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高中数学:椭圆的四类最值问题

 启程的男孩 2018-03-15

一、的最值

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。

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。答案为


二、的最值

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。

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)

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

的最大值为,最小值为


三、的最值

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

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

的最小值为10。


四、椭圆上定长动弦中点到准线距离的最值

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”

3

当且仅当AB过焦点F时等号成立。

M到椭圆右准线的最短距离为

备注: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。

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