黃詩賢
【摘要】圓錐曲線是高考必考內(nèi)容,在新課程標(biāo)準(zhǔn)背景下,圓錐曲線的最值問題頻繁出現(xiàn)在高考試題中,最值問題解題方法較為靈活,同學(xué)們常感覺無從下手,它可以考查分類討論、數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化與化歸等諸多數(shù)學(xué)思想和方法,還可以考查同學(xué)們的思維能力、實踐和創(chuàng)新能力.本文就如何提高解圓錐曲線的最值問題的有效性策略提出看法.
【關(guān)鍵詞】圓錐曲線;最值問題;有效性策略
解圓錐曲線的最值問題的有效性策略一:
圖 1用圓錐曲線的定義和平面幾何的有關(guān)結(jié)論來求最值.
例1 如圖1,已知點F是雙曲線x24-y212=1的左焦點,定點A1,4,P是雙曲線右支上動點,則|PA|+|PF|的最小值為.
解題思路 取雙曲線右焦點G,由雙曲線的定義,得|PF|-|PG|=2a=4,即,|PF|=|PG|+4,則|PA|+|PF|=|PA|+|PG|+4.要取最小值,只要滿足A,P,G三點共線,此時最小值為|AG|+4=5+4=9.
圖 2例2 如圖2,F(xiàn)是橢圓x24+y23=1的右焦點,A1,1 為橢圓內(nèi)一定點,P為橢圓上一動點,則|PA|+|PF|的最大值為.
圖 3解題思路 取橢圓右焦點G,由橢圓的定義得|PF|+|PG|=2a=4,即|PF|=4-|PG|,所以|PA|+|PF|=|PA|-|PG|+4,由三角形三邊關(guān)系得|PA|-|PG|<|AG|,即-|AG|<|PA|-|PG|<|AG|,要使|PA|+|PF|取最大值,只需P,A,G三點共線,且點P在射線AG上,如圖3所示,此時|PA|-|PG|=|AG|=5,所以|PA|+|PF|的最大值為4+5.若是求|PA|+|PF|的最小值,又該如何呢?道理是一樣的,只需P,A,G三點共線,且點P在射線GA上,易求得最小值為4-5.
策略一重在理解定義,靈活運用定義,借助平面幾何的有關(guān)結(jié)論,以數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想尋求解題思路.
解圓錐曲線的最值問題的有效性策略二:
將所求最值目標(biāo)表示為關(guān)于某個變量的函數(shù),借助函數(shù)的性質(zhì)、不等式知識求最值.
圖 4例3 如圖4,P,Q分別是拋物線c:y2=4x與直線l: x-y+3=0上的動點,則PQ的最小值為.此時點P的坐標(biāo)為.
解題思路 因為點P在拋物線上,所以可設(shè)P(y204,y0),則點P到直線l的距離為d=y204-y0+32,整理得d=28(y0-2)2+2,由二次函數(shù)性質(zhì)得,當(dāng)y0=2時,d有最小值2,即PQ的最小值為2,此時點P的坐標(biāo)為(1,2).
圖 5例4 如圖5,已知拋物線c的方程為y2=4x,過焦點F作兩條斜率存在且互相垂直的直線l1,l2,設(shè)l1與拋物線c相交于點A,B,l2與拋物線c相交于點D,E,求四邊形ADBE面積的最小值.
解題思路 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),因為l1過焦點F(1,0),所以設(shè)l1:y=k(x-1),因為l1與拋物線c相交于點A,B,所以聯(lián)立方程組得y=kx-1y2=4x,消去y并整理得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,由韋達(dá)定理得x1+x2=2k2+4k2,x1x2=1,對|AB|=(x1-x2)2+(y1-y2)2整理得|AB|=4(1+k2)k2,因為直線l1,l2互相垂直,所以設(shè)l2:y=-1k(x-1),同理得|DE|=4(1+k2),由S=12|AB|·|DE|,得S=8k2+1k2+2,由不等式性質(zhì)得k2+1k2≥2k2·1k2=2,所以ADBE面積的最小值為32.
策略二重在建立目標(biāo)函數(shù),利用函數(shù)性質(zhì)和不等式知識,以數(shù)形結(jié)合、函數(shù)、轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想尋求有效的解題思路.
【參考文獻(xiàn)】
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