■江蘇省太倉市明德高級中學
圓錐曲線的最值(范圍)問題,因考查知識容較多、分析能力要求高、區(qū)分度高而成為高考命題的一個熱點。由于這類問題解法靈活且綜合性較強,故而成為高考的一大難點。那么,突破這一難點有哪些基本策略呢? 下面舉例說明。
圖1
例1如圖1,已知點P在離心率為2 的雙曲線=1的左支上,A(0,),F(xiàn)是 雙 曲 線 的 右 焦點,若△PAF周長的最小值是20,則此時△PAF的面積為( )。
解析:先由雙曲線的定義可知△PAF周長的最小值等于|AF1|+|AF|+2a,再根據(jù)離心率的值可求出雙曲線方程,然后直線AF1與雙曲線聯(lián)立即可求出P點的坐標,最后利用S△PAF=S△AF1F-S△PF1F求出面積。
設(shè)雙曲線的左焦點為F1,由題可知,|PF|-|PF1|=2a,|PF|=2a+|PF1|。
圖2
如圖2,△PAF的周長=|AP|+|PF|+|AF|=|AP|+|PF1|+|AF|+2a≥|AF1|+|AF|+2a,當且僅當A,P,F(xiàn)1三點共線時取等號。
因此,|AF1|+|AF|+2a=20。
點評:對于某些橢圓或雙曲線中的最值問題,通常利用定義把到左焦點的距離轉(zhuǎn)化為到右焦點的距離,反之亦然;對于拋物線中的最值問題,同樣可依據(jù)定義把到焦點的距離轉(zhuǎn)化為到準線的距離,反之亦然。這些方法的本質(zhì)是利用幾何關(guān)系求最值。
例2(1)拋物線y2=2px(p>0)的焦點為F,已知點A,B為拋物線上的兩個動點,且滿足∠AFB=120°。過弦AB的中點M作拋物線準線的垂線MN,垂足為N,則的最大值為( )。
(2)設(shè)拋物線y2=2x的焦點為F,過F的直線交該拋物線于A、B,則|AF|+4|BF|的最小值為_____。
點評:當依據(jù)題意得到關(guān)于求最值的表達式含有兩個未知數(shù)時,一般利用基本不等式求最值,但必須先要判斷是否滿足“一正二定三相等”。
圖3
例3在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,且|AB|=2,|AD|=1,|CD|=2x,其 中x∈(0,1)。以A,B為焦點且過點D的雙曲線的離心率為e1,以C,D為焦點且過點A的橢圓的離心率為e2,若對任意x∈(0,1),不等式t<e1+e2恒成立,則t的最大值為( )。
解析:在等腰梯形ABCD中,由余弦定理得:
點評:依據(jù)題意建立目標函數(shù)時,一定要注意自變量的取值范圍,同時注意在求函數(shù)的最值時,遇到復雜函數(shù)采用換元法可以化繁為簡,還要關(guān)注函數(shù)的單調(diào)性。
鞏固練習
1.已知點R(0,2),曲線C:y4=(px)2(p>0),直線y=m(m>0且m≠2)與曲線C交于M,N兩點,若△RMN周長的最小值為2,則p的值為( )。
A.8 B.6
C.4 D.2
2.已知F1,F(xiàn)2是橢圓和雙曲線的公共焦點,P是它們的一個公共點,且∠F1PF2=,則橢圓和雙曲線的離心率乘積的最小值為_____。