例说圆锥曲线有关最值问题

来源 :东方教育 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong572
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  中学数学最值问题遍及代数、三角,立体几何及解析几何各科之中,且与生产实际联系密切,最值问题有两个特点:①覆盖多个知识点(如二次曲线标准方程,各元素间关系,对称性,四边形面积,解二元二次方程组,基本不等式等)②求解过程牵涉到的数学思想方法也相当多(诸如配方法,判别式法,参数法,不等式,函数的性质等),计算量大,能力要求高。
  常见求法:
  1、回到定义
  例1、已知椭圆,A(4,0),B(2,2)是椭圆内的两点,P是椭圆上任一点,求:(1)求 |PA|+|PB|的最小值;(2)求|PA|+|PB|的最小值和最大值。
  略解:(1)A为椭圆的右焦点。作PQ⊥右准线于点Q,则由椭圆的第二定义,
  ∴.问题转化为在椭圆上找一点P,使其到点B和右准线的距离之和最小,很明显点P应是过B向右准线作垂线与椭圆的交点,最小值为 。
  (2)由椭圆的第一定义,设C为椭圆的左焦点,则|PA|=2a-|PC|
  ∴|PA|+|PB|=2a-|PC|+|PB|=10+(|PB| -|PC|)根据三角形中,两边之差小于第三边,当P运动到与B、C成一条直线时,便可取得最大和最小值。即-|BC|≤|PB| -|PC|≤|BC|.当P到P"位置时,|PB| -|PC|=|BC|,|PA|+|PB|有最大值,最大值为10+|BC|=;当P到P"位置时,|PB| -|PC|=-|BC|,|PA|+|PB|有最小值,最小值为10-|BC|=。
  回到定义的最值解法同样在双曲线、抛物线中有类似应用。另外,(2)中的最小值还可以利用椭圆的光学性质来解释:从一个焦点发出的光线经过椭圆面反射后经过另一焦点,而光线所经过的路程总是最短的。
  2、利用闭区间上二次函数最值的求法
  例2、在抛物线 上求一点,使它到直线y=4x-5的距离最短。
  解:设抛物线上的点 ,点P到直线4x-y-5=0的距离
  例3、已知一曲线,(1)设点A的坐标为 ,求曲线上距点A最近的点P的坐标及相应的距离 |PA|;(2)设点A的坐标为(a,0)a∈R,求曲线上点到点A距离最小值d,并写出d=f(a)的函数表达式。
  解:(1)设M(x,y)是曲线上任意一点,则
  ∵ x≥0
   ∴所求P点的坐标是(0,0),相应的距离是
  (2)设M(x,y)是曲线上任意一点,同理有
  3、运用函数的性质
  例4、在△ABC中 的对边分别为a,b,c,且c=10, ,,P为△ABC内切圆上动点,求点P到顶点A,B,C的距离的平方和最大值与最小值。
  解:由
  ∵∴ ∴△ABC为Rt△由C=10,且知a=6 b=8
  设△ABC内切圆半径为r,如图建立直角坐标系,则Rt△ABC的内切圆M的方程为:
  设圆M上动点P(x,y)(),则P点到顶点A,B,C的距离的平方和为
  ∵点P在内切圆M上, ,于是
  例5、直线m:y=kx+1和双曲线 的左支交于A,B两点,直线L过点P(-2,0)和线段AB的中点M,求L在y轴上的截距b的取值范围。
  略解:设将y=kx+1代入x2-y2=1得(1-k2)x2-2kx-2=0,由题意,△>0且x1+x2<0,x1x2>0,解之得 ,M,Q(0,b)共线,
  得,即
  下面可利用函数f(k)=-2k2+k+2在上是减函数,
  可得。
  例6、已知P是椭圆 在第一象限内的点,A(2,0),B(0,1),O为原点,求四边形OAPB的面积的最大值。
  略解:设P(2cosθ,sinθ),(0<θ<л/2),点P到直线AB:x+2y=2的距离
  ∴所求面积的最大值为
  本例利用三角函数的有界性。反过来,有些代数最值问题可以转化为解析几何问题,利用几何直观来解决.
  4、判别式法
  例7、定长为3的线段AB的两个端点在抛物线 上移动,记线段AB的中点为M,求点M到y轴的最短距离,并求此时点M的坐标。
  解:设点A、B的坐标分别为 , ,
  那么,①由题意,得
  ②,又AB的中点M(x,y)到y轴的距离为 ③,将① ③ 代入② 整理得④,∵ 为实数,故△= 又∵x>0得 ⑤,
  当 时,△=0由④解得⑥,,
  可得⑦,由 ⑥,⑦可得, ,由①即得相应的, 。 故AB的中点M距y轴最短距离为 ,
  且相应的中点坐标为 或 。
  说明:此法即为下面的基本不等式法。
  5、利用基本不等式
  例8、已知椭圆,F1,F2为其两焦点,P为椭圆上任一点。求:
  (1)|PF1||PF2|的最大值;(2)的最小值。
  略解:设|PF1|=m,|PF2|=n,则m+n=2a=4,|PF1||PF2|=mn≤ =4.
  
  作者单位:江苏省扬州市邗江区瓜洲中学
  
  “本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”
其他文献
参数讨论是高中数学教学中的一个重点、难点.同时也是高考试题中的热点.参数讨论的方法多种多样,笔者认为其中的分离参数法,因其具有思路清晰、有章可循、操作性强、易于掌握的特点,所以在解答某些恒成立条件下参数的取值范围问题时,不失为一种较好的方法.    一、曲线恒过定点的问题    有关含有参数的曲线方程的恒成立问题是学生普遍感到困难的问题.参数与主元交错在一起,目标不明确,将参数分离出来,可使问题明
期刊
孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”意思是说:不管做什么事情,兴趣是第一要素,带着兴趣去学习,就能充分发挥人的潜能,起到事半功倍的学习效果。体育课,其主要任务,就是要培养学生对体育运动的兴趣和爱好,掌握一些基本的运动技能和技巧,增强学生的体质,为奠定他们的终身体育意识打好基础。在这个任务中,培养兴趣爱好是前提,也是关键。所以,如何培养学生的兴趣和爱好,是广大体育教师共同关注和探索的。 
期刊
随着计算机技术的飞速发展,以计算机为核心的多媒体教学已步入了我们的课堂,不久将可能发展为网络教学。其功能可使教育走向全程、全员、全面的现代化;可以更好地在有限的时间里,全方位提高课堂的教学效率。然而,许多学校的地理多媒体教学只是停留在公开课、示范课,没能实现常态化。以下结合我自身这几年的教学实践,谈谈我对地理多媒体课件教学实现常态化的看法。     一、高中地理多媒体课件教学常态化的必要性    
期刊
传统的解决实际问题的数量关系比较抽象、复杂,情节事理单调、枯燥,教学方式刻板、机械,知识运用脱离生活,致使小学生怕学、不想学。如何“灵活”地教学解决实际问题,并且焕发它的生机和活力呢?我认为,依据《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》中指出的“通过实践活动的经验,了解数学在日常生活中的简单应用”,“学会综合应用所学的知识和方法解决简单的实际问题”,“获得运用数学解决问题的思考方法”。改革传统教学
期刊
爱因斯坦曾说过:“教师的最高艺术是用富于独创性的教学方法去传授知识,并给学生带来快乐。”多种途径的作文教学能够发挥教师的创造性,可以帮助学生解决写作兴趣、材料来源、认识深度等有关问题,可以培养学生的求索精神、科研意识和探究能力,从而提高写出“文质兼美”文章的能力。下面我谈谈自己在英语写作教学中的一些体会。  首先课堂上限时完成作文。学生限时完成作文的同时,可挑选两名学生到黑板上写例文。在学生写完作
期刊
一、建立积极的课堂环境,使学生有情绪上的安全感    1、建立一个温暖的、学生彼此接纳的相互欣赏的学习场所。  鼓励为主,树立信心。在课堂上,对于不同层次的学生教师一定要予以不同的要求,不同的评估方法,不同的鼓励话语。对于好的学生要高标准,严要求,激励前进,培养学科“领头羊”,多说“Try Better. Good Best !”etc. 对于学习有困难的学生,教师要多关心,多爱护,当学生遇到困难
期刊
案例:在一次区级公开课上,一位老师执教《轴对称图形》一课。教者先通过呈现大量图形,引导学生观察比较归纳,进而抽象出“轴对称图形”的概念:一个图形沿一条直线对折,直线两侧的图形能够完全重合,这样的图形叫轴对称图形。折痕所在的这条直线叫做对称轴。在接下来的巩固练习环节,小黑板上出现了这样一题:  把下面的汉字分为两类。  一三五口工用中 由日直水清甲  (1)有对称轴的汉字( )  (2)没有对称轴的
期刊
随着我国教育教学改革的不断深化,新的教育教学思路和方法开始崭露头角,出现了快乐教学、情境教学、游戏教学、合作教学等一系列的教学思想和教学方法。纵观这些教学模式和教学方法,我对情境式体育教学进行探讨。情境式体育教学的实质是以全面发展的教育理论为指导,面向全体学生,与他们建立一种民主、平等、和谐的师生关系,真正体现“教师主导、学生主体”的双边活动,使他们在愉快、和谐的教育氛围中生动活泼地发展的教育过程
期刊
选择题是生物学试题的基本题型,在高考理综试卷中它占30分左右,每题分值又较大(6分)并排在I卷之首,能否正确快速解答,对后面试题的解答会起到很大的作用。且选择题的得分已成为制约很多同学整份试卷得分高低的瓶颈,由此可见,做好生物学选择题的重要性。下面就生物选择题解答的常用方法及技巧等两个方面谈点看法,以期对同学们解题能力的提高有所帮助。    一、常用方法    1、直接判断法 这是解答生物选择题最
期刊
《语文新课程标准》指出“在语文学习过程中,培养爱国主义感情、社会主义道德品质,逐步形成积极的人生态度和正确的价值观,提高文化品位和审美情趣。”小学语文课本中的古诗,都蕴含深厚的文化底蕴,既有高雅艺术的美感,又闪烁着崇高的人文精神,给人以深刻的人生启迪,其艺术魅力可谓“诗中有画,诗中有情,诗中有理”。    一、语言文字之美    古诗是用最精准的语言文字提炼而成的,它是中国优秀传统文化的精华。在古
期刊