上海市松江一中
董頂國 (郵編:201600)
上海市嘉定二中
牟忠智 (郵編:201802)
距離問題為大家熟知,動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)距離、動(dòng)點(diǎn)到定直線距離、動(dòng)點(diǎn)到動(dòng)點(diǎn)距離常常成為高考命題的第一視角得到青睞.前兩種距離有模式可尋,但對(duì)于動(dòng)點(diǎn)到動(dòng)點(diǎn)距離,學(xué)生頗感棘手.下面筆者對(duì)該問題從不同角度進(jìn)行靈活化歸,化“動(dòng)”為“靜”,煥發(fā)新的活力.
圖1
點(diǎn)評(píng)該類問題重在從對(duì)稱中尋求突破,事實(shí)上,只要是兩曲線(也可能是曲線部分)關(guān)于某直線對(duì)稱,則兩曲線上動(dòng)點(diǎn)距離最值問題通??蓜潥w為一曲線上動(dòng)點(diǎn)到該線的距離最值問題.
圖2
圖3
解題分析(|PM|-|PN|)max=|PM|max-|PN|min.設(shè)圓(x+5)2+y2=4的圓心為F1(-5,0),設(shè)圓(x-5)2+y2=1的圓心為F2(5,0),|PM|max=|PF1|+2,|PN|min=|PF2|-1,所以(|PM|-|PN|)max=|PM|max-|PN|min=|PF1|+2-(|PF2|-1)=(|PF1|-|PF2|)+3=9.
點(diǎn)評(píng)該類問題的核心是利用圓的幾何性質(zhì),把兩動(dòng)點(diǎn)距離劃歸為動(dòng)點(diǎn)到圓心的距離問題,減少了變量個(gè)數(shù),簡(jiǎn)化了思考過程.
圖4
(Ⅰ)寫出曲線C的參數(shù)方程,直線l的普通方程;(Ⅱ)過曲線C上任一點(diǎn)P作與l夾角為30o的直線,交l于點(diǎn)A,求|PA|的最大值與最小值.
(Ⅱ)作PH⊥l于點(diǎn)H,|PA|=2|PH|,|PA|的最值問題即|PH|的最值問題,最值點(diǎn)P即為與l平行的橢圓切線的切點(diǎn),|PA|的最值化歸為切線與直線l的距離問題.
設(shè)切線方程為y=-2x+m,帶入橢圓方程得25x2-16mx+4m2-36=0.
較多的問題中兩動(dòng)點(diǎn)不是隨意變化,而總是存在某種依存關(guān)系,利用這種依存關(guān)系,恰當(dāng)引入變量建模求解.
圖5
例4(2014北京高考卷)已知橢圓C:x2+2y2=4.
(1)求橢圓C的離心率;(2)設(shè)O為原點(diǎn),若點(diǎn)A在直線y=2,點(diǎn)B在橢圓C上,且OA⊥OB,求線段AB長度的最小值.
(2)設(shè)點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為(t,2),(x0,y0),其中x0≠0.
點(diǎn)評(píng)該問題通過動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)關(guān)系的建立,減少參量個(gè)數(shù),利用曲線方程中的坐標(biāo)關(guān)系代換,借助曲線范圍,較好構(gòu)建函數(shù)模型求解.再如:
(I)求橢圓C的方程;(Ⅱ)求線段MN的長度的最小值;(Ⅲ)略.
圖6
點(diǎn)評(píng)該問題中動(dòng)點(diǎn)距離雖受曲線上動(dòng)點(diǎn)的直接制約,但動(dòng)點(diǎn)均為線線交點(diǎn),結(jié)合實(shí)際問題,恰當(dāng)?shù)囊階S的斜率k,構(gòu)建關(guān)于k的函數(shù)簡(jiǎn)捷求解.
對(duì)于分別在兩函數(shù)圖象上的動(dòng)點(diǎn),其距離的常見轉(zhuǎn)化無法實(shí)施時(shí),常借助導(dǎo)數(shù)這一工具,化歸切線間的距離求解.