值,故P的纵坐标为?1.
<教师备案> 例8⑴是求抛物线上的点到一条直线的距离的最小值,可以直接设出抛物线上的点,通过
点到直接的距离公式计算,也可以求出抛物线与此直线相切的直线,切点即为所求,特别在学完导数之后,这个方向更常用.
例8⑵⑶是求抛物线(y2?2px)上的点到轴上一点的距离的最值,当轴上的点为焦点时,我们由抛物线的定义知,它到抛物线的顶点的距离最小,当此点不是焦点时,⑶的结论是一般性的,即当轴上的点在点(p,0)的左边时,距离最小的点都是顶点;当该点处在轴上点(p,0)的右边时,离它距离最小的点不再是顶点.
【例8】 ⑴
⑵
求抛物线y?4x2上一点,使这点到直线y?4x?5的距离最短.
?2?已知抛物线y2?2x,设点A的坐标为?,0?,求抛物线上距离点A最近的点P的坐标
?3?及相应的距离|PA|.
⑶已知点P(a,0)满足:对于抛物线y2?4x上任意一点Q,都有PQ≥PO,则a的取值范围是_______.
【解析】 ⑴ 法一:设抛物线上一点(x,4x2),
|4x?4x2?5|4?12这点到直线y?4x?5的距离d?2?1???4?x???42??172.
1?1?当x?时,函数y??4?x???4的最小值是4.
2?2?此时d有最小值法二:
417?1?1?. ,故所求点的坐标为?,17?2?设y?4x?m与抛物线相切,联立有4x2?4x?m?0的判别式??16?16m?0,故m??1,此一元二次方程的根为
1?1?1?. ,故所求点为?,2?2?22⑵ 设抛物线上任一点P的坐标为(x,y),
2?2?1?1???则|PA|??x???y2??x???2x??x???.
3?3?3?3???22∵x≥0且在此区间上函数单调递增,
2故当x?0时,|PA|min?,故距离A最近的点的坐标为(0,0).
3⑶(??,2]; 法一:
当a?0时,以P为圆心,|a|??a为半径的圆与抛物线y2?4x相切于原点,故此时满足条件;a?0时,显然满足;当a?0时,要满足条件,需要圆(x?a)2?y2?a2与抛物线y2?4x相切或相离,即x2?2(2?a)x?0有且只有一个非负根,即0?a≤2. 2(a?2)≤0,
16 第9讲·尖子-目标·教师版
综上知:a?(??,2]. 法二:
设Q(x,y),则有y2?4x,
PQ?(x?a)2?y2?x2?2(2?a)x?a2≥a2,即x(x?4?2a)≥0对所有的x≥0恒成立,
2即x≥2a?4对所有的x≥0恒成立,故2a?4≤0?a≤2,即a?(??,2].
x2y2⑴ 已知F1、F2分别是双曲线2?2?1?a?0,b?0?的左、右焦点,P为双曲线左支上任意
ab2PF2一点,若的最小值为8a,则该双曲线离心率e的取值范围是_____.
PF1π??⑵ 如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,且A设?D以A,AB??,???0,?,B?2AD.
2??B为焦点且过点D的双曲线的离心率为e1,以C,D为焦点且过点A的椭圆的离心率为
e2,则( )
DCθAB
A.随着角度?的增大,e1增大,e1e2为定值
B.随着角度?的增大,e1减小,e1e2为定值 C.随着角度?的增大,e1增大,e1e2也增大
【解析】 ⑴?1,3?;
D.随着角度?的增大,e1减小,e1e2也减小
PF2PF12tc?a,PF2?t?2a,f?t??设PF1?t,≥??t?2a?t24a2?t??4a,
t当t??0,2a?时,f?t?为减函数,f?t??8a; 当t??2a,???时,f?t?为增函数,f?t?≥8a.
则由题意得c?a≤2a,c≤3a,e≤3,则e的范围是?1,3?. ⑵ B;
设AB?2AD?2.连结BD,
则BD?12?22?2?1?2cos??5?4cos??AC,CD?2?2cos?,
AB2e1?? …① DBD?AD5?4cos??1CD2?2cos?e2?? …②
θAD?AC1?5?4cos?一方面,由①知,e1随着?的增大而减小; 另一方面,①?②有e1e2?因此选B.
第9讲·尖子-目标·教师版
CAB2?2?2cos???5?4cos???1?4?4cos??1为定值.
4?4cos?17
实战演练
【演练1】 双曲线
xy??1的焦点到渐近线的距离为( ) 412A.23 B.2 C.3 D.1
|43?0|?23. 222
【解析】 A
双曲线的焦点(4,0)到渐近线y?3x的距离为d?
2【演练2】如果P1,P2,…,P8是抛物线y?4x上的点,它们的横坐标依次为x1,x2,…,x8,F是
抛物线的焦点,若x1?x2?【解析】 18
根据抛物线的定义,可知PF?xi?i?P2F?∴PF1?P8F??x1?x2??P2F??x8?10,则PF1?P8F?_____.
p, 2,3,,8)?xi?1(i?1,2?x8??8?1?18.
x2y2【演练3】(2010东城二模6)已知双曲线2?2?1(a?0,b?0)的左右焦点分别为F1,F2,点A在
abAF15?,则双曲线的离心率等于( ) 双曲线上,且AF2?x轴,若
AF23A.2 B.3 C.2 D.3 【解析】 A
AF1535|F1F2|2?4c2?|AF1|2?|AF2|2,结合?,可得|AF2|?c,|AF1|?c,
AF232253c于是2a?|AF1|?|AF2|?c?c?c??2,即双曲线的离心率为2.
22a
x2y2【演练4】双曲线??1的两个焦点为F1、F2,点P在双曲线上,若PF1?PF2,则点P到x轴的
916距离为_________. 16【解析】
5?FPF116设点P到x轴的距离为d,S△PF1F2?b2cot12?16??F1F2?d?5d,∴d?.
225
13?及焦点为F的抛物线y?x2,在抛物线上求一点M,使PM?FM最小.【演练5】已知点P??2,
81??【解析】 ??2,? y2??1P∵P在抛物线y?x2的内部(如图),
8FM M0OHP0xl18 第9讲·尖子-目标·教师版
又MF?MH(H为MH?l的垂足),
∴PM?FM?PM?MH≥PM0?M0P0?PP0?3???2??5,(其中M0为PP0与抛物线的交点),∴PM?FM的最小值为5.
【演练6】抛物线y??x2上的点到直线4x?3y?8?0的距离的最小值是____________.
4【解析】
3设抛物线上一点(x,?x2),
|4x?3x2?8|4?322它到直线4x?3y?8?0的距离d?2?2?20??3?x???3?3?52.
2?202204?当x?时,函数y??3?x???的最小值是.此时d有最小值.
3?3333?
大千世界
x2y2已知点P是双曲线??1上的动点,F1,F2分别是其左、右焦点,O为坐标原点,则
84|PF1|?|PF2|的取值范围是______.
|OP|【解析】 2,6??
不妨设P?x,y?∴
PF1?PF2OP???x?0?.于是有PF12ex1?ex?a,PF2?ex?a,OP?x2?y2.
y2?1??6?.而2??0,?, 222x?2?x?yy1?2x?2,6??.
于是
PF1?PF2OP?
第9讲·尖子-目标·教师版
19