2.圓錐曲線中的距離最值常見結論
3.將軍飲馬型最值
4.函數圖象上的鉛錘距離最值
5.函數圖象上的水平距離最值
6.函數圖象上的點到直線的距離最值
7.兩點間距離最值與代數轉化
8.函數圖象與函數圖象的距離最值
結論1. 圓外一點到圓上距離最近為,最遠為;
例1.拋物線的焦點到圓上點的距離的最大值為( )
A.6B.2C.5D.8
答案:A.
結論2. 過圓內一點的弦最長為圓的直徑,最短的弦為與過該點的直徑垂直的弦;
例2.在圓中,過點的最長弦和最短弦分別為和,則四邊形的面積為( )
A.B.C.D.
答案:B
結論3. 直線與圓相離,則圓上點到直線的最短距離為圓心到直線的距離,最近為;
例3.已知P是半圓C:上的點,Q是直線上的一點,則的最小值為( )
A.B.C.D.
答案:D
2.圓錐曲線中的距離最值常見結論
1.定點與圓錐曲線上動點的距離的最值問題.
寫出定點與曲線上動點的距離表示,利用點在曲線上可消去x或y,然后轉化為關于y或x的二次函數,利用曲線上點的有界性確定最值,或設曲線的參數方程,利用三角函數的有界性去限定.
2.橢圓上的點到兩焦點距離最大、最小值的點為長軸兩端點:,
3.圓錐曲線的點到直線距離的最值
例4.設分別為圓和橢圓上的點,則兩點間的最大距離是( )
A. B. C. D.
解析:轉化為圓心到橢圓上點的距離的最大值加(半徑),,轉化為二次函數,,當時,取到最大值,選D.
例5.已知動點M,N分別在拋物線:和圓:上,則的最小值為( )
A.B.C.5D.6
解析:設,則,即,由題意可得:,
∵,
令,則在R上單調遞增,且,
當時,,當時,,∴在上單調遞增,在上單調遞減,則,即,,則.
故選:A.
例6.點為橢圓上一點,則到直線的距離的最小值為( )
A.B.C.D.
解析:根據題意可知,當點在第一象限且橢圓在點處的切線與直線平行時,點到直線的距離取得最小值,可設切線方程為,
聯(lián)立,消去整理可得,
,因為,解得,所以,橢圓在點處的切線方程為,因此,點到直線的距離的最小值為.故選:C.
3.將軍飲馬型最值
1.直線型將軍飲馬模型:如圖,動點為直線上一點,為直線一側的兩個定點,那么的最小值即為做點關于的對稱點,然后連接后其長度.
2.其他形式的將軍飲馬模型:若動點為曲線上一點,為曲線所在平面內的兩個定點,那么如何求的最值.
3.三角不等式:任意兩邊之和大于等于第三邊,任意兩邊之差小于等于第三邊,取等條件當且僅當三點共線.
如圖動點為直線上一點,為直線一側的兩個定點,那么的最大值當且僅當三點共線.
倘若在兩側,則需先利用對稱將其搬到一側再尋找最大值!此時,的最小
值為0,即為中垂線與的交點.
例1.已知橢圓內有一點,、分別為其左右焦點,是橢圓上一點,求:
(1).的最大值與最小值;
(2).的最大值與最小值.
解析:(1)如圖:,等號成立當在一側,且三點共線以及當在一側,且三點共線.故的最大值與最小值為:.
由橢圓定義可知:,由(1)可知:的最大值與最小值為:,故的最大值與最小值為:與
.
小結:已知橢圓上任意一點,橢圓內一定點,如何求:的
距離最值?
距離差直接用結論,距離和轉化為距離差再利用上述結論4求解.
例2.已知雙曲線的左、有焦點分別為,,實軸長為4,離心率,點Q為雙曲線右支上的一點,點.當取最小值時,的值為( )
A.B.C.D.
解析:由題意可得 ,又,故 ,所以 ,則雙曲線方程為 ,結合雙曲線定義可得,
如圖示,連接,交雙曲線右支于點M,即當三點共線,即Q在M位置時,取最小值,此時直線方程為 ,聯(lián)立,解得點Q的坐標為,( Q為雙曲線右支上的一點),
故,故選:B
4.函數圖象上的鉛錘距離最值
例1.已知函數,,函數的圖象在點和點處的兩條切線互相垂直,且分別交軸于,兩點,則的取值范圍是_______.
解:由題意,,則∴,,,,由,得,
∴:,則,
:,則,
∴,,令(),
,∴在上遞增,又,,∴的取值范圍是.故答案為:
5.函數圖象上的水平距離最值
例1.已知,,若,則的最小值是( )
A.2B.C.D.
解析:令,即,所以,,,令,則,
所以,當時,,單調遞增,當時,,單調遞減,
因為,所以,
所以,的最小值是.故選:D
例2.已知函數,,若成立,則n-m的最小值為( )
A.B.
C.D.
解析:令,則,,∴,,即,,,
∴,有,當時,,單調遞減;當時,,單調遞增;∴,即的最小值為.故選:A.
6.函數圖象上的點到直線的距離最值
1.函數圖象上一個動點到一條定直線(與函數圖象相離)距離的最小值.若兩個動點分別在函數圖象上,那么到直線距離的最?。寒斣邳c處的切線與直線平行時,到直線的距離.
2.兩個動點分別在一個函數圖象和一條直線上.若兩個動點分別在函數和直線上,那么當在點處的切線與直線平行時,到直線的距離.
例1.已知P是曲線上的動點,點在直線上運動,則當取最小值時,點P的橫坐標為( )
A.B.C.D.
解析:設,點在直線上,當取最小值時,垂直于直線. 此時
記,最小時,最小.
,當時,最小時,最小. 故選:C
例2.已知函數在處的切線方程為.
(1)求的解析式;
(2)求函數圖象上的點到直線的距離的最小值.
解析:(1)∵函數,∴的定義域為,,
∴在處切線的斜率為,由切線方程可知切點為,而切點也在函數圖象上,解得,∴的解析式為;
(2)由于直線與直線平行,直線與函數在處相切,所以切點到直線的距離最小,最小值為,
故函數圖象上的點到直線的距離的最小值為.
例3.設點在曲線上,在直線上,則的最小值________.
解析:函數的定義域為,求導得,
當曲線在點處的切線與直線平行時,最小,最小值為切線與直線之間的距離,即切點到直線的距離.設,由導數的幾何意義,可得,解得(舍去),故切點為,點到直線的距離
所以的最小值為故答案為:
7.兩點間距離最值與代數轉化
例1.已知,則y的最小值為( )
A.B.C.D.
解析:y的最小值即為上的點與上的點的距離的平方的最小值.
,令,解得:,又,故圖象上與平行的切線在圖像上的切點為.
于是圖像上的點與上的點的最短距離為點到的距離,即最短距離,則,y的最小值為.故選:B.
例2.已知,,則的最小值為( )
A.B.C.D.
解析:由,則點在函數上,
,則點在函數上,則表示、兩點的距離的平方,要求的最小值,即求的最小值,
當過的點切線與直線平行時,點到直線的距離即為的最小值,由可得,所以,解得,
所以,即,
所以到的距離,即,
所以的最小值為;故選:C
例3.已知且,則的最小值是( )
A.B.C.D.8
解析:代數式
可以看成點到點距離的平方,點在平面直角坐標系中,表示單位圓上的點,點表示曲線上的點,如下圖所示:
,由,
所以曲線在點處的切線方程為:,
此時直線與直線垂直于點,交圓于點,由數形結合思想可以確定:
當點運動到點時,當點運用到點時,有最小值,即,故選:B
例3.實數,,滿足:,,則的最小值為( )
A.0B.C.D.8
解析:由,則,又,的最小值轉化為:上的點與上的點的距離的平方的最小值,
由,得:,與平行的直線的斜率為1,∴,解得或(舍,可得切點為,切點到直線之間的距離的平方,即為的最小值,的最小值為:.故選:D.
8.函數圖象與函數圖象的距離最值
若兩個動點分別在函數和函數上,那么當直線與直線平行
時,且與相切,則切點到的距離.
例1.(2012全國卷)設點在曲線上,點在曲線上,則最小值為( )
A. B. C. D.
解析:函數與函數互為反函數,圖象關于對稱,函數上的點到直線的距離為.
設函數,由圖象關于對稱得:最小值為.
例2.設點在曲線上,點在曲線上,則的最小值為
A.B.C.D.
解析:與互為反函數,先求出曲線上的點到直線的最小距離.設與直線平行且與曲線相切的切點,.,
,解得.得到切點,到直線的距離,的最小值為,故選:.

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