这篇资料是针对高中数学的一个专题训练,主要关注与椭圆、双曲线和抛物线相关的最值问题。这些问题是解析几何中的重要知识点,涉及到解析几何的基本概念和性质,以及最优化问题的解决策略。
椭圆、双曲线和抛物线是圆锥曲线的三大基本类型。椭圆是到两个固定点(焦点)的距离之和为常数的点的集合,这个常数就是椭圆的长轴长度2a。双曲线则是到两个固定点的距离之差为常数的点的集合,这个常数是2a,对应于双曲线的实轴长度。抛物线是由所有到一个固定点(焦点)和一条固定直线(准线)距离相等的点组成的图形。
1. 抛物线问题:第一道题讨论了点P到抛物线22yx上的点和点(0,2)A的距离之和的最小值。根据抛物线的定义和性质,点P到准线的距离等于点P到焦点的距离,因此,最小值出现在点P同时是抛物线上的点且与点A共线时,此时最小值为焦点到A点的距离加上焦准距,即17/2。
2. 椭圆问题:第二题考察了椭圆2213216xy上点M到两个焦点F、F'距离之和与定点B(1,2)距离的关系。椭圆上点到两焦点的距离之和是常数2a,此题中,最小值出现在点M、F、B共线时,通过解析计算得到最小值为6/2。
3. 椭圆周长问题:第三题中,给出了椭圆2212516xy,问经过右焦点的直线与椭圆交于A、B两点时,三角形ABF的周长。椭圆定义表明,椭圆上任意一点到两焦点的距离之和为常数2a,所以周长1AF B等于2a+2a=4a,代入椭圆方程参数得20。
4. 动点轨迹问题:第四题中,动点满足|PA|=|PB|,P的轨迹是线段AB。如果P在线段AB外,那么|PA|+|PB|将超过|AB|,不满足题意,所以P只能在线段AB上移动,形成线段。
5. 椭圆性质应用:第五题涉及椭圆2221(02)4xybb的焦半径公式。题目要求22BFAF的最大值,当AB垂直于x轴时,AB长度最小,此时22BFAF最大,计算后得到b=3。
6. 双曲线最值问题:第六题中,P是双曲线22:2C xy左支上的一点,直线l是双曲线的渐近线,求2PFPQ的最小值。利用双曲线的定义,最小值出现在点P在双曲线的顶点处,此时2PFPQ等于焦距减去实轴长度,计算后得到最小值3/2。
7. 双曲线几何性质:第七题涉及到双曲线上的点与焦点之间的关系,以及对称点的性质。根据双曲线的定义和性质,可以找到使2PFPQ取得最小值的位置,最终求出相关数值。
8. 抛物线最值问题:第八题中,点M(0, 15)与抛物线24yx上点N(x, y)之间的距离xMN的最小值,可以通过构建函数并求导来解决,或者利用抛物线的性质和对称性来简化计算,得到最小值。
这些题目都展示了如何运用椭圆、双曲线和抛物线的基本概念和性质来解决最值问题,这是高中数学中解析几何部分的重要考点。解题的关键在于理解圆锥曲线的定义,熟悉它们的几何性质,如焦距、准线、焦半径公式等,并能够灵活运用这些性质来求解实际问题。