一、利用圆锥曲线的定义 圆锥曲线的定义,是曲线上的动点本质属性的反映。研究圆锥曲线的最值,利用圆锥曲线的定义,可使问题简化。 例1、若使双曲线上一点M到定点A(7,)的距离与M到右焦点F的距离之半的和有最小值,求M点的坐标。 解析:如图所示,由双曲线定义2可知,,所以|MF|=2|MP|。令,即。此问题转化为折线AMP的最短问题。显然当A、M、P同在一条与x轴平行的直线上时,折线AMP最短,故M点的纵坐标为,代入双曲线方程得M(,)。 二、利用几何图形的对称性 对称思想是研究数学问题常用的思想方法,利用几何图形的对称性去分析思考最值问题。 例2、已知点A(2,1),在直线和上分别求B点和C点,使△ABC的周长最小。 分析:轴对称的几何性质以及两点间的距离以直线段为最短。 解析:先找A(2,1)关于直线、的对称点分别记为和,如图所示,若在、上分别任取点和,则△ABC周长= 周长。 故当且仅当、、、四点共线时取等号,直线方程为:,与、的交点分别为B(,)、C(,0)。 三、利用参数的几何意义 利用参数的几何意义,把它转化为几何图形中某些确定的几何量(如角度、长度、斜率)的最大值、最小值问题。 例3、椭圆内有两点A(4,0),B(2,2),M是椭圆上一动点,求|MA|+|MB|的最大值与最小值。 分析:若直接利用两点的距离公式,难度较大,通过椭圆定义转化后,利用几何性质可解决问题。 解析:|MA|+|MB|=2a-|MC|+|MB|=10+|MB|-|MC|,根据平面几何性质:||MB|-|MC||,当且仅当M、B、C共线时取等号,故|MA|+|MB|的最大值是 ,最小值是。
四、利用代数性质 将问题里某些变化的几何量(长度、点的坐标、斜率、公比)设为自变量,并将问题里的约束条件和目标表示为自变量的解析式,然后利用代数性质(如配方法、不等式法、判别式法等)进行解决,可使问题简单化。 例4、过抛物线的焦点作两条互相垂直的弦AC、BD,求四边形ABCD面积的最小值。 解析:设AC的直线方程,,由消去x得 五、利用三角函数的性质 适用适当的角作为自变量,把所求的问题表达成三角函数式,然后利用三角函数的性质去解决问题。 例5、A为椭圆上任一点,B为圆上任一点,求|AB|的最短距离。 分析:|AB|+|BC|,且|BC|=1,故要求|AB|的最小值,只要求|AC|的最小值,而要求|AC|最值,只需利用椭圆的参数方程求解。 解析:设,C(1,0),故 |AC|==,于是,即|AB| =。 |
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