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圆锥曲线中的最值问题

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22??5?4245?42?4x?y?4由方程组? 解得x? ,y?33??y??x?5所以M点的坐标为(?5?4245?42,).

33?4的直线l与线段OA相交(不经过点O或点A)且交

9、如图所示,抛物线y2=4x的顶点为O,点A的坐标为(5,0),倾斜角为

抛物线于M、N两点,求△AMN面积最大时直线l的方程和△AMN的最大面积

解法一 由题意,可设l的方程为y=x+m,其中-5<m<0 yN?y?x?m由方程组?,消去y,得x2+(2m-4)x+m2=0 ①∵直线l与

2?y?4x抛物线有两个不同交点M、N,∴方程①的判别式Δ=(2m-4)2-4m2=16(1-m)>0, 解得m<1,又-5<m<0,∴m的范围为(-5,0) 设M(x1,y1),N(x2,y2)则x1+x2=4-2m,x1·x2=m2,∴|MN|=4

oMBAx2(1?m) 点A到直线l的距离为d=5?m2

2∴S?=2(5+m)

1?m,从而S2??2?2m?5?m?5?m??4?1?m??5?m??2?2?2m??5?m??5?m??2???128

3??2∴S??82,当且仅当2-2m=5+m,即m=-1时取等号 故直线l的方程为y=x-1,△AMN的最大面积为82 10、设椭圆中心在坐标原点,A(2,0),B(0,1)是它的两个顶点,直线y=kx(k>0)与椭圆相交于E,F两点,求四边形AEBF面积的最大值.

x2

解 依题设得椭圆的方程为+y2=1.直线AB,EF的方程分别为x+2y=2,y=kx(k>0).

4设E(x1,kx1),F(x2,kx2),其中x1<x2, 且x1,x2满足方程(1+4k2)x2=4,故x2=-x1=

2

.① 1+4k2根据点到直线的距离公式和①式,得点E,F到AB的距离分别为

|x1+2kx1-2|2?1+2k+1+4k2?|x2+2kx2-2|2?1+2k-1+4k2?h1==,h2==,

555?1+4k2?5?1+4k2?又|AB|=22+1=5,所以四边形AEBF的面积为 4?1+2k?2?1+2k?11

S=|AB|(h1+h2)=·5·==2

225?1+4k2?1+4k21+4k2+4k

≤22,

1+4k21

当2k=1,即k=时,取等号.所以四边形AEBF面积的最大值为22.

2三、切线法

x22

【例2】?求椭圆+y=1上的点到直线y=x+23的距离的最大值和最小值,并求取得最值时椭圆上点的坐标.

2解 设椭圆的切线方程为y=x+b,代入椭圆方程,得3x2+4bx+2b2-2=0. 由Δ=(4b)2-4×3×(2b2-2)=0,得b=±3. 当b=3时,直线y=x+3与y=x+23的距离d1=解得x=-

6

,将b=3代入方程3x2+4bx+2b2-2=0, 2

2336233?,此时y=,即椭圆上的点?-到直线y=x+23的距离最小,最小值是; ,3323??3

6

36

当b=-3时,直线y=x-3到直线y=x+23的距离d2=,将b=-3代入方程3x2+4bx+2b2-2=0,

2解得x=

23336233?,此时y=-,即椭圆上的点?到直线y=x+23的距离最大,最大值是. ,-3323??3

7

圆锥曲线中的最值问题

一、圆锥曲线定义、性质

x2y2

1.(文)已知F是椭圆+=1的一个焦点,AB为过其中心的一条弦,则△ABF的面积最大值为( )

259A.6 B.15 C.20 D.12

2、若以椭圆上一点和两个焦点为顶点的三角形面积的最大值为1,则椭圆长轴长的最小值为( ) A.1 B.2 C.2 D.22

x2y2

3、(文)(2011·山东省临沂市质检)设P是椭圆+=1上一点,M、N分别是

259两圆:(x+4)2+y2=1和(x-4)2+y2=1上的点,则|PM|+|PN|的最小值、最大值分别为( )

A.9,12 B.8,11 C.8,12 D.10,12

4、(2010·福州市质检)已知P为抛物线y2=4x上一个动点,Q为圆x2+(y-4)2=1上一个动点,那么点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线距离之和的最小值是( )

A.5 B.8 C.17-1

D.5+2

x2y2

5、已知点F是双曲线-=1的左焦点,定点A的坐标为(1,4),P是双曲线右支上的动点,则|PF|+|PA|

412的最小值为________.

6、已知直线l1:4x?3y?6?0和直线l2:x??1,抛物线y2?4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是( ) A.2 B.3 C.

1137 D. 516二、目标函数法

x2y2

1、椭圆+=1上的一点P到两焦点的距离的乘积为m,则当m取最大值时,

925点P的坐标是________.

x22

2、设F1、F2分别是椭圆+y=1的左、右焦点.

4

→→

(1)若P是该椭圆上的一个动点,求PF1·PF2的最大值和最小值;

3.(2011·长安一中、高新一中、交大附中、师大附中、西安中学一模)已知双

→→2

y

曲线x2-=1的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则PA1·PF2的最小值为( )

3

81

A.-2 B.- C.1

16

D.0

x2y2

4.(2011·安徽模拟)点A、B分别为椭圆+=1长轴的左、右端点,点F是椭圆的右焦点,点P在椭

3620圆上,且位于x轴上方,PA⊥PF.

(1)求点P的坐标;

(2)设M是椭圆长轴AB上的一点,M到直线AP的距离等于|MB|,求椭圆上的点到点M的距离d的最

8

小值.

→→

5.(文)已知点A(2,0)、B(4,0),动点P在抛物线y2=-4x上运动,则AP·BP取得最小值时的点P的坐标是______.

6、 如图,已知抛物线E:y2?x与圆M:(x?4)2?y2?r2(r?0)相交于A、

B、C、D四个点。

(Ⅰ)求r的取值范围 (Ⅱ)当四边形ABCD的面积最大时,求对角线AC、BD的交点P的坐标。

x2y27、已知直线x?2y?2?0经过椭圆C:2?2?1(a?b?0)

ab的左顶点A和上顶点D,椭圆C的右顶点为B,点S和椭圆C上位于x轴上方的动点,直线,AS,BS与直线l:x?分别交于M,N两点。

(I)求椭圆C的方程;(Ⅱ)求线段MN的长度的最小值; 8、已知以原点O为中心的双曲线的一条准线方程为x?率e?5.

(Ⅰ)求该双曲线的方程;

(Ⅱ)如题(20)图,点A的坐标为(?5,0),B是圆x2?(y?5)2?1上的点,点M在双曲线右支上,求MA?MB的最小值,并求此时M点的坐标;

9、如图所示,抛物线y2=4x的顶点为O,点A的坐标为(5,0),倾斜角为

10 35,离心5?4的直线l与线段OA相交(不经过点O或点A)且交抛物线于M、N两点,求△AMN面积最大时直线l的方程和△AMN的最大面积

yN10、设椭圆中心在坐标原点,A(2,0),B(0,1)是它的两个顶点,直线y=kx(k>0)与椭圆相交于E,F两点,求四边形AEBF面积的最大值. 三、切线法

x22

求椭圆+y=1上的点到直线y=x+23的距离的最大值和最小值,并求取得最值时椭

2圆上点的坐标.

oMBAx 9

圆锥曲线中的最值问题

22??5?4245?42?4x?y?4由方程组?解得x?,y?33??y??x?5所以M点的坐标为(?5?4245?42,).33?4的直线l与线段OA相交(不经过点O或点A)且交9、如图所示,抛物线y2=4x的顶点为O,点A的坐标为(5,0),倾斜角为抛物线于M、N两点,求△AMN面积最大时直线l的方程和△AMN
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