题目内容

已知椭圆
x2
9
+
y2
5
=1
内有一点A(1,1),F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,点P是椭圆上一点.
(1)求|PA|+|PF1|的最大值、最小值及对应的点P坐标;
(2)求|PA|+
3
2
|PF2|
的最小值及对应的点P的坐标.
分析:(1)利用椭圆的定义表示出|PA|+|PF1|,通过基本不等式求出的最小值,利用三点共线求出最大值,求出对应的点P坐标;
(2)利用他的第二定义表示|PA|+
3
2
|PF2|
,利用几何意义求出表达式的最小值及对应的点P的坐标.
解答:解:(1)如图1,2a=6,F2(2,0),|AF2|=
2
,设P是椭圆上任一点,由|PF1|+|PF2|=2a=6,|PA|≥|PF2|-|AF2|,
∴|PA|+|PF1|≥|PF1|+|PF2|-|AF2|=2a-|AF2|=6-
2

等号仅当|PA|=|PF2|-|AF2|时成立,此时P、A、F2共线.
由|PA|≤|PF2|+|AF2|,
∴|PA|+|PF1|≤|PF1|+|PF2|+|AF2|=2a+|AF2|=6+
2

等号仅当|PA|=|PF2|+|AF2|时成立,此时P、A、F2共线.
建立A、F2的直线方程x+y-2=0,
解方程组
x+y-2=0
5x2+9y2=45
得两交点P1(
9
7
-
15
14
2
 , 
5
7
+
15
14
2
)
P2(
9
7
+
15
14
2
 , 
5
7
-
15
14
2
)

综上所述,P点与P1重合时,|PA|+|PF1|取最小值6-
2
,P点与P2重合时,|PA|+|PF2|取最大值6+
2

(2)如图2,设P是椭圆上任一点,作PQ垂直椭圆右准线,Q为垂足,由a=3,c=2,
e=
2
3
.由椭圆第二定义知
|PF2|
|PQ|
=e=
2
3
,∴|PQ|=
3
2
|PF2|

|PA|+
3
2
|PF2|=|PA|+|PQ|

要使其和最小需有A、P、Q共线,即求A到右准线距离.右准线方程为x=
9
2

∴A到右准线距离为
7
2
.此时P点纵坐标与A点纵坐标相同为1,代入椭圆得满足条件的点P坐标(
6
5
5
 , 1)
点评:本题考查椭圆的定义以及第二定义的应用,表达式的几何意义的应用,考查转化思想与计算能力.
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