与椭圆有关的最值问题

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高中数学椭圆中的最值问题与定点、定值问题

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

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。

怎样利用定义求解与椭圆有关的最值问题

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

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。

椭圆最值问题分类微专题(一)

椭圆最值问题分类微专题(一)

椭圆最值问题分类微专题1.椭圆:,已知,,若过的直线与椭圆交于两点.(1)求证:;(2)求面积的最大值.解:(1)即证:设直线方程为,代入椭圆方程得:,(*)设,则(2)(,)因(*)中,所以所以时,的最大值为3.已知椭圆的上顶点为,过的焦点且垂直长轴的弦长为。

若有一个菱形的顶点,在椭圆上,该菱形对角线所在直线的斜率为。

(1)求椭圆的方程;(2)当直线过点时,求直线的方程;(3)当时,求菱形面积的最大值。

解:(1)依题意,解,得所以,于是椭圆的的方程为(2)由已知得直线:设直线:,,由方程组得 当时,的中点坐标为, 因为是菱形,所以的中点在上,所以,解得,满足 所以的方程为(3)因为四边形为菱形,且,所以,所以菱形的面积由(2)可得又因为,所以当且仅当时,菱形的面积取得最大值,最大值为。

4.如图所示,椭圆C : ,左右焦点分别记作 ,过 分别作直线 交椭圆于 ,且 ⫽ .(1)当直线 的斜率与直线 的斜率 都存在时,求证: 为定值;(2)求四边形面积的最大值.证明:(1)设 ,根据对称性,有 ;因为 都在椭圆C 上,所以 ,二式相减得 ;所以为定值(2)(Ⅰ)当 的倾角为时, 与 重合,舍去.(Ⅱ)当 的倾角不为 时,由对称性得四边形 为平行四边形;而 过 ,设直线 的方程为 ;代入 ,得 ;显然;所以设 ,所以;所以,当且仅当即时等号成立.所以;所以平行四边形面积的最大值为解法二5.已知椭圆的左、右焦点分别为,若以为圆心,为半径作圆,过椭圆上一点作此圆的切线,切点为,且的最小值不小于为.(1)求椭圆的离心率的取值范围;(2)设椭圆的短半轴长为,圆与轴的右交点为,过点作斜率为的直线与椭圆相交于两点,若,求直线被圆截得的弦长的最大值.解:(1)依题意设切线长∴当且仅当取得最小值时取得最小值,而,,从而解得,故离心率的取值范围是;(2)依题意点的坐标为,则直线的方程为,联立方程组得,设,则有,,代入直线方程得,,又,,,直线的方程为,圆心到直线的距离,由图象可知,,,,所以.。

椭圆中的范围最值问题

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.。

椭圆中的最值问题

椭圆中的最值问题

椭圆中的最值问题邢志平本文提供了解决椭圆中最值问题的三个方向:几何化、代数化、三角化,这三个方向在解决其它圆锥曲线中最值问题时也可用。

1. 几何化方向画出图形,利用几何图形的性质按几何思路借助解析方法求解。

例1. 已知点、B(2,0),在椭圆上求一点P,使|AP|+2|BP|最小,则P点坐标为___________。

解根据题意,知B为椭圆的右焦点,A为椭圆内一点。

因为,所以。

由椭圆第二定义,知,即,所以,这样,问题就转化为求一点P到A点及L的距离和的最小值。

过A作AN⊥L于N,交椭圆于P点,P即为所求。

所以P点坐标为。

例2. 已知椭圆上一动点P,与圆上一动点Q,及圆上一动点R,求|PQ|+|PR|的最大值。

解如图1,连结PF1、PF2及F1R、F2Q,所以得到△PRF1及△PQF2,根据题意可知,圆心恰好为椭圆的两个焦点。

在三角形中|PR|<|PF1|+|F1R|,|RQ|<|PF2|+|F2Q|,所以,即。

当P、F1、R与P、F2、Q都共线时,,所以 |PQ|+|PR|的最大值是6。

在问题转化过程中常利用椭圆的两个定义。

2. 代数化方向先求出变量的函数表达式(或目标函数)然后用适当的代数方法(如:配方、均值不等式、函数单调性等)加以解决。

例3. 若以椭圆上一点和两个焦点为顶点的三角形的最大面积为1,则此椭圆的长轴长的最小值为___________。

解在椭圆上取一点P(x,y),。

当P点在短轴顶点时,|y|最大为b,所以。

又,所以。

先利用面积与高的函数关系式,确定面积的最大值,再找出长轴长与已知等式函数关系式利用不等式求最值。

例4. 设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x轴上,离心率,已知点P(0,)到这个椭圆上的点最远距离为,求这个椭圆的方程,并求椭圆上到点P 的距离等于的点的坐标。

分析本题是一道“动中求静”的综合问题,必须用函数观点分析。

解从可推出a=2b,于是可设椭圆方程为,即。

设M(x,y)是椭圆上任意一点,且,于是,有由于,于是转化为在闭区间,求二次函数的最值问题,从“轴定区间动”的规律知若时,则,所以,此方程的解不满足。

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与椭圆有关的最值问题
圆锥曲线在高考中占很重要的地位,每年必考。

对椭圆、双曲线、抛物线的研究方法基本相同,椭圆为三曲线之首,对椭圆的学习就更为重要了。

而椭圆中的最值问题是比较重要的课题,它主要体现了转化思想及数形结合的应用,涉及到的知识有椭圆定义、标准方程、参数方程、三角函数、二次函数、不等式等内容。

能够考查学生的分析能力、理解能力、知识迁移能力、解决问题的能力等等。

下面介绍几种常见的与椭圆有关的最值问题的解决方法。

1.定义法
例1。

P(-2,3),F 2为椭圆116
252
2=+y x 的右焦点,点M 在椭圆上移动,求︱MP ︱+︱MF 2
︱的最大值
和最小值。

分析:欲求︱MP ︱+︱MF 2︱的最大值和最小值 可转化为距离差再求。

由此想到椭圆第一定义 ︱MF 2︱=2a-︱MF 1︱, F 1为椭圆的左焦点。

解:︱MP ︱+︱MF 2︱=︱MP ︱+2a-︱MF 1︱连接PF 1延长PF 1 交椭圆于点M 1,延长F 1P 交椭圆于点M 2由三角形三边关系知
–︱PF 1︱≤︱MP ︱-︱MF 1︱≤︱PF 1︱当且仅当M 与M 1
22a=10, ︱PF 1︱=2所以(︱MP ︱+︱MF 2︱)max =12, (︱MP ︱+︱MF 2︱)min =8
结论1:设椭圆122
22=+b
y a x 的左右焦点分别为F 1、F 2, P(x 0,y 0)为椭圆内一点,M(x,y)为椭圆上任意
一点,则︱MP ︱+︱MF 2︱的最大值为2a+︱PF 1︱,最小值为2a –︱PF 1︱。

例2:P(-2,6),F 2为椭圆
116
252
2=+y x 的右焦点,点M 在椭圆上移动,求︱MP ︱+︱MF 2
︱的最大值和最小值。

分析:点P 在椭圆外,PF 2交椭圆于M ,此点使︱MP ︱+︱MF 2︱值最小,求最大值方法同例1。

解:︱MP ︱+︱MF 2︱=︱MP ︱+2a-︱MF 1︱连接PF 1并延长交椭圆于点M 1,则M 在M 1处时︱MP ︱-︱MF 1︱取最大值︱PF 1︱。

∴︱MP ︱+︱MF 2︱最大值是10+
37
,最小值是
41。

结论2:设椭圆122
22=+b
y a x 的左右焦点分别为F 1、F 2, P(x 0,y 0)为椭圆外一点,M(x,y)为椭圆上任意一点,
则︱MP ︱+︱MF 2︱的最大值为2a+︱PF 1︱,最小值为PF 2。

2.二次函数法
例3.求定点A(a,0)到椭圆122
22=+b
y a x 上的点之间的最短距离。

分析:在椭圆上任取一点,由两点间距离公式表示︱P A ︱,转化为x,y 的函数,求最小值。

解:设P(x,y)为椭圆上任意一点,︱P A ︱2
=(x-a)2
+y 2
=(x-a)2
+1-x 212
=2)2(2
1
a x -+1-a 2
由椭圆方
程知x 的取值范围是[-
2,2]
(1) 若︱a ︱≤
2
2,则x=2a 时︱P A ︱min =
2
1a -
(2) 若a>
2
2,则x=
2时︱P A ︱
min
=︱a -
2︱
(3) 若a <-
2
2,则︱P A ︱min =︱a+
2︱
结论3:椭圆122
22=+b
y a x 上的点M(x,y)到定点A(m,0)或B(0,n)距离的最值问题,可以用两点间距离公式
表示︱MA ︱或︱MB ︱,通过动点在椭圆上消去y 或x,转化为二次函数求最值,注意自变量的取值范围。

3.三角函数法
例4:椭圆14
2
22=+y x 上的点M(x,y)到直线l :x+2y=4的距离记为d,求d 的最值。

分析:若按例3那样d=5
4
2-+y x 转化为x 或y 的函数就太麻烦了,为了统一变量,可以用椭圆
的参数方程,即三角换元。

解:d=
5
4
2-+y x ∵
14
2
22=+y x ∴令
()R y x ∈⎩⎨
⎧==θθθs i n
c o s
2 则
d=
5
4
sin 2cos 2-+θθ=
2
)4
sin(25
2-+
π
θ
当sin )4

θ
+
=1时,d min =
5
10
254-, 当sin )4

θ+
=﹣1时,d max =
5
10
254+
结论
4:若椭圆122
22=+b
y a x 上的点到非坐标轴上的定点的距离求最值时,可通过椭圆的参数方程,
统一变量转化为三角函数求最值。

4.判别式法
例4的解决还可以用下面方法
把直线平移使其与椭圆相切,有两种状态,一种可求最小值,另一种求最大值。

解。

令直线m :x+2y+c=0 将x =﹣2y ﹣c 代入椭圆方程整理得8y 2+4cy+c 2-4=0,由△=0解得c =±22,
c=-22
时直线m :x+2y -22=0与椭圆切于点P,则P 到直线l 的距离为最小值,且最小值就是两平行
直线m 与l 的距离,所以d min =
5
10
254-
c=22时直线m :x+2y +22=0与椭圆切于点Q ,则Q 到直线l 的距离为最大值,且最大值就是两平行
直线m 与l 的距离,所以d max =
5
10
254+。

结论5:椭圆上的点到定直线l 距离的最值问题,可转化为与l 平行的直线m 与椭圆相切的问题,利用判别式求出直线m 方程,再利用平行线间的距离公式求出最值。

说明:有些题目可以用几种不同的方法去解决,我们必须清楚它们的最优解法,以便提高做题速度及准确率。

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