杜海洋
有關(guān)圓錐曲線綜合問題求最值或范圍時,筆者發(fā)現(xiàn)當題目給出的條件和結(jié)論的幾何特征不明顯時,可以先建立目標函數(shù),再求這個函數(shù)的最值或值域。目前常見的函數(shù)模型解決方法有:(1)配方法;(2)基本不等式法。下面舉例說明這兩種方法的運用,以饗讀者!
方法一二次函數(shù)配方法
例1已知圓O:x2+y2=4,F(xiàn),(-1,0),F(xiàn)2(1,0),點D為圓O上-動點,2F2D=F2E,點C在直線EF1上,且C幣·EF2=0,記點C的軌跡為曲線W。
(1)求曲線W的方程;
(2)已知N(4,0),過點N作直線l1與曲線W交于A,B不同兩點,線段AB的中垂線為l2,線段AB的中點為Q,記12與y軸的交點為M,求|MQ|的取值范圍。
分析:(1)由題易知點D是F2E的中點,可得|CE|=|CF2|,即|CF1|+|CF2|=4為定值,可得C的軌跡為以(-1,0),(1,0)為焦點的橢圓。
(2)由題意設(shè)直線11的方程,聯(lián)立橢圓,求得點N的坐標(注意考慮判別式),再得出直線12的方程,再求得點M的坐標,即可求得MQ的長度,求出其范圍即可。
解:(1)(過程略)易得曲線W的方程為(2)由題意可知直線,的斜率存在,設(shè)l1:y=k(x-4),A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0)。
聯(lián)立直線與橢圓方程,消去y得:(3+4k2)x2-32k2x+64k2-12=0。
點評:本題考查了軌跡方程的求法,以及取值范圍的求法,熟悉直線與圓維曲線相交的解題步驟是解題的關(guān)鍵。以直線方程斜率k為參數(shù)是處理這類問題的常見思路,其中要注意以下幾,點:(1)設(shè)出,點和直線的方程(考慮斜率是否存在);(2)聯(lián)立方程,化簡為一元二次方程(考慮判別式,其中涉及參數(shù)的范圍),利用韋達定理;(3)轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)求結(jié)果;(4)計算時要細心。面積的最大值為/3,拋物線E:y2=2px(衛(wèi)》0)與橢圓C有一個共同的焦點。
(1)求橢圓C和拋物線E的方程。
(2)設(shè)A,B是拋物線E上分別位于x軸兩側(cè)的兩個動點,且OA·OB=5。
①求證直線AB必過定點,并求出定點M的坐標;
②過點M作AB的垂線與拋物線交于G,H兩點,求四邊形AGBH面積的最小值。
解析:(1)根據(jù)題意,已得橢圓C的方程則四邊形AGBH的面積
方法二基本不等式法
例2已知點F是拋物線C1:y=4x
(1)求橢圓C2的方程;
(2)直線L與拋物線C1相切于點P(x。,yo),與橢圓C2交于A,B,點P關(guān)于x軸的對稱點為Q,求S△AQ的最大值及相應(yīng)的x0。
分析:(1)根據(jù)題意可得c=1,左焦點F1(-1,0),右焦點F(1,0),然后根據(jù)(2a-|MFI)2-|MF|2=|MFI2-(2-|MF|)2,及|MF|=3(2-1),求得a,b。
(2)假設(shè)直線1的方程為x=n(y-yo)+xo,根據(jù)直線1與拋物線相切,可得n
點評:本題對同學(xué)們的計算能力要求較高。解答此類題目,利用橢圓的定義和α,b,C的關(guān)系,確定橢圓方程是基礎(chǔ),通過聯(lián)立直線方程與橢圓方程的方程組,應(yīng)用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,得到面積的解析式,應(yīng)用確定函數(shù)最值的方法如二次函數(shù)的性質(zhì)、基本不等式求解。本題易錯點是復(fù)雜式子的變形能力不足,導(dǎo)致錯誤百出。本題能較好地考查同學(xué)們的邏輯思維能力、運算求解能力、分析問題與解決問題的能力。
變式訓(xùn)練2:(2017年成都期末卷)已知動點M到定點F(-3,0)的距離和它到直
(1)求曲線C的方程;
(2)若直線l1:y=kx+t1與曲線C相交于不同的兩點A、B,直線L2:y=kx+t2(t1≠t2)與曲線C相交于不同的兩點D、E,且AB=DE,求以A、B、D、E為頂點的凸四邊形的面積S的最大值。
解析:(1)設(shè)M(x,y),由題意可得故曲線C的方程為
以A、B、D、E為頂點的凸四邊形為平行四邊形。
設(shè)兩平行線AB,DE間的距離為x,則r
因此,以A、B、D、E為頂點的凸四邊形的面積S的最大值為4。
點評:本題解答的式子存在雙參數(shù),合理利用基本不等式進行消參求最值是這類問題的亮點和難點。
(責(zé)任編輯 徐利杰)