求得
切线水平的点,即为抛物线的最值点。
求解最值的公式
假设抛物线为f(x)=ax2+bx+c,其导数为:
f′(x)=2ax+b
当f′(x)=0时,有:
$$ 2ax + b = 0 \\Rightarrow x = -\\frac{b}{2a} $$
将 $x = -\\frac{b}{2a}$ 代入f(x),可以求得最大值或最小值。
若a>0,则 $f(-\\frac{b}{2a})$ 为抛物线的最小值;若a<0,则 $f(-
\\frac{b}{2a})$ 为抛物线的最大值。
结论
通过导数的方法,我们可以求解抛物线的最大值和最小值。
对于f(x)=ax2+ bx+c形式的抛物线,最值点的横坐标为 $x = -\\frac{b}{2a}$,通过代入此横坐标
可以得到最大值或最小值。
因此,通过求导数的方法,我们可以轻松地求解抛物线的最值,这对于解决实
际问题具有重要的意义。
以上是关于抛物线求最大值和最小值的公式的介绍,希望对您有所帮助!。
抛物线最值问题

2
= x2 - 2x + 9
= ( x - 1) 2 + 8
min
x³ 0
= 2 2, 此时M (1, 2)
变3
\ 当x = 1时,
2
变式训练:
已知点M 在抛物线y = 4 x上运动, 点Q在圆(x - 3) + y = 1上运动,则 MQ 的最小值是
.
2 2 2
小组讨论、交流:
只需求出动点M到圆心 A(3,0)距离最小值再 减去圆半径即可。
y
M
F
练习
A
Q .
x
所以 MQ min = 2 2 - 1
2
的最小值是多少?
小组讨论、交流:
y
M
F
x
l
已知点F为抛物线 y 2 = 4 x 的焦点,A(3,2) 为定点,点M 是抛物线上任意一点,则 MA + MF 的最小值是 ,此时点M的 坐标是
小组活动:
。
探究2
y
M A
讨论解决方案
F
x
探究3
已知抛物线y =4x和定点A(7,8), 抛物线上有一动点M,点M到点A 的距离为d1,点M到抛物线准线距离 为d 2,则d1+d 2的最小值是 .
2 2 最小值为AF =(7-1) +(8-0) =10
y M F
A
M
x
思考:已知点A30,点 ( , ) M在抛物线y2=4x 上运动,求 MA 的最小值,及此时点M的坐标.
解:设点M( x, y)是抛物线y 2=4x 上任一点,则y = 4 x
AM =
=
2
y M F Ax
抛物线中的最值问题探究

抛物线中的最值问题探究福建漳州市第一外国语学校(363000) 张芙蓉[摘 要]抛物线中的最值问题一直是中考数学的重难点,这类问题考查学生利用数学知识和思想方法解决问题的能力。
文章结合几道例题,从四个方面对抛物线中的最值问题进行分析探讨,以帮助学生突破难点,提升学生的思维品质,发展学生的核心素养。
[关键词]抛物线;最值问题;最大值;最小值[中图分类号] G 633.6 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2024)02-0031-03抛物线中的最值问题一直是中考数学的重难点,它包括抛物线中内接四边形面积的最大值或最小值、抛物线中线段和的最大值或最小值、抛物线中线段比的最大值或最小值、抛物线中面积的最大值或最小值等。
如何解答这类问题?下面笔者就此进行分类例析。
一、求抛物线内接四边形面积的最大值抛物线内接四边形是指四边形的四个顶点都在抛物线上,求抛物线内接四边形面积时,一般将其分割为两个三角形的面积,其中一个三角形的面积是固定的,另一个三角形的面积是可变的,只需求得它的最大值,即可求得内接四边形面积的最大值。
[例1]如图1所示,已知抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)经过点M ()-2,92和N ()2,- 72两点,且抛物线与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C 。
(1)若点M 是抛物线y =ax 2+bx +c 的顶点,求抛物线的解析式及A 、B 、C 的坐标;(2)在(1)的条件下,若点P 是A 、C 之间抛物线上的一点,求四边形APCN 面积的最大值及此时点P 的坐标。
分析:(1)设抛物线的顶点式为y =a(x +2)2+92,将点N 坐标代入即可求a 的值,从而确定抛物线的解析式。
(2)设P ()t ,-12t 2-2t +52,先求出直线AC 的解析式为y =12x +52,过点P 作PG ∥y 轴交AC 于点G ,则G ()t ,12t +52,得到S △PAC =-54()t +522+12516,当t =-52时,△PAC 的面积有最大值12516,此时P ()-52,358,求出直线CN 与x 轴的交点为()56,0,再求S △ACN =12×()56+5×()72+52=352,即可求四边形APCN 面积的最大值为40516。
抛物线的最值公式

抛物线的最值公式抛物线是数学中常见的曲线,其最值是解决优化问题和求最大最小值的重要工具。
抛物线的一般方程可以写为:y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数且a不等于0。
抛物线开口方向和最值取决于系数a的正负性。
下面将介绍抛物线的最值情况及对应的公式。
1. 抛物线的最值问题给定抛物线方程y=ax^2+bx+c,若a大于0,则抛物线开口朝上;若a小于0,则抛物线开口朝下。
在求解抛物线的最值时,需要确定最值点的横坐标。
2. 抛物线的最值公式1.当抛物线开口朝上(a>0)时,最值出现在抛物线的顶点处。
抛物线的顶点横坐标为-x=b/(2a),纵坐标为y=f(-b/(2a))。
2.当抛物线开口朝下(a<0)时,最值出现在抛物线的底部。
抛物线的底部横坐标为-x=b/(2a),纵坐标为y=f(-b/(2a))。
综上所述,抛物线的最值公式可以总结如下:•当a>0时,最大值为f(-b/(2a)),最小值为负无穷;•当a<0时,最小值为f(-b/(2a)),最大值为正无穷。
3. 案例分析以一个具体的抛物线方程为例:y=x^2-4x+3。
首先根据系数a=1>0,确定抛物线开口朝上。
然后利用最值公式,顶点横坐标为x=2,纵坐标为y=1。
因此,该抛物线在x=2处取得最小值1。
通过以上分析,可以看出抛物线最值的计算是通过抛物线的顶点或底部来确定的。
这是优化问题和最大最小值问题中常用的方法,也对解决实际问题具有重要意义。
以上是关于抛物线最值的公式及应用的介绍。
希望对理解抛物线性质和应用有所帮助。
高中数学解析几何题型

高中数学解析几何题型概述解析几何是高中数学的一个重要组成部分,也是高考的重点和难点之一。
解析几何涉及到直线、圆、椭圆、双曲线、抛物线等曲线的性质和应用,以及立体几何中的解析几何应用等方面。
下面将对高中数学解析几何的主要题型进行概述。
1. 直线与圆的位置关系直线与圆的位置关系是解析几何中最基本的问题之一。
主要涉及到直线与圆的相交、相切、相离等位置关系,以及相关的应用问题。
例如,直线与圆的位置关系可以用来解决与圆相关的问题,如圆与圆的位置关系、圆的切线等问题。
2. 椭圆、双曲线与抛物线的性质椭圆、双曲线与抛物线是高中数学解析几何中最重要的三种曲线。
这三种曲线的性质和应用是高考的重点和难点之一。
例如,椭圆的性质可以用来解决与椭圆相关的问题,如椭圆的焦点、离心率等问题;双曲线的性质可以用来解决与双曲线相关的问题,如双曲线的渐近线、离心率等问题;抛物线的性质可以用来解决与抛物线相关的问题,如抛物线的焦点、准线等问题。
3. 立体几何中解析几何的应用立体几何是高中数学的一个重要组成部分,而解析几何在立体几何中的应用也是高考的重点和难点之一。
例如,利用解析几何的方法可以解决立体几何中的距离、角度等问题;利用解析几何的方法还可以解决立体几何中的面积、体积等问题。
4. 直线与圆锥曲线的位置关系直线与圆锥曲线的位置关系是解析几何中比较复杂的问题之一。
主要涉及到直线与椭圆、双曲线、抛物线等圆锥曲线的相交、相切、相离等位置关系,以及相关的应用问题。
例如,利用直线与圆锥曲线的位置关系可以解决与圆锥曲线相关的问题,如圆锥曲线的焦点、离心率等问题。
5. 圆锥曲线的参数方程圆锥曲线的参数方程是解析几何中比较特殊的问题之一。
主要涉及到圆锥曲线的一种特殊的方程形式,以及相关的应用问题。
例如,利用圆锥曲线的参数方程可以解决一些与圆锥曲线相关的问题,如圆锥曲线的极坐标方程等问题。
6. 圆与圆的位置关系圆与圆的位置关系是解析几何中比较重要的问题之一。
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抛物线中的最值问题
1.已知抛物线2y 2x =的焦点是F ,点P 是抛物线上的动点,又有点A(3,2),求|PA|+|PF|的最小值,并求此时的P 点坐标
2.已知点P 是抛物线上2y 4x =上一点,点F 是焦点,求点P 到点A(-1,1)的距离与点P 到直线x=-1的距离之和的最小值
3.求抛物线2y 4x =上一点,使它到直线l:4x-y-5=0的距离最短,并求此距离
4.已知抛物线上2
y 4x =,点F 是焦点,过焦点F 的直线与抛物线相交于A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)两点,则2212y y +的最小值
222,(3)1,()
11.2.1P y x Q x y PQ A B C D =-+=-5.若点在抛物线上点在圆上则的最小值是
6.已知过抛物线2y 2px(p 0)=>的焦点且斜率为1的直线交抛物线于A,B 两点?点R 过抛物线顶点O 的弧AB 的一点,求∆RAB 的最大面积。