内容正文:
专题13 圆锥曲线的最值
【方法点拨】
综合运用函数知识、向量、基本不等式等求解圆锥曲线中的最值问题.
【典型题示例】
例1 已知,P为抛物线上任一点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】直接设点P的坐标,转化为的二次函数即可解决.
【解析】设点P的坐标
则
当且仅当,即当点P的坐标时,取得最小值为.
例2 已知点M(0,4),点P在曲线上运动,点Q在圆上运动,则的最小值是( ).
A.
B. C.4 D.6
【答案】C
【分析】因为,故,再使用定义将转化为到准线的距离,设出点坐标,使用基本不等式求解.
【解析】因为,故
设,则
所以
设,则
当且仅当,等号成立
所以的最小值是4.
例3 已知点在椭圆上运动,点在圆上运动,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出点到圆心的距离的最小值,然后减去圆的半径可得答案
【解析】设点,则,得,
圆的圆心,半径为,
则,
令,对称轴为,
所以当时,取得最小值,
所以最小值为,
所以的最小值为,
故选:D.
例4 已知抛物线的焦点为F,准线与x轴的交点为A,点P是抛物线上的动点,则当的值最小时,的内切圆半径为
A. B. 2 C. 1 D.
【答案】A
【分析】本题考查了抛物线的性质,直线与圆锥曲线的位置关系.设P到准线的距离为PQ,根据抛物线的性质可知从而当最小,即AP与抛物线相切时,的值最小.求出抛物线过A点的切线方程得出P点坐标,代入面积公式得出面积.
【解析】抛物线的准线方程为.
设P到准线的距离为,则.
.
当PA与抛物线相切时,最小,即取得最小值.
设过A点的直线与抛物线相切,代入抛物线方程得,
,解得.
即,解得,把代入得.
或.
.
所以,设的内切圆半径为r
所以,所以.
故选A.
例5 已知A、B是圆上的动点,,P是圆上的动点,则的取值范围是__________
【答案】
【分析】本题的关键是将所求转化为一个向量,这里设=(想一想,这里为什么将系数确定为4,而非其它数?其主要目的在于利用三点共线,使点在线段上,这是遇到两向量和、差的模的常用的策略,其目的仍是化繁为简、合二为一),从而由化简得,进一步可求得故E点的轨迹为圆,最终转化成两圆上的点间的距离问题即可求解.
【解析】设=,则=,取AB中点为D,再取