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求圆锥曲线中的最值,勿忘“定义”

2015-03-31傅建红

数学教学通讯·初中版 2015年1期
关键词:抛物线定义

傅建红

圆锥曲线的定义是对圆锥曲线本质特征的深刻揭示,利用它来解决与圆锥曲线焦点或准线相关的问题时,常可优化解题思路,化难为易、变繁为简.本文利用定义探讨圆锥曲线中形如“PA±PB(其中P为圆锥曲线上的动点,A,B为‘给定的两点)”形式的几何最值问题,针对A,B两点的不同“给定”,分如下三种情形予以说明,供参考.

A,B两点均为动点

例1 如图1,点P在曲线C1:+=1上,点A在曲线C2:(x-8)2+y2=1上,点B在曲线C3:(x+8)2+y2=1上,则PA+PB的最小值是________.

破解 如图1,由于P,A,B三点均为自由动点,所以(PA+PB)min=PAmin+PBmin. 先将P点“固定”(暂时看做定点),则当A点在圆C2上运动时,易知PAmin=PC2-1,同理PBmin=PC3-1,所以(PA+PB)min=PC2+PC3-2. 注意到两圆的圆心C2,C3恰为椭圆C1的左、右焦点,由椭圆的第一定义知:PC2+PC3=2a=20(不论P点如何运动),所以PA+PB的最小值是18.

变式1 如图2,点P在曲线C1:-=1上,点A在曲线C2:(x-5)2+y2=1上,点B在曲线C3:(x+5)2+y2=1上,则PA-PB的最大值是_____.

破解 如图2,由于P,A,B三点均为自由动点,所以(PA-PB)max=PAmax-PBmin. 先将P点“固定”(暂时看做定点),则当A点在圆C2上运动时,易知PAmax=PC2+1,同理PBmin=PC3-1,所以(PA-PB)max=PC2-PC3+2.

注意到两圆的圆心C2,C3恰为椭圆C1的左、右焦点,由双曲线的第一定义知:当P点在双曲线左支上时,PC2-PC3=2a=8(不论P点如何运动),所以PA-PB的最大值是10.

点评 例1与变式1均涉及圆锥曲线上一动点与两已知曲线(圆)上动点的距离之和(差)的最值问题. 解决此类多动点问题的方法是“局部固定、动静转换”,即先将某一动点“固定”,求出其他动点运动时的最值情形,然后“恢复”固定点作为动点的“本质”,对已求出的最值继续求最值,即可解决.

本情形由于PC2-PC3为定值,故实际只求了一次最值.

链接 设P为圆C上动点,A为圆外一定……

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