江蘇省常熟市梅李高級中學(xué) (215511) 張玲玲
最值問題是高中數(shù)學(xué)的重點(diǎn),也是高考考查的熱點(diǎn),而解析幾何中的最值問題,往往既有代數(shù)屬性、又有幾何屬性,此類問題綜合性強(qiáng)、能力要求高、解法靈活多變,但概括起來主要有兩大類方法,一是幾何法,即借助圓錐曲線的定義、性質(zhì),以及平面幾何中的定理、性質(zhì)等進(jìn)行求解;二是代數(shù)法,即構(gòu)建目標(biāo)函數(shù),然后利用函數(shù)方法、不等式方法等進(jìn)行求解.本文結(jié)合實(shí)例,談?wù)勂淝蠼馑悸泛头椒?
例1 已知實(shí)數(shù)x,y滿足2x+y-2=0上,求x2+y2的最小值.
分析:從代數(shù)角度考慮,可以構(gòu)建函數(shù)處理;從幾何角度考慮,可以聯(lián)想到距離或圓的半徑.
例2 求拋物線y=-x2上的點(diǎn)到直線4x+3y-8=0距離的最小值.
分析:從代數(shù)角度考慮,可以構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)處理;從幾何角度考慮,可以平移直線,研究相切狀態(tài).
例3 如圖1,線段AB=8,點(diǎn)C在線段AB上,且AC=2,點(diǎn)P為線段CB上一動點(diǎn),點(diǎn)A繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)后與點(diǎn)B繞點(diǎn)P旋轉(zhuǎn)后重合與點(diǎn)D,設(shè)CP=x,求S△CPD的最大值.
圖1
分析:在△CPD中,CD=2,CP=x,DP=6-x,從代數(shù)角度考慮,可以構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)處理;從幾何角度考慮,可以考慮動點(diǎn)軌跡.
圖2
點(diǎn)評:解法1是構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)來處理,求解過程中要注意△CPD的三個(gè)角中,∠DCP的余弦表達(dá)式的結(jié)構(gòu)最簡潔,而解法2是從軌跡的角度來考慮,充分體現(xiàn)了解析幾何的基本思想,即用坐標(biāo)法來研究幾何問題(動點(diǎn)軌跡).
分析:從代數(shù)角度考慮,可以構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)處理;從幾何角度考慮,可以壓縮為圓來處理.
點(diǎn)評:解法1是構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)來處理,對學(xué)生的運(yùn)算要求較高,解法2是將橢圓問題轉(zhuǎn)化為圓的問題來處理,利用圓的幾何性質(zhì),問題得到了簡化.解法2充分彰顯了橢圓和圓之間的內(nèi)在聯(lián)系,揭示了問題的幾何本質(zhì)和命題背景.