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专题七 圆锥曲线中的最值与范围
专题七 圆锥曲线中的最值与范围
“以能力立意命题”是考试大纲总的要求,也是高考命题总的方向.对学生能力的考察离不开思想方法的考察,在圆锥曲线的背景下讨论最值或范围问题,能系统的将函数与方程的思想、数形结合思想等多种数学思想结合在一起,更利于综合考察学生的能力.
模块1 整理方法 提升能力
圆锥曲线中的最值与范围问题的类型较多,解法灵活多变,但总体上主要有以下3种方法:
方法1:几何法.若题目的条件或结论能明显体现几何特征及意义,则考虑利用曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行求解.
方法2:代数法.把所求的量表示为某个(某些)参数的函数解析式,然后利用函数方法、不等式方法等进行求解.对于大多数题目来说,主要是选择一个参数去表示所求的量,从而把问题转化为求函数的值域问题.由于引进的参数往往不只一个,所以解题时通常涉及到消参问题.如果用两个参数去表示所求的量(不能通过消参留下一个未知数),则往往考虑使用均值不等式.
方法3:不等式(组)法.由题目所给的条件寻找所求量满足的不等式(组),通过该不等式(组)的求解得到所求量的最值或取值范围.
上述三种方法中,方法
主要在小题中体现,解答题中以方法2最为常见.
例1
已知抛物线
的顶点为
,焦点为
.
(1)求抛物线
的方程;
(2)过点
作直线交抛物线
于
、
两点,若直线
、
分别交直线
:
于
、
两点,求
的最小值.
【解析】(1)由题意可设抛物线
的方程为
(
),则
,即
,所以抛物线
的方程为
.
(2)设
,
,直线
的方程为
.由
,消去
,可得
,从而
,
,
.由
,解得点
的横坐标为
,同理可得点
的横坐标为
.由弦长公式可得
,于是
,其中
.
法1:令
,则
,所以
,所以
,令
,则
,
,当
,即
,
时,
有最小值
,所以
有最小值
.
法2:
,令
,则
,所以
,所以
.当
时,
,
取负数时,有
,所以
.于是当
,即
,
有最小值
,所以
有最小值
.
【点评】利用代数法求最值或范围问题,其难点在于选用一个(或两个)参数去表示目标函数.我们常常可以从直线的斜率、截距、点的坐标等角度引进参数,然后根据题目所给的条件消去参数,直至剩下一个参数或两个参数(以一个参数的情况占绝大多数).本题总共引进了7个参数:
、
、
、
、
、
和
,