解析几何中最值问题的求解方法

来源 :速读·下旬 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhouyu2
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  解析几何中的最值问题,把中学数学的代数、几何、三角等知识密切融汇在一起,综合性强、方法灵活、多样,下面是解决这类问题常用的几种方法:
  一、确立目标函数求最值
  根据题设条件,建立待求量的一个函数关系式,利用函数的有关性质来求最值。
  例1:设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x轴上,离心率e=[3]/2,已知点P(0,3/2 )到这个椭圆上的点的最远距离是[7],求这个椭圆的方程。
  简解:设所求椭圆的方程是x2/a2+y2/b2=1,其中,a>b>0。由<E:\123456\速读·下旬201510\Image\image121.pdf>得a=2b。
  设椭圆上的点(x,y)到P的距离为d,则d2=x2+(y-3/2)2=a2(1-y2/b2)+y2-3y+4/9=-3(y+1/2)2+4b2+3,其中-b≤y≤b,以下解法略。
  此例将椭圆上的点(x,y)到P的距离d的平方表示成纵坐标y的二次函数,再利用配方法求解。
  例2:在圆x2+y2=1上有一动点P,连接P点与x轴上的点A(2,0)并延长到点Q,使|AQ|=|PA|,同时把半径OP绕原点O按逆时针方向旋转[π/2],得到半径OR,求|PQ|的最大值与最小值。
  简解:设圆的参数方程是为<E:\123456\速读·下旬201510\Image\image131.pdf>([θ∈R])
  设P(cos[θ],sin[θ]),则根据题意,R(- sin[θ],cos[θ])。又因为|AQ|=|PQ|所以A是PQ中点。所以Q(4-cos[θ],-sin[θ])所以|RQ|2=(4-cos[θ]+sin[θ])2+(- sin[θ]-cos[θ])2=18+18[2]sin([θ]-[π]/4),因为-1≤sin(-[θ])≤1  所以|RQ|max=4+[2]
  此例通过引入圆的参数方程,将|PQ|表示为一个角的三解函数式,从而利用三角知识求解。
  二、挖掘几何背景求最值:
  根据题设条件,挖掘有关量的几何背景,借助其几何意义结合图形特征求最值。
  例3:若实数x,y满足x2+y2+4x-2y-4=0.求x2+y2的最大值和最小值。
  分析:题设条件的几何意义是点(x,y)在以(-2,1)为圆心,3为半径的圆上。而[x2+y2]的几何意义是已知圆上的点(x,y)到原点的距离。由平几知识及两点间距离公式易求得这个距离的最大值和最小值。
  三、利用圆锥曲线的定义求最值:
  例4:若使双曲线x2/9-y2/27=1上一点M到定点A(7,-3)的距离与M到右焦点F的距离之半的和有最小值,求M的坐标。
  解:M为双曲线上点,根据双曲线的定义,由于离心率e=2,1/2|MF|与M到右准线距离|MP|相等,于是,|MA|+1/2|MF|=|MP|+|MA|,显然A,M,P同在一条与x轴平行的直线上时|MA|+|MP|最小,易得M(2[3],-3)。
  <E:\123456\速读·下旬201510\Image\图片12.png>
  四、利用不等式求最值:
  有些最值问题,待求最值的量可以表示为几个正变量的和或积的形式就可以利用均值不等式求解。
  例5:过点P(1,4)引一直线L,它在两条坐标轴上的截距皆为正且它们的和最小,求这条直线的方程。
  简解:根据题意,可设L的方程为y-4=k(x-1),于是L与两坐标轴交点A(-4/k+1,0),B(0,4-k).且k<0。
  截距和为(-4/k+1)+(4-k)=-4/k+(-k)+5≥2[-4/k×(-k)]=9,k=-2的等式成立,即当k=-2的两截距之和最小,L的方程为y-4=-2(x-1)。
  五、转化为切线问题求最值:
  相切是两曲线(或直线与曲线)的一种特殊的位置关系,在解析几何中,经常将问题适当地迁移转化为切线问题,借助于相切的图象直观来简化运算。
  例6:求双曲线C:(x-1)2-y/2=1上的点到直线L:y=3x-1的距离的最小值,
  简解:将y=3x-1代入(x-1)2-y/2=1中,并整理得6x2+1=0,故直线L与双曲线C相离。
  如图,L1,L2是与L平行且与C相切的直线,方程为y=3x+k,易求得k的值为3±[b],L与L1的距离即为C到L的最短距离。可求得L与L1之间的距离为([b]-2)/[10]。
  <E:\123456\速读·下旬201510\Image\图片13.png>
其他文献
随着科技的发展,现如今,跨文化交流变得越来越频繁和重要.为了融入跨文化生活和交流之中,学习外语的人数逐年激增.但是,学习一门外语绝不单纯是掌握读音,语法规则和新词汇这
群众文化是社会主义精神文明建设的重要组成部分,它涉及面广,影响深,在宣传党的方针、路线、政策,提高整个中华民族的文化水平.丰富人民群众的精神文化生活,推动伞社会的精神
以毛泽东为核心的中国共产党第一代领导人,把马克思主义的基本原理和中国革命与建设的实际相结合,探索适合中国国情的社会主义革命和建设道路,创市了伟大的理论成果一毛泽东
摘 要: 物理概念是高中生学习物理知识、理解物理原理、构建物理知识体系的重要环节,提高高中物理概念教学的有效性显得非常重要,本文从实践角度对物理概念教学进行探讨。  关键词: 新课程 物理概念 有效性  物理概念是人们对物理现象、物理过程深入思考后,用语言准确反映物理现象、物理过程的知识形式,是学生学习物理知识的基础。如果学生掌握不好质点、位移、速度、加速度等概念,那么学习与变速直线运动规律、牛顿
加强农村文化建设,是贯彻落实科学发展观的具体行动,是伞面建设小康社会的重要内容,是构建社会主义和谐社会的重要基础,也是建设社会主义新农村的重要任务.本文首先阐述了目
紫外光照射使反式1,2二苯乙烯在四氯化碳和氯仿中发生异构化反应,生成顺式1,2二苯乙烯,通过化学诱导动态核极化(CIDNP)技术研究了异构化反应的机理 The UV-1,2 trans-1,2-st
为探究吕家坨井田地质构造格局,根据钻孔勘探资料,采用分形理论和趋势面分析方法,研究了井田7
一、引言  由于历史、文化、社会、地理、政治、经济等原因,我们中华民族注重整体和谐,受《易经》哲学影响,强调从多归一的思想;而西方人重视分析原则,强调由一到多的思想。因此,中国人一般采用整体思维方式,而西方人则一般采用分析思维方式。这两种不同的思维方式对英汉语言及表达有着明显的影响。  二、词汇结构的思维特点  1、汉语词汇结构的思维特点  汉语属汉藏语系,汉民族比较注重整体思维的方式,构词以复合
我国是一个历史悠久,民族众多的国家,群众文化的覆盖面之广,参与对象之众是其他类文化无法比拟的.然而,进入八十年代,特别是国家改革开放以后,传统的群众文化变得冷清了许多,