x2y212:已知椭圆2516内有一点A(2,1),F为椭圆的左焦点,P是椭圆上动点,
求PAPF的最大值与最小值。
分析:目标函数第一定义,把
PFPAPF,考虑用普通方法比较难解,则我们可作适当转化,利用椭圆
PF2aPF转化为与另一焦点有关的线段,即,再结合平面内三点共线
时有最值,而点P在线段延长线的不同侧时,会使目标函数取得最大值或最小值。
解:如图1,设椭圆的右焦点为F,可知其坐标为F(3,0),由椭圆的第一定义得:
PFPF10,则PAPF10PAPF,可知,当P为AF的延长线与椭圆的交
AF2点时,
PAPF最大,最大值为,当P为FA的延长线与椭圆的交点时,
PAPF
最小,最小值为
AF2。故
PAPF的最大值为102,最小值为102。
例5 已知点A(2,3),设点
x2y211612F为椭圆的右焦点,点
M为椭圆上一动点,
求|MA|2|MF|的最小值,并求此时点M的坐标。
解:如图,过点A作右准线l的垂线,垂足为N,与椭圆交于点M。
12
∵椭圆的离心率
e∴由第二定义得2|MF||MN|
∴|AM|2|MF|的最小值为|AN|的长,且|AN|2810
∴|AM|2|MF|的最小值为10,此时点M的坐标为(23,3)
x2y21c7:已知双曲线:916内有一点A7,3,F是双曲线C的左焦点,P为双曲线C上
的动点,求
PA3PF5的最小值。
图6
313PF分析:注意到式中的数值“5”恰为e,则可由双曲线的第二定义知5等于双曲线
上的点P到左准线的距离
PM,从而
PA3PF5PAPM。
解:设双曲线左准线为l,过平点P作准线l的垂线交于点M,根据双曲线第二定义得
PM53PFPAPF35PAPM,由图6知,当A、P、M三点共线时,PAPM取,所以
得最小值,其大小为
AM7449443PAPF55,即5的最小值为5。
1PFd题中e(d为P到焦点F对应的准线的距离),从而将所求转化为定点到准线的
距离。
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