设P是椭圆x2a2+y2=1(a>1)短轴的一个端点,Q为椭圆上一个动点,求|PQ|的最大值.
问题描述:
设P是椭圆
+y2=1(a>1)短轴的一个端点,Q为椭圆上一个动点,求|PQ|的最大值.x2 a2
答
由已知得到P(0,1)或P(0,-1)
由于对称性,不妨取P(0,1)
设Q(x,y)是椭圆上的任一点,
则|PQ|=
,①
x2+(y-1)2
又因为Q在椭圆上,
所以,x2=a2(1-y2),
|PQ|2=a2(1-y2)+y2-2y+1=(1-a2)y2-2y+1+a2
=(1-a2)(y-
)2-1 1-a2
+1+a2.②1 1-a2
因为|y|≤1,a>1,若a≥
,则|
2
|≤1,1 1-a2
所以如果它包括对称轴的x的取值,那么就是顶点上取得最大值,
即当-1≤
≤1时,1 1-a2
在y=
时,|PQ|取最大值1 1-a2
;
a2
a2-1
a2-1
如果对称轴不在y的取值范围内的话,那么根据图象给出的单调性来求解.
即当
<-1时,则当y=-1时,|PQ|取最大值2.1 1-a2