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直击圆锥曲线最值问题的解题策略

2021-02-07江苏省太仓市明德高级中学

关键词:抛物线定义利用

■江苏省太仓市明德高级中学

圆锥曲线的最值(范围)问题,因考查知识容较多、分析能力要求高、区分度高而成为高考命题的一个热点。由于这类问题解法灵活且综合性较强,故而成为高考的一大难点。那么,突破这一难点有哪些基本策略呢? 下面举例说明。

一、利用圆锥曲线定义

图1

例1如图1,已知点P在离心率为2 的双曲线=1的左支上,A(0,),F是 双 曲 线 的 右 焦点,若△PAF周长的最小值是20,则此时△PAF的面积为( )。

解析:先由双曲线的定义可知△PAF周长的最小值等于|AF1|+|AF|+2a,再根据离心率的值可求出双曲线方程,然后直线AF1与双曲线联立即可求出P点的坐标,最后利用S△PAF=S△AF1F-S△PF1F求出面积。

设双曲线的左焦点为F1,由题可知,|PF|-|PF1|=2a,|PF|=2a+|PF1|。

图2

如图2,△PAF的周长=|AP|+|PF|+|AF|=|AP|+|PF1|+|AF|+2a≥|AF1|+|AF|+2a,当且仅当A,P,F1三点共线时取等号。

因此,|AF1|+|AF|+2a=20。

点评:对于某些椭圆或双曲线中的最值问题,通常利用定义把到左焦点的距离转化为到右焦点的距离,反之亦然;对于抛物线中的最值问题,同样可依据定义把到焦点的距离转化为到准线的距离,反之亦然。这些方法的本质是利用几何关系求最值。

二、利用基本不等式

例2(1)抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,已知点A,B为抛物线上的两个动点,且满足∠AFB=120°。过弦AB的中点M作抛物线准线的垂线MN,垂足为N,则的最大值为( )。

(2)设抛物线y2=2x的焦点为F,过F的直线交该抛物线于A、B,则|AF|+4|BF|的最小值为_____。

点评:当依据题意得到关于求最值的表达式含有两个未知数时,一般利用基本不等式求最值,但必须先要判断是否满足“一正二定三相等”。

三、转化为函数的最值问题

图3

例3在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,且|AB|=2,|AD|=1,|CD|=2x,其 中x∈(0,1)。……

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