嚴(yán)國(guó)峰
圓錐曲線中的最值問題具有較強(qiáng)的綜合性,常與三角函數(shù)、不等式、方程、平面幾何等知識(shí)相結(jié)合,雖然求解此類問題的方法較多,但是解題過程中的計(jì)算量大.這令很多同學(xué)感到“頭疼”.本文結(jié)合例題,介紹求解圓錐曲線中最值問題的三個(gè)措施.
一、采用幾何性質(zhì)法
每一種圓錐曲線都有其對(duì)應(yīng)的圖形,因此在求解圓錐曲線中的最值問題時(shí),可根據(jù)題意畫出相應(yīng)的圖形,根據(jù)圓錐曲線的定義、幾何性質(zhì)尋找焦半徑之間的幾何關(guān)系;再結(jié)合三角形、梯形、圓、平行四邊形等幾何圖形的性質(zhì)來尋找取得最值時(shí)的臨界情形,建立滿足題意的關(guān)系式,即可求得最值.角形的性質(zhì):兩邊之差小于第三邊.在解答與距離有關(guān)的最值問題時(shí),往往可以將問題與圓錐曲線的焦點(diǎn)、準(zhǔn)線聯(lián)系起來,以便運(yùn)用圓錐曲線的定義、幾何性質(zhì),將所求的距離轉(zhuǎn)化為求某一條線段的長(zhǎng),然后根據(jù)平面幾何圖形的性質(zhì)尋找取得最值時(shí)的點(diǎn)、位置,
二、利用基本不等式
在求最值時(shí),常需用到基本不等式a+b≥√ab(a ,b∈R+).運(yùn)用基本不等式求圓錐曲線中的最值問題,一般需先根據(jù)圓錐曲線的方程、弦長(zhǎng)公式、幾何性質(zhì)等求得目標(biāo)式;然后將目標(biāo)式進(jìn)行合理的變形,配湊出兩式的和或積的形式;再運(yùn)用基本不等式求目標(biāo)式的最值,
例2.設(shè)橢圓的中心在原點(diǎn),A(2,0),B(O,1)是它的兩個(gè)頂點(diǎn),直線y= kx(k>0)與橢圓交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),求四邊形AEBF面積的最大值. 運(yùn)用基本不等式求最值,需確保三個(gè)條件成立,即(1)兩式均大于零;(2)兩式的和或積為定值;(3)當(dāng)且僅當(dāng)兩式相等時(shí)等號(hào)成立.在求得最值后,需注意檢驗(yàn)在取等號(hào)時(shí)不等式是否是成立的.
三、運(yùn)用參數(shù)法
參數(shù)法是指在解題的過程中引入一些與題目研究對(duì)象有聯(lián)系的新參數(shù)或變量,以此作為媒介,將問題中所給的條件進(jìn)行轉(zhuǎn)化,從而求得問題的答案.運(yùn)用參數(shù)法求圓錐曲線中的最值,需先將圓錐曲線或直線用參數(shù)方程表示出來;然后設(shè)出動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo),將其代入題設(shè)中,建立關(guān)于參數(shù)的關(guān)系式;再通過三角恒等變換,將目標(biāo)式化簡(jiǎn),即可運(yùn)用三角函數(shù)的單調(diào)性和有界性求得最值.
雖然圓錐曲線中的最值問題的難度較大,但只要將問題和圓錐曲線的定義、幾何性質(zhì)、基本不等式、參數(shù)方程等關(guān)聯(lián)起來,就能運(yùn)用幾何性質(zhì)法、基本不等式法、參數(shù)法快速求得問題的答案.