?重慶市秀山高級中學(xué)校 胡 紅
所謂定義法,主要是從幾何圖形的定義和性質(zhì)著手找到其中的關(guān)系進(jìn)而求最值的解題方法.運用定義法求解圓錐曲線最值問題,解題思路大致為:①找到與所求值相關(guān)的平面幾何定義或性質(zhì),如三角形兩邊之和大于第三邊等;②列出相關(guān)的不等式并求解,綜合考慮即可得到所求最值.如以下例1所示.
解:由題意可得,橢圓C的右焦點為F(2,0),則左焦點為F′(-2,0).
由|PA|+|PF|=8,可得
結(jié)合||PA|-|PF′||≤|AF′|=2,可得
解得9≤m≤25.
故m的最大值為25.
運用函數(shù)法求與圓錐曲線有關(guān)的最值問題,主要是圍繞所求變量構(gòu)造函數(shù)進(jìn)而求出相關(guān)最值.用該方法解答圓錐曲線最值問題的大致思路為:①假設(shè)與所求問題相關(guān)的點的坐標(biāo)為(x,y),建立所求量與假設(shè)變量的關(guān)系;②借助圓錐曲線方程和點到直線的距離公式,使問題轉(zhuǎn)化為以唯一變量表達(dá)的函數(shù)解析式;③判斷變量范圍進(jìn)一步確定最值[1].具體解題步驟如例2所示.
分析:本題包含許多未知點,需要按部就班求出相關(guān)點.首先設(shè)點P的坐標(biāo),根據(jù)題意列出與之相關(guān)的方程組,得到具體坐標(biāo);然后根據(jù)點M到直線AP的距離等于|MB|,得到|MB|的值與點M的坐標(biāo).由于問題是求橢圓上的點到點M距離的最小值,假設(shè)橢圓上任意一點為(x0,y0),根據(jù)兩點間距離公式得到函數(shù)解析式,進(jìn)而求出所求距離的最小值.
解:設(shè)P(x1,y1)(y1>0).
由A(-6,0),B(6,0),F(xiàn)(4,0),可得
設(shè)M(m,0)到直線AP的距離為d,則
解得m=2,則點M(2,0).
設(shè)橢圓上任意一點N(x0,y0)到點M距離為d′,則
由題意可得F(-1,0),于是有
f(t)=t2+2t+3,t∈[-1,1].
因為函數(shù)f(t)的對稱軸為t=-1,所以函數(shù)f(t)在[-1,1]上單調(diào)遞增.
因此f(t)的最大值為f(1)=6.
不等式法也是求解圓錐曲線最值問題常見的一種方法,主要借助基本不等式或柯西不等式求出相關(guān)最值[2].解題的大致思路為:①設(shè)出問題所涉及的元素的坐標(biāo)或方程;②聯(lián)立圓錐曲線方程化簡得到只含有一個變量的方程,利用韋達(dá)定理求出x1+x2,x1x2的表達(dá)式,③將所求問題表達(dá)為與x1+x2,x1x2有關(guān)的式子,運用基本不等式或柯西不等式求出最值.具體解題思路和步驟如例3所示.
解:由題意得F(0,1).
設(shè)直線l:y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2).
由韋達(dá)定理,得x1+x2=4k,x1x2=-4.
于是y1+y2=k(x1+x2)+2=4k2+2,
|AB|=y1+y2+2=4k2+4.
聯(lián)立l1,l2得到方程組并求解,得
所以點P(2k,-1),于是
總之,根據(jù)上述不同的圓錐曲線求最值問題的例題分析,可以得到定義法、函數(shù)法以及不等式法的具體解題思路.針對不同類型的問題,采取相對應(yīng)的方法進(jìn)行解答.在解題過程中,應(yīng)加強(qiáng)對已知條件的分析和應(yīng)用,借助已知條件和相關(guān)性質(zhì)構(gòu)建不等式或函數(shù).