内容正文:
椭圆上定点到椭圆距离最值问题探究
——基于二次函数与圆相切法
1
目录
01
引言:问题背景与研究核心
02
两道例题的核心解法剖析
直观辅助:动画演示——距离变化与圆椭相切状态动态呈现
03
反思小结:关键结论提炼
04
课后思考:新高考命题考向预测
引言:问题背景与研究核心
PART 01
3
在解析几何的学习中,椭圆上定点到椭圆的距离最值问题是一类典型且具有深度的题型,它既关联到椭圆的基本几何性质,又融合了二次函数最值分析、曲线相切判定等核心数学方法。
本次分享聚焦椭圆,以x轴上定区间内的动点到椭圆左、右顶点的距离能否成为到椭圆上任意点的最小距离这一问题。我们将分别从二次函数法和圆相切法两个角度展开严谨推导,辅以直观的动画演示,清晰呈现问题的求解逻辑与结论,帮助大家打通代数运算与几何直观的关联,深化对解析几何综合问题的解题认知。
两道例题的核心解法剖析
PART 02
6
例1:已知椭圆C:+y2=1,A为椭圆C的右顶点,在x轴上是否存在点P(m,0),m∈〔−,〕,使得点P到椭圆C上任意一点的最短距离恰好为|PA|?若存在,求实数m的取值范围;若不存在,请说明理由。
解:
一、二次函数法
解:
故m的取值范围:〔,)
一、二次函数法
解:
二、圆相切法
圆与椭圆相切的充要条件是:方程(1)在x∈[-2,2]内有唯一解。
解:
二、圆相切法
故m的取值范围:〔,)
动画演示
例2:已知椭圆+=1(a > b > 0),A,B是椭圆上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点P (x0, 0),求x0的取值范围。
例2:已知椭圆+=1(a > b > 0),A,B是椭圆上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点P (x0, 0),求x0的取值范围。
解:
例2:已知椭圆+=1(a > b > 0),A,B是椭圆上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点P (x0, 0),求x0的取值范围。
解:
例2:已知椭圆C:+=1(a > b > 0),A,B是椭圆上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点P (x0, 0),求x0的取值范围。
解:
例2:已知椭圆C:+=1(a > b > 0),A,B是椭圆上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点P (x0, 0),求x0的取值范围。
动画演示
反思小结:关键结论提炼
PART 03
18
反思感悟
这两道题解释了圆锥曲线任意一点的法线与x轴的交点范围是 —ec< x0 <ec的结论.
1
本题隐含了一定点T(t,0),当t∈(-c,c)时,曲线上到点T最近的点一定不在左右顶点.
2
本题也隐含了一定点T(t,0),当t∈(-c,c)时,曲线上存在两点A、B,使三角形ATB是以T为顶点的等腰三角形,否则不存在.
3
小结
本节课围绕x轴定区间内动点到椭圆的距离最值,通过“代数演算+几何转化”双路径展开探究。
解法逻辑:两种路径的核心思路
二次函数法:以“距离平方代数化”为核心,将|PQ|²转化为x∈[-2,2]上的二次函数,利用二次函数的开口方向(向上)与对称轴位置,精准分析区间内的最值,实现“以数解形”。
圆相切法:以“几何意义转化”为核心,将“最小距离”等价为“圆椭相切的最小半径”,通过联立方程得二次方程,利用“区间内唯一解”的相切条件,推导动点参数范围,实现“以形助数”。
小结
本节课围绕x轴定区间内动点到椭圆的距离最值,通过“代数演算+几何转化”双路径展开探究。
思想方法:数形结合的实践
本次探究贯穿“数形结合”的核心思想——既用二次函数的“数”精准计算最值,又用圆椭相切的“形”直观简化问题,为解析几何综合题提供了“代数运算+几何直观”的双维解题模板,其思路可迁移到双曲线、抛物线等同类圆锥曲线问题中。
课后思考:新高考命题考向预测
PART 04
22
今后高考命题可能出现的设问有下列几种:
课后思考
感谢观看
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EV录屏5.4.2软件录制
Lavf58.33.100
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn
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Lavf58.33.100
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn
(1)已知椭圆,A,B是椭圆上的两点,试问线段AB的垂直平分线是否可能过焦点?请证明.
(2)已知椭圆,F为焦点,A,B是椭圆上的两点,试问是否存在以F为顶点,AB为底边的等腰三角形?请证明.
(3)已知椭圆,T(t,0),,动点P在椭圆上,试问当最小时,点P是否可能在椭圆长轴的端点?请证明.
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