[例1] (1)過橢圓eq \f(x2,25)+eq \f(y2,16)=1的中心任作一直線交橢圓于P,Q兩點(diǎn),F(xiàn)是橢圓的一個焦點(diǎn),則△PFQ的周長的最小值為( )
A.12 B.14 C.16 D.18
答案 D 解析 由橢圓的對稱性可知,P,Q兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對稱,設(shè)F′為橢圓另一焦點(diǎn),則四邊形PFQF′為平行四邊形,由橢圓定義可知:|PF|+|PF′|+|QF|+|QF′|=4a=20,又|PF|=|QF′|,|QF|=|PF′|,∴|PF|+|QF|=10,又PQ為橢圓內(nèi)的弦,∴|PQ|min=2b=8,∴△PFQ周長的最小值為:10+8=18.故選D.
(2)已知點(diǎn)F為橢圓C:eq \f(x2,2)+y2=1的左焦點(diǎn),點(diǎn)P為橢圓C上任意一點(diǎn),點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(4,3),則|PQ|+|PF|取最大值時,點(diǎn)P的坐標(biāo)為________.
答案 (0,-1) 解析 設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)為E,|PQ|+|PF|=|PQ|+2a-|PE|=|PQ|-|PE|+2eq \r(2).當(dāng)P為線段QE的延長線與橢圓的交點(diǎn)時,|PQ|+|PF|取最大值,此時,直線PQ的方程為y=x-1,QE的延長線與橢圓交于點(diǎn)(0,-1),即點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,-1).
(3)橢圓eq \f(x2,5)+eq \f(y2,4)=1的左焦點(diǎn)為F,直線x=m與橢圓相交于點(diǎn)M,N,當(dāng)△FMN的周長最大時,△FMN的面積是( )
A.eq \f(\r(5),5) B.eq \f(6\r(5),5) C.eq \f(8\r(5),5) D.eq \f(4\r(5),5)
答案 C 解析 如圖所示,設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)為F′,連接MF′,NF′.因?yàn)閨MF|+|NF|+|MF′|+|NF′|≥|MF|+|NF|+|MN|,所以當(dāng)直線x=m過橢圓的右焦點(diǎn)時,△FMN的周長最大.此時|MN|=eq \f(2b2,a)=eq \f(8\r(5),5),又c=eq \r(a2-b2)=eq \r(5-4)=1,所以此時△FMN的面積S=eq \f(1,2)×2×eq \f(8\r(5),5)=eq \f(8\r(5),5).故選C.
(4)設(shè)P為雙曲線x2-eq \f(y2,15)=1右支上一點(diǎn),M,N分別是圓C1:(x+4)2+y2=4和圓C2:(x-4)2+y2=1上的點(diǎn),設(shè)|PM|-|PN|的最大值和最小值分別為m,n,則|m-n|=( )
A.4 B.5 C.6 D.7
答案 C 解析 由題意得,圓C1:(x+4)2+y2=4的圓心為(-4,0),半徑為r1=2;圓C2:(x-4)2+y2=1的圓心為(4,0),半徑為r2=1.設(shè)雙曲線x2-eq \f(y2,15)=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1(-4,0),F(xiàn)2(4,0).如圖所示,連接PF1,PF2,F(xiàn)1M,F(xiàn)2N,則|PF1|-|PF2|=2.又|PM|max=|PF1|+r1,|PN|min=|PF2|-r2,所以|PM|-|PN|的最大值m=|PF1|-|PF2|+r1+r2=5.又|PM|min=|PF1|-r1,|PN|max=|PF2|+r2,所以|PM|-|PN|的最小值n=|PF1|-|PF2|-r1-r2=-1,所以|m-n|=6.故選C.
(5)已知點(diǎn)M(-3,2)是坐標(biāo)平面內(nèi)一定點(diǎn),若拋物線y2=2x的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)Q是該拋物線上的一動點(diǎn),則|MQ|-|QF|的最小值是( )
A.eq \f(7,2) B.3 C.eq \f(5,2) D.2
答案 C 解析 拋物線的準(zhǔn)線方程為x=-eq \f(1,2),過Q作準(zhǔn)線的垂線,垂足為Q′,如圖.依據(jù)拋物線的定義,得|QM|-|QF|=|QM|-|QQ′|,則當(dāng)QM和QQ′共線時,|QM|-|QQ′|的值最小,最小值為eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(-3-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))))=eq \f(5,2).
(6)已知拋物線的方程為x2=8y,F(xiàn)是其焦點(diǎn),點(diǎn)A(-2,4),在此拋物線上求一點(diǎn)P,使△APF的周長最小,此時點(diǎn)P的坐標(biāo)為________.
答案 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-2,\f(1,2))) 解析 因?yàn)?-2)2<8×4,所以點(diǎn)A(-2,4)在拋物線x2=8y的內(nèi)部,如圖,設(shè)拋物線的準(zhǔn)線為l,過點(diǎn)P作PQ⊥l于點(diǎn)Q,過點(diǎn)A作AB⊥l于點(diǎn)B,連接AQ,由拋物線的定義可知△APF的周長為|PF|+|PA|+|AF|=|PQ|+|PA|+|AF|≥|AQ|+|AF|≥|AB|+|AF|,當(dāng)且僅當(dāng)P,B,A三點(diǎn)共線時,△APF的周長取得最小值,即|AB|+|AF|.因?yàn)锳(-2,4),所以不妨設(shè)△APF的周長最小時,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(-2,y0),代入x2=8y,得y0=eq \f(1,2),故使△APF的周長最小的拋物線上的點(diǎn)P的坐標(biāo)為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-2,\f(1,2))).
【對點(diǎn)訓(xùn)練】
1.已知橢圓的方程為eq \f(x2,9)+eq \f(y2,4)=1,過橢圓中心的直線交橢圓于A,B兩點(diǎn),F(xiàn)2是橢圓的右焦點(diǎn),則△ABF2
的周長的最小值為________,△ABF2的面積的最大值為________.
2.設(shè)F1,F(xiàn)2分別是橢圓eq \f(x2,25)+eq \f(y2,16)=1的左、右焦點(diǎn),P為橢圓上任意一點(diǎn),點(diǎn)M的坐標(biāo)為(6,4),則|PM|
-|PF1|的最小值為________.
3.已知F是橢圓5x2+9y2=45的左焦點(diǎn),P是此橢圓上的動點(diǎn),A(1,1)是一定點(diǎn).則|PA|+|PF|的最大
值為________,最小值為________.
4.橢圓C:eq \f(x2,a2)+y2=1(a>1)的離心率為eq \f(\r(3),2),F(xiàn)1,F(xiàn)2是C的兩個焦點(diǎn),過F1的直線l與C交于A,B兩點(diǎn),
則|AF2|+|BF2|的最大值等于________.
5.已知圓M:(x-2)2+y2=1經(jīng)過橢圓C:eq \f(x2,m)+eq \f(y2,3)=1(m>3)的一個焦點(diǎn),圓M與橢圓C的公共點(diǎn)為A,B,
點(diǎn)P為圓M上一動點(diǎn),則P到直線AB的距離的最大值為( )
A.2eq \r(10)-5 B.2eq \r(10)-4 C.4eq \r(10)-11 D.4eq \r(10)-10
6.設(shè)P是橢圓eq \f(x2,25)+eq \f(y2,9)=1上一點(diǎn),M,N分別是兩圓:(x+4)2+y2=1和(x-4)2+y2=1上的點(diǎn),則|PM|
+|PN|的最小值和最大值分別為( )
A.9,12 B.8,11 C.8,12 D.10,12
7.P是雙曲線C:eq \f(x2,2)-y2=1右支上一點(diǎn),直線l是雙曲線C的一條漸近線,P在l上的射影為Q,F(xiàn)1是雙
曲線C的左焦點(diǎn),則|PF1|+|PQ|的最小值為( )
A.1 B.2+eq \f(\r(15),5) C.4+eq \f(\r(15),5) D.2eq \r(2)+1
8.雙曲線C的漸近線方程為y=±eq \f(2\r(3),3)x,一個焦點(diǎn)為F(0,-eq \r(7)),點(diǎn)A(eq \r(2),0),點(diǎn)P為雙曲線上在第一
象限內(nèi)的點(diǎn),則當(dāng)點(diǎn)P的位置變化時,△PAF周長的最小值為( )
A.8 B.10 C.4+3eq \r(7) D.3+3eq \r(17)
9.過雙曲線x2-eq \f(y2,15)=1的右支上一點(diǎn)P,分別向圓C1:(x+4)2+y2=4和圓C2:(x-4)2+y2=1作切線,
切點(diǎn)分別為M,N,則|PM|2-|PN|2的最小值為( )
A.10 B.13 C.16 D.19
10.已知點(diǎn)F是拋物線y2=4x的焦點(diǎn),P是該拋物線上任意一點(diǎn),M(5,3),則|PF|+|PM|的最小值是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
11.已知拋物線y2=2x的焦點(diǎn)是F,點(diǎn)P是拋物線上的動點(diǎn),若點(diǎn)A(3,2),則|PA|+|PF|取最小值時,點(diǎn)
P的坐標(biāo)為________.
12.已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,且l過點(diǎn)(-2,3),M在拋物線C上,若點(diǎn)N(1,
2),則|MN|+|MF|的最小值為( )
A.2 B.3 C.4 D.5
13.已知點(diǎn)M(x,y)是拋物線y2=4x上的動點(diǎn),則eq \r(?x-2?2+?y-1?2)+eq \r(?x-1?2+y2)的最小值為( )
A.3 B.4 C.5 D.6
14.已知P是拋物線y2=4x上的一個動點(diǎn),Q是圓(x-3)2+(y-1)2=1上的一個動點(diǎn),N(1,0)是一個定點(diǎn),
則|PQ|+|PN|的最小值為( )
A.3 B.4 C.5 D.eq \r(2)+1
15.已知以圓C:(x-1)2+y2=4的圓心為焦點(diǎn)的拋物線C1與圓C在第一象限交于A點(diǎn),B點(diǎn)是拋物線C2:
x2=8y上任意一點(diǎn),BM與直線y=-2垂直,垂足為M,則|BM|-|AB|的最大值為( )
A.1 B.2 C.-1 D.8
16.已知拋物線y2=8x,點(diǎn)Q是圓C:x2+y2+2x-8y+13=0上任意一點(diǎn),記拋物線上任意一點(diǎn)P到直
線x=-2的距離為d,則|PQ|+d的最小值為( )
A.5 B.4 C.3 D.2
17.定長為4的線段MN的兩端點(diǎn)在拋物線y2=x上移動,設(shè)點(diǎn)P為線段MN的中點(diǎn),則點(diǎn)P到y(tǒng)軸距離
的最小值為( )
A.1 B.eq \f(7,4) C.2 D.5
18.已知拋物線方程為y2=-4x,直線l的方程為2x+y-4=0,在拋物線上有一動點(diǎn)A,點(diǎn)A到y(tǒng)軸的距
離為m,到直線l的距離為n,則m+n的最小值為________.
19.已知點(diǎn)F是拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),點(diǎn)M為拋物線C上任意一點(diǎn),過點(diǎn)M向圓(x-1)2+y2=eq \f(1,2)作切
線,切點(diǎn)分別為A,B,則四邊形AFBM面積的最小值為________.
20.已知拋物線C:x2=8y的焦點(diǎn)為F,動點(diǎn)Q在C上,圓Q的半徑為1,過點(diǎn)F的直線與圓Q切于點(diǎn)P,
則eq \(FP,\s\up6(→))·eq \(FQ,\s\up6(→))的最小值為________.

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