2025版高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破第8章平面解析幾何第9講圓錐曲線-最值范圍問題考點(diǎn)1最值問題

最值問題[解析](1)設(shè)A(xA，yA)，B(xB，yB)，由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x－2y＋1＝0，,y2＝2px，))得，y2－4py＋2p＝0，∴yA＋yB＝4p，yAyB＝2p，∴|AB|＝eq\r(xA－xB2＋yA－yB2)＝eq\r(5)|yA－yB|＝eq\r(5)×eq\r(yA＋yB2－4yAyB)＝4eq\r(15)，即2p2－p－6＝0，因?yàn)閜>0，解得p＝2.(2)因?yàn)镕(1,0)，顯然直線MN的斜率不可能為零，設(shè)直線MN：x＝my＋n，M(x1，y1)，N(x2，y2)，由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y2＝4x，,x＝my＋n，))可得，y2－4my－4n＝0，∴y1＋y2＝4m，y1y2＝－4n，Δ＝16m2＋16n>0?m2＋n>0，∵eq\o(FM,\s\up6(→))·eq\o(FN,\s\up6(→))＝0，∴(x1－1)(x2－1)＋y1y2＝0，即(my1＋n－1)(my2＋n－1)＋y1y2＝0，亦即(m2＋1)y1y2＋m(n－1)(y1＋y2)＋(n－1)2＝0，將y1＋y2＝4m，y1y2＝－4n代入得，4m2＝n2－6n＋1,4(m2＋n)＝(n－1)2>0，所以n≠1，且n2－6n＋1≥0，解得n≥3＋2eq\r(2)或n≤3－2eq\r(2).設(shè)點(diǎn)F到直線MN的距離為d，所以d＝eq\f(|n－1|,\r(1＋m2))，|MN|＝eq\r(x1－x22＋y1－y22)＝eq\r(1＋m2)|y1－y2|＝eq\r(1＋m2)eq\r(16m2＋16n)＝eq\r(1＋m2)eq\r(4n2－6n＋1＋16n)＝2eq\r(1＋m2)|n－1|，所以△MFN的面積S＝eq\f(1,2)×|MN|×d＝eq\f(1,2)×eq\f(|n－1|,\r(1＋m2))×2eq\r(1＋m2)|n－1|＝(n－1)2，而n≥3＋2eq\r(2)或n≤3－2eq\r(2)，所以當(dāng)n＝3－2eq\r(2)時(shí)，△MFN的面積Smin＝(2－2eq\r(2))2＝12－8eq\r(2).[解析](1)解法一：設(shè)H(x，y)為橢圓上任一點(diǎn)，則|PH|＝eq\r(x2＋y－12)＝eq\r(－11\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y＋\f(1,11)))2＋\f(144,11))≤eq\f(12\r(11),11)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(當(dāng)且僅當(dāng)y＝－\f(1,11)時(shí)取等號(hào)))∴|PH|的最大值為eq\f(12\r(11),11).解法二：設(shè)Q(2eq\r(3)cosθ，sinθ)是橢圓上任意一點(diǎn)，P(0,1)，則|PQ|2＝12cos2θ＋(1－sinθ)2＝13－11sin2θ－2sinθ＝－11eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sinθ＋\f(1,11)))2＋eq\f(144,11)≤eq\f(144,11)，當(dāng)且僅當(dāng)sinθ＝－eq\f(1,11)時(shí)取等號(hào)，故|PQ|的最大值是eq\f(12\r(11),11).(2)設(shè)直線AB：y＝kx＋eq\f(1,2)，直線AB方程與橢圓eq\f(x2,12)＋y2＝1聯(lián)立，可得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(k2＋\f(1,12)))x2＋kx－eq\f(3,4)＝0，設(shè)A(x1，y1)，B(x2，y2)，所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x1＋x2＝－\f(k,k2＋\f(1,12))，,x1x2＝－\f(3,4\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(k2＋\f(1,12))))，))因?yàn)橹本€PA：y＝eq\f(y1－1,x1)x＋1與直線y＝－eq\f(1,2)x＋3交于C，則xC＝eq\f(4x1,x1＋2y1－2)＝eq\f(4x1,2k＋1x1－1)，同理可得，xD＝eq\f(4x2,x2＋2y2－2)＝eq\f(4x2,2k＋1x2－1).則|CD|＝eq\r(1＋\f(1,4))|xC－xD|＝eq\f(\r(5),2)eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(4x1,2k＋1x1－1)－\f(4x2,2k＋1x2－1)))＝2eq\r(5)eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(x1－x2,[2k＋1x1－1][2k＋1x2－1])))＝2eq\r(5)eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(x1－x2,2k＋12x1x2－2k＋1x1＋x2＋1)))＝eq\f(3\r(5),2)·eq\f(\r(16k2＋1),|3k＋1|)＝eq\f(6\r(5),5)·eq\f(\r(16k2＋1)\r(\f(9,16)＋1),|3k＋1|)≥eq\f(6\r(5),5)×eq\f(\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4k×\f(3,4)＋1×1))2),|3k＋1|)＝eq\f(6\r(5),5)，當(dāng)且僅當(dāng)k＝eq\f(3,16)時(shí)取等號(hào)，故|CD|的最小值為eq\f(6\r(5),5).名師點(diǎn)撥：處理圓錐曲線最值問題的求解方法1．幾何法：若題目的條件和結(jié)論能明顯體現(xiàn)幾何特征及意義，則考慮利用圖形性質(zhì)來解決，這就是幾何法．2．代數(shù)法：若題目的條件和結(jié)論能體現(xiàn)一種明確的函數(shù)，則可首先建立起目標(biāo)函數(shù)，再求這個(gè)函數(shù)的最值，求函數(shù)最值的常用方法有配方法、判別式法、重要不等式法及函數(shù)的單調(diào)性法等．