例1. 已知椭圆 内有一点A(2,1),F是椭圆C的左焦点,P为椭圆C上的动点,求 的最小值。
分析:注意到式中的数值“ ”恰为 ,则可由椭圆的第二定义知 等于椭圆上的点P到左准线的距离。这种方法在本期《椭圆中减少运算量的主要方法》一文中已经介绍过,这里不再重复,答案为 。
二、 的最值
若A为椭圆C内一定点(异于焦点),P为C上的一个动点,F是C的一个焦点,求 的最值。
例2. 已知椭圆 内有一点A(2,1),F为椭圆的左焦点,P是椭圆上动点,求 的最大值与最小值。
解:如图1,设椭圆的右焦点为 ,可知其坐标为(3,0)
图1
由椭圆的第一定义得:
可知,当P为 的延长线与椭圆的交点时, 最大,最大值为 ,当P为 的延长线与椭圆的交点时, 最小,最小值为 。
故 的最大值为 ,最小值为 。
三、 的最值
若A为椭圆C外一定点, 为C的一条准线,P为C上的一个动点,P到 的距离为d,求 的最小值。
例3. 已知椭圆 外一点A(5,6), 为椭圆的左准线,P为椭圆上动点,点P到 的距离为d,求 的最小值。
解:如图2,设F为椭圆的左焦点,可知其坐标为
图2
根据椭圆的第二定义有: ,即
可知当P、F、A三点共线且P在线段AF上时, 最小,最小值 。
故 的最小值为10。
四、椭圆上定长动弦中点到准线距离的最值
例4. 定长为 的线段AB的两个端点分别在椭圆 上移动,求AB的中点M到椭圆右准线 的最短距离。
解:设F为椭圆的右焦点,如图3,作 于A”,BB”⊥ 于B”,MM”⊥ 于M”
图3
则
当且仅当AB过焦点F时等号成立。
故M到椭圆右准线的最短距离为 。
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