圆锥曲线中线段之和的最值问题
2021-04-13广东省珠海第一中学519000
广东省珠海第一中学 (519000) 杨 军
圆锥曲线中线段最值问题一般涉及解析几何的基本思想、基本方法.通过对直线、椭圆、双曲线、抛物线中线段的最值问题探讨,利用三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边的原理,可以解决圆锥曲线这类线段之和最值问题,是研究性学习的体现,有益于培养学生的数形结合、转化化归等数学基本思想.本文列举数例予以说明.
1.求直线上的动点到两定距离最值问题
例1设点P为直线l:x+y-4=0上的动点,点A(-2,0),B(2,0),则|PA|+|PB|的最小值为.

图1


变式例1条件不变,结论改为求|PA|-|PB|的最大值.
解:由三角形两边只差小于第三边知,当P,A,B三点不共线时,|PA|-|PB|<|AB|;当P,A,B三点共线时,|PA|-|PB|=|AB|.所以当P(4,0)时|PA|-|PB|有最大值|AB|=4.
评注:动点到两定点的距离之和最小时,两定点要在直线两侧;动点到两定点的距离之差最大时,两定点要在直线同侧.
2.求椭圆上的动点到两定距离最值问题


图2



图3

评注:求椭圆上动点到两定点的距离之和或之差时,先看定点在椭圆内部还是外部,利用三角形两边之和大于第三边或者两边只差小于第三边的结论,寻找共线时取到合适的最值.若不能直接找到最值,则可利用椭圆第一定义替换一个焦半径,而达到求解目标.
3.双曲线上的动点到两定距离最值问题


图4
解:如图4所示,对任意点P都有|PF|+|PA|>|AF|,此时不能直接找到最小值,可利用双曲线第一定义替换|PF|.设双曲线的右焦点为M,则M(4,0),由双曲线的定义可得|PF|-|PM|=4,则|PF|=4+|PM|,所以|PF|+|PA|=|PM|+|PA|+4≥|AM|+4=9,当且仅当A,P,M三点共线时,等号成立.因此|PF|+|PA|的最小值为9.
评注:如果例3中A点是双曲线内部的一……
