解析几何中的最值距离探析
2014-06-27尹团则
尹团则
(河北枣强中学,河北 枣强 053100)
解析几何中的最值距离探析
尹团则
(河北枣强中学,河北 枣强 053100)
解析几何中的最值问题是高考中的热点问题,既有选择题,又有填空题、解答题,难度中等偏高.高考题中有关解析几何中求距离最值问题,最终都可以转化为定义或对称思想、三角有界求值域的方法解之,一般思想转折线和为线段最短问题.
数学;解析几何;求线段最值;曲化直
解析几何中的最值问题是高考中的热点问题,既有选择题又有填空题、解答题,难度中等偏高.考查上述问题时,通常考查函数与方程、转化与化归及分类讨论等思想方法.这就要求同学们对最值问题要做到心中有数,运算准确,争取在此类问题上能够脱颖而出.下面,就常常出现的几类题型介绍一下自己的看法.
例1 已知点A(-3,8),B(2,2),点P是x轴上的点,求当|AP|+|PB|最小时点P的坐标.
【解析】设点B关于x轴的对称点为B1,连AB1交x轴于点P,则易知点P满足|AP|+|PB|最小.可求得直线AB1的方程2x+y-2=0.令y=0,则x=1.故所求点P的坐标为(1,0).
点评:此题考查直线上一点到直线同侧的两点距离和的最小值,往往转化为对称问题,用直线方程的方法求解.很好地把直线问题与几何问题结合到了一起,难度不大,属于易得分题.
例2 若实数x,y满足x2+y2+8x-6y+16=0,则x+y+1的最大值为________.
【解析】解法一:令x+y+1=t,则依题设圆C:(x+4)2+(y-3)2=9与直线l:x+y+1-t=0有公共点,从而故所求最大值为
解法二:因为x,y满足C:(x+4)2+(y-3)2=9,所以可设(θ为参数).所以x+y+1=3cosθ+3sinθ=3.故所求最大值为
点评:此题考查直线与圆位置关系问题.解法一考虑用圆心到直线距离与半径比较大小,同学们容易想到但要注意计算准确.解法二则巧妙地运用了三角代换方法,简化了运算步骤,是较好的选择.
【解析】根据椭圆定义,有|MA|+|MC|=|MA|+(8-|MB|)=8-(|MB|-|MA|).为使|MA|+|MC|取得最小值,只需|MB|-|MA|取得最大值,A、B、M三点共线时才可以取得,此时,故所求最小值为
点评:此题考查椭圆第一定义的灵活运用,要熟练掌握转化变形,同时应用了三点共线原理,难度稍大,属于拉分题.
【解析】根据题意,作出右图.显然,O1,O2为双曲线的两个焦点.要使|PM|-|PN|最大,即要使|PM|最大,|PN|最小,以此作出M,N具体位置如右图,则容易得出|PM|-|PN|最大值为:|PM|-|PN|=(|PO1|+2)-(|PO2|-1)=3+|PO1|-|PO2=3+6=9.
点评:此题属于综合性较强的题型,既考查了圆的方程,又考查了双曲线的性质.但最终还是回归到双曲线的定义上,充分体现了回归课本的指导思想.
例5 点A(3,2)为定点,点F是抛物线y2=4x的焦点,点P在抛物线y2=4x上移动,则当|PA|+|PF|取得最小值时,点P的坐标是_____.
【解析】抛物线y2=4x的准线方程为x=-1,设P到准线的距离为d,则|PA|+|PF|=|PA|+d.要使|PA|+|PF|取得最小值,由右图可知过A点的直线与准线垂直时,|PA|+|PF|取得最小值,把y=2代入y2=4x,得P(1,2).
点评:此题求取最值时,没有上来后先设点,而是首先观察点的位置,看能否借助概念,巧妙进行转化,于是考虑抛物线的定义,顺利解决了此题.
综上所述,高考题中有关解析几何中求距离最值问题,最终都可以转化为定义或对称思想、三角有界求值域的方法解之,一般思想转折线和为线段最短问题.
G633.6
A
1674-9324(2014)07-0241-01