椭圆中的最值一、的最值问题(为一焦点,为椭圆内部一定点,为椭圆上一动点)例1已知椭圆内有一点,为椭圆的右焦点,为椭圆上一动点,则的最大值为,最小值为
解析:如图,设椭圆的另一左焦点为
由椭圆的定义及基本不等式得==
当且仅当M、P、共线在MF延长线上时取得等号,即有(max=
又==4,且仅当M、P、共线在的延长线上时取得等号,即有()min二、的最小值问题(为一焦点,为其内部一点,为椭圆上一动点)例2已知如图,点为椭圆上的动点,为右焦点,点为其内部一点,坐标为(1,),则的最小值
xy0FMF解析作出椭圆的右准线,易求其方程为,过作右准线的垂线,垂足为
易知该椭圆的离心率为,故=,即,所以
当、、三点共线时等号成立
即()min=3三、的最值问题(为椭圆上动点,、为其焦点)例3已知、为椭圆的左右焦点,点为椭圆上动点,则的最大值为,最小值为
解析设点,则,由焦半径公式有,=,所以=
易知当时,max,当或时,min四、的最值问题例4已知,则的最大值为,最x小小y0FMP小值为
解析不难发现,的几何意义是动点到两定点、的距离之和等于4,故动点的轨迹应为以、为焦点,长轴为4的椭圆
所以方程等价于,化为参数方程为(为参数),故(
所以()max,()min
五、的最值问题(为椭圆上动点,、为其焦点)例5已知椭圆,、为其左右焦点,在椭圆上是否存在一点,使,证明你的结论
解析为叙述简便起见,不妨设,,则有,且
由余弦定理知,即
又(对任意椭圆而言),由余弦函数的单调性知,也即的最大值为,当,即时,取到最大值,故符合条件的点不存在
注:依此方法不难验证,对于任意椭圆,当为短轴端点时,取到最大值;当为长轴端点时,取到最小值,最小值为