椭圆的最值问题

关于椭圆的最值问题

1.定义法

例1。P(-2,

和最小值。 x2y2+=1的右焦点,点M在椭圆上移动,求︱MP︱+︱MF︱的最大值),F2为椭圆25162分析:欲求︱MP︱+︱MF2︱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 ︱MF2︱=2a-︱MF1︱, F1为椭圆的左焦点。 解:︱MP︱+︱MF2︱=︱MP︱+2a-︱MF1︱连接PF1延长PF1

交椭圆于点M1,延长F1P交椭圆于点M2由三角形三边关系知

–︱PF1︱≤︱MP︱-︱MF1︱≤︱PF1︱当且仅当M与M1

22a=10, ︱PF1︱=2所以(︱MP︱+︱MF2︱)max=12, (︱MP︱+︱MF2︱)min=8

x2y2

结论1:设椭圆2+2=1的左右焦点分别为F1、F2, P(x0,y0)为椭圆内一点,M(x,y)为椭圆上任意ab

一点,则︱MP︱+︱MF2︱的最大值为2a+︱PF1︱,最小值为2a–︱PF1︱。

x2y2

+=1的右焦点,点M在椭圆上移动,求︱MP︱+︱MF︱的最大值和例2:P(-2,6),F2为椭圆25162

最小值。

分析:点P在椭圆外,PF2交椭圆于M,此点使︱MP︱+︱MF2︱值最小,求最大值方法同例1。 解:︱MP︱+︱MF2︱=︱MP︱+2a-︱MF1︱连接PF1并延长交椭圆于点M1,则M在M1处时︱MP︱-︱MF1︱取最大值︱PF1︱。∴︱MP︱+︱MF2︱最大值是10+37,最小值是41。

x2y2

结论2:设椭圆2+2=1的左右焦点分别为F1、F2, P(x0,y0)为椭圆外一点,M(x,y)为椭圆上任意一点,ab

则︱MP︱+︱MF2︱的最大值为2a+︱PF1︱,最小值为PF2。

2.二次函数法

x2y2

例3.求定点A(a,0)到椭圆2+2=1上的点之间的最短距离。 ab

分析:在椭圆上任取一点,由两点间距离公式表示︱PA︱,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,︱PA︱=(x-a)+y =(x-a)+1-222211x=(x-2a)2+1-a由椭圆方2222程知x的取值范围是[-2,2]

(1) 若︱a︱≤22,则x=2a时︱PA︱min=-a2

(2) 若a>22,则x=2时︱PA︱min=︱a-2︱

(3) 若a

x2y2

结论3:椭圆2+2=1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ab

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

x2

2例4:椭圆2+y=1上的点M(x,y)到直线l:x+2y=4的距离记为d,求d的最值。 4

分析:若按例3那样d=

的参数方程,即三角换元。 x+2y-4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

解:d=x+2y-4= ∵x2+y2=124 ∴令⎧x=2coθs(θ∈R)⎨y=siθn⎩ 则d=2cosθ+2sinθ-45

+22sin(θ+π4)-2 当sin(θπ

4)=1时,dmin=π4-24+2, 当sin(θ+)=﹣1时,dmax= 455

结论x2y24:若椭圆2+2=1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,ab

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8y2+4cy+c2-4=0,由△=0解得c=±2c=-22, 2 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

45-2 5直线m与l的距离,所以dmin=

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dmax=4 2。 5

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。

关于椭圆的最值问题

1.定义法

例1。P(-2,

和最小值。 x2y2+=1的右焦点,点M在椭圆上移动,求︱MP︱+︱MF︱的最大值),F2为椭圆25162分析:欲求︱MP︱+︱MF2︱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 ︱MF2︱=2a-︱MF1︱, F1为椭圆的左焦点。 解:︱MP︱+︱MF2︱=︱MP︱+2a-︱MF1︱连接PF1延长PF1

交椭圆于点M1,延长F1P交椭圆于点M2由三角形三边关系知

–︱PF1︱≤︱MP︱-︱MF1︱≤︱PF1︱当且仅当M与M1

22a=10, ︱PF1︱=2所以(︱MP︱+︱MF2︱)max=12, (︱MP︱+︱MF2︱)min=8

x2y2

结论1:设椭圆2+2=1的左右焦点分别为F1、F2, P(x0,y0)为椭圆内一点,M(x,y)为椭圆上任意ab

一点,则︱MP︱+︱MF2︱的最大值为2a+︱PF1︱,最小值为2a–︱PF1︱。

x2y2

+=1的右焦点,点M在椭圆上移动,求︱MP︱+︱MF︱的最大值和例2:P(-2,6),F2为椭圆25162

最小值。

分析:点P在椭圆外,PF2交椭圆于M,此点使︱MP︱+︱MF2︱值最小,求最大值方法同例1。 解:︱MP︱+︱MF2︱=︱MP︱+2a-︱MF1︱连接PF1并延长交椭圆于点M1,则M在M1处时︱MP︱-︱MF1︱取最大值︱PF1︱。∴︱MP︱+︱MF2︱最大值是10+37,最小值是41。

x2y2

结论2:设椭圆2+2=1的左右焦点分别为F1、F2, P(x0,y0)为椭圆外一点,M(x,y)为椭圆上任意一点,ab

则︱MP︱+︱MF2︱的最大值为2a+︱PF1︱,最小值为PF2。

2.二次函数法

x2y2

例3.求定点A(a,0)到椭圆2+2=1上的点之间的最短距离。 ab

分析:在椭圆上任取一点,由两点间距离公式表示︱PA︱,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,︱PA︱=(x-a)+y =(x-a)+1-222211x=(x-2a)2+1-a由椭圆方2222程知x的取值范围是[-2,2]

(1) 若︱a︱≤22,则x=2a时︱PA︱min=-a2

(2) 若a>22,则x=2时︱PA︱min=︱a-2︱

(3) 若a

x2y2

结论3:椭圆2+2=1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ab

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

x2

2例4:椭圆2+y=1上的点M(x,y)到直线l:x+2y=4的距离记为d,求d的最值。 4

分析:若按例3那样d=

的参数方程,即三角换元。 x+2y-4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

解:d=x+2y-4= ∵x2+y2=124 ∴令⎧x=2coθs(θ∈R)⎨y=siθn⎩ 则d=2cosθ+2sinθ-45

+22sin(θ+π4)-2 当sin(θπ

4)=1时,dmin=π4-24+2, 当sin(θ+)=﹣1时,dmax= 455

结论x2y24:若椭圆2+2=1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,ab

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8y2+4cy+c2-4=0,由△=0解得c=±2c=-22, 2 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

45-2 5直线m与l的距离,所以dmin=

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dmax=4 2。 5

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。


相关文章

  • 椭圆的简单几何性质 1
  • 课题: 椭圆的简单几何性质(一) 教材:全日制普通高级中学教科书(必修)数学第二册(上) (人民教育出版社中学数学室 编著) 课堂设计理念: 授人于鱼不如授人于渔.通过创设符合学生认知规律的问题情景,挖掘学生内在的研究问题的巨大潜能,使学生 ...查看


  • 椭圆总结(全)
  • 椭圆总结 一.椭圆的定义:(隐含条件) 平面内与两定点F 1,F 2的距离的和等于定长2a 2a >F 1F 2的动点P 的轨迹,即点集M={P| |PF1|+|PF2|=2a,2a >|F1F 2|}:(2a =F 1F 2时 ...查看


  • .2椭圆2.2.1椭圆及其标准方程第一课时
  • 2.2 椭圆 2.2.1 椭圆及其标准方程 整体设计 教材分析 本节内容是继学生学习了直线和圆的方程,对曲线的方程的概念有了一定了解,对用坐标法研究几何问题有了初步认识的基础上,进一步学习用坐标法研究曲线. 椭圆的学习可以为后面研究双曲线. ...查看


  • 高中数学椭圆的经典知识总结
  • 高中数学椭圆的经典知识总结 椭圆知识点总结 1. 椭圆的定义:1,2 x 2y 2=a cos ϕϕ(1)椭圆:焦点在x 轴上时2+2=1(a 2=b 2+c 2)⇔x y =b sin ϕ(参数方程,其中为a b y 2x 2 参数),焦 ...查看


  • [椭圆及其标准方程]教学设计(第1课时)
  • 自己收藏的 觉得很有用 故上传到百度 与大家一起分享! <椭圆及其标准方程>教学设计(第1课时) 吉林省松原市第二高级中学 刘东风 邮编 138000 一.教学内容分析 本节课是普通高中新课程标准实验教科书人教A版数学选修2-1 ...查看


  • 椭圆综合题总结[附答案]
  • 一.直线与椭圆问题的常规解题方法: 1. 设直线与方程:(提醒:①设直线时分斜率存在与不存在:②设为y=kx+b与x=my+n 的区别) 2.设交点坐标:(提醒:之所以要设是因为不去求出它, 即"设而不求") 3.联立方 ...查看


  • 椭圆第二定义教学设计
  • 椭圆第二定义教学设计 养正中学 刘华湘 背景分析:本节课是在学生学习完了椭圆定义及其标准方程.椭圆简单几何性质的基础上进行的:是对椭圆性质(离心率)在应用上的进一步认识:着重引出椭圆的第二定义.焦半径公式和准线方程,掌握椭圆定义的应用.教学 ...查看


  • 椭圆中最值问题
  • 椭圆中最值问题 第一类.椭圆的参数方程 题型1.求椭圆的内接多边形的周长及面积 x 2y 2 例1 .求椭圆2+2=1(a >b >0) 的内接矩形的面积及周长的最大值. a b 题型2.求轨迹 y 2x 2AM 1+=1上运动 ...查看


  • [椭圆及其标准方程]的说课稿
  • <椭圆及其标准方程>的说课稿 尊敬的各位评委.各位老师: 大家好!我说课的题目<椭圆及其标准方程>.下面我就根据数学课程.数学大纲结合我的设计对这一堂课做一下介绍.具体分为以下六方面:教材分析.学生情况分析.教法与学 ...查看


  • 直线和椭圆的位置关系
  • 直线和椭圆 一.直线与椭圆的位置关系 1.直线与椭圆有三种位置关系 (1)相交--直线与椭圆有两个不同的公共点: (2)相切--直线与椭圆有且只有一个公共点: (3)相离--直线与椭圆没有公共点. 2.解题 (1)直线与椭圆的位置关系问题⇔ ...查看


热门内容