1、专题专题 10 圆锥曲线的性质及其应用圆锥曲线的性质及其应用 专题点拨专题点拨 1.熟练掌握椭圆、双曲线以及抛物线的标准方程中基本量的关系,能够准确应用三种曲线的轨迹定义来解决 问题. 2弦长公式:斜率为 k 的直线与圆锥曲线交于两点 A(x1,y1),B(x2,y2),则截得的弦长: |AB| 22 121 2 1()4kxxx x = 1k2|x1x2|1 1 k2|y1y2|(k0) 3. 涉及焦点弦问题:一般要联想圆锥曲线的轨迹定义加以分析求解. 涉及中点弦及直线的斜率问题:需要利用“根与系数的关系”求解 真题赏析真题赏析 1(2018上海)双曲线y 2=1 的渐近线方程为 【答案】
2、1 2 yx 【解析】由 a=2,b=1,故渐近线方程为 1 2 yx . 2 (2017上海)设双曲线x 2 9 y2 b21(b0)的焦点为 F1、F2,P 为该双曲线上的一点,若|PF1|5,则|PF2| _ 【答案】3 【解析】依题意,有 |PF 1|PF2 |2a |PF1 |PF2 |18 |PF1 |2|PF2 |24c2 ,可得 4c2364a2,即 a2c29,故有 b3. 例题剖析例题剖析 【例 1】设 AB 是椭圆 的长轴,点 C 在 上,且CBA 4 ,若 AB4,BC 2,则 的两个焦点之间 的距离为_ 【答案】4 3 6 【解析】如图所示:设 D 在 AB 上,且
3、CDAB,AB4,BC 2,CBA45 CD1,DB1,AD3, 以 AB 所在直线为 x 轴,AB 中垂线为 y 轴建立平面直角坐标系得 C(1,1),2a4,把 C(1,1)代入椭圆标准 方程得 1 a2 1 b21,a 2b2c2b24 3,c 28 32c 4 3 6. 【变式训练 1】 设 P 是椭圆 5 x + 3 y =1 上的动点,则 P 到该椭圆的两个焦点的距离之和为( ) A.2 2 B.23 C.25 D.42 【答案】C 【解析】由椭圆的定义可知两个焦点的距离之和为 25. 【例 2】已知 1 F, 2 F分别为双曲线 22 22 :1( ,0) xy Ca b ab
4、的左、右焦点,过 2 F的直线l与双曲线的右支分别 交于A,B两点, 12 AFF的内切圆半径为 1 r, 12 BFF的内切圆半径为 2 r,若 12 2rr,则直线l的斜率 为 【答案】2 2 【解析】记 12 AFF的内切圆圆心为C, 边 1 AF、 2 AF、 12 F F上的切点分别为M、N、E, 易见C、E横坐标相等, 则| |AMAN, 11 | |FMFE, 22 | |F NF E, 由 12 | 2AFAFa, 即 12 | (|)2AMMFANNFa, 得 12 | 2MFNFa, 即 12 | 2FEF Ea,记C的横坐标为 0 x,则 0 (E x,0), 于是 00
5、 ()2xccxa,得 0 xa, 同样内心D的横坐标也为a,则有CDx轴, 设直线的倾斜角为,则 2 2 OF D , 2 90 2 CF O , 在 2 CEF中, 1 2 tantan(90) 2| r CF O EF , 在 2 DEF中, 2 2 tantan 2| r DF O EF , 由 12 2rr,可得2tantan(90)cot 222 , 解得 2 tan 22 , 则直线的斜率为 2 2tan 2 2 tan2 2 1 11 22 tan , 由对称性可得直线l的斜率为2 2 故答案为:2 2 【变式训练 2】已知点P和Q的横坐标相同,P的纵坐标是Q的纵坐标的 2 倍
6、,P和Q的轨迹分别为双曲 线 1 C和 2 C.若 1 C的渐近线方程为3yx ,则 2 C的渐近线方程为_ 【答案】y 3 2 x 【解析】 设 C1的方程为x 2 a2 y2 b21,则它的渐近线为 y b ax,即 b 3a.有 x2 a2 y2 3a21,又P 的纵坐标 是 Q 的 2 倍,横坐标相同C2的方程为x 2 a2 ()2y 2 3a2 1,故渐近线方程为 y 3 2 x. 【例3】 在平面直角坐标系xOy中, 已知抛物线 2 4yx上一点P到焦点的距离为5, 则点P的横坐标是 【答案】4 【解析】抛物线 2 42yxpx, 2p, 由抛物线定义可知,抛物线上任一点到焦点的距
7、离与到准线的距离是相等的, |15PFx , 4x, 故答案为:4 【变式训练 3】已知抛物线 2 4yx的焦点为F,该抛物线上点P的横坐标为 2,则|PF 【答案】3 【解析】抛物线 2 4yx的准线方程为:1x , P到焦点F的距离等于P到准线的距离,P的横坐标是 2, | 2 13PF 故答案为:3 【例 4】椭圆 C: 22 22 1 xy ab (0ab)过点2,0M,且右焦点为1,0F,过F的直线l与椭圆 C 相交 于 A、B 两点,设点4,3P,记PA、PB的斜率分别为 1 k和 2 k; (1)求椭圆 C 的方程; (2)如果直线l的斜率等于1,求出 12 k k的值; (3)
8、探讨 12 kk是否为定值?如果是,求出该定值,如果不是,求出 12 kk的取值范围; 【解析】(1)2,1ac, 22 3bac ,故椭圆的方程为 22 1 43 xy .(2)直线l:1yx ,设 11 ,A x y, 22 ,B x y,由 22 1 1 43 yx xy ,消y得 2 7880xx,有 12 8 7 xx, 12 8 7 x x ,所以 1212 1212 12 12121212 2433221 44444162 x xxxyyxx kk xxxxx xxx .(3)当直线AB的斜率不存在时,不 妨设 3 1, 2 A , 3 1, 2 B ,则 1 3 3 1 2 4
9、 12 k , 2 3 3 3 2 4 12 k ,故 12 2kk.当直线AB斜率存在时, 设为k,则直线AB:1yk x.设 11 ,A x y, 22 ,B x y,由 22 1 1 43 yk x xy ,消y得 2222 4384120kxk xk,有 2 12 2 8 43 k xx k , 2 12 2 412 43 k xx k ,则 1212 1212 12 12121212 253833333 4444416 kx xkxxkyykxkkxk kk xxxxx xxx 2 2 721 2 361 k k . 巩固训练巩固训练 一、填空题一、填空题 1.已知双曲线 22 1x
10、y,则其两条渐近线的夹角为 【答案】90 【解析】双曲线 22 11xy的两条渐近线的方程为:yx , 所对应的直线的倾斜角分别为90, 双曲线 22 1xy的两条渐近线的夹角为90, 故答案为:90 2.若直线l经过抛物线 2 :4C yx的焦点且其一个方向向量为(1,1)d ,则直线l的方程为 【答案】10xy 【解析】抛物线 2 4yx的焦点为(1,0),方向向量为(1,1)d 的直线l的斜率为 1, 故直线l的方程是01 (1)yx,即1yx, 故答案为:10xy 3.已知双曲线 22 22 1(0,0) xy ab ab 的一条渐近线方程是2yx,它的一个焦点与抛物线 2 20yx的
11、焦点相 同,则此双曲线的方程是 【答案】 22 1 520 xy 【解析】抛物线 2 20yx的焦点为(5,0), 则双曲线的焦点在x轴上, 双曲线 22 22 1(0,0) xy ab ab 的一条渐近线为2yx,可得2ba, 由题意双曲线 22 22 1(0,0) xy ab ab 的一个焦点与抛物线 2 20yx的焦点相同,可得 22 5ab, 解得5a ,2 5b , 则双曲线的方程为: 22 1 520 xy 故答案为: 22 1 520 xy 4.已知点O,A,B,F分别为椭圆 22 22 :1(0) xy Cab ab 的中心、左顶点、上顶点、右焦点,过点F作 OB的平行线,它与
12、椭圆C在第一象限部分交于点P,若ABOP,则实数的值为 【答案】2 【解析】如图, (,0)Aa,(0, )Bb,( ,0)F c, 则 2 ( ,) b P c a , ( , )ABa b, 2 ( ,) b OPc a , 由ABOP,得 2 ac b b a ,即bc, 2222 2abcb,2 a b 则2 a b 故答案为:2 5.已知椭圆 22 1 94 xy ,直线2180xy,则椭圆上点到这条直线的最短距离是 【答案】 13 5 5 【解析】由直线l的方程与椭圆的方程可以知道,直线2180lxy与椭圆不相交, 设直线m平行于直线l,则直线m的方程可以写成20xyk (1) 由
13、方程组 22 1 94 20 xy xyk 消去x,得 22 25164360ykyk (2) 令方程(2)的根的判别式0,得 222 164 25(436)0kk (3) 解方程(3)得 1 5k 或 2 5k , 当 1 5k 时,直线m与椭圆交点到直线l的距离最近,此时直线m的方程为250xy, 直线m与直线l间的距离 |185|13 5 514 d , 故答案为: 13 5 5 二、选择题二、选择题 6.已知椭圆 22 1 2516 xy 的左右焦点分别为 1 F、 2 F,点P在椭圆上,若P、 1 F、 2 F是一个直角三角形的三个 顶点,则点p到x轴的距离为( ) A 9 5 B4
14、 C 9 7 5 D16 5 【答案】D 【解析】设椭圆短轴的一个端点为M 由于5a ,4b , 3cb ; 12 90FMF, 只能 12 90PFF或 21 90PF F 令3x ,得 2 16 5 b y a , 故选:D 7.点A为椭圆 22 22 :1(0) xy Cab ab 的右顶点,P为椭圆C上一点(不与A重合),若0(PO PAO是坐标 原点),则( c c a 为半焦距)的取值范围是( ) A 1 (,1) 2 B 2 (,1) 2 C 3 (,1) 2 D以上说法都不对 【答案】B 【解析】设( , )P x y,0(PO PAO是坐标原点), 2 22 22322 22
15、2222 () 0 24 aa xy c xa xa b b xa ya b , 22 ()()0c xabxa xa, 2 2 ab x c , 2 2 0 ab a c 22 bc 2 2 c a , 则 c a 的取值范围是 2 ( 2 ,1) 故选:B 8.已知 M( 00 ,xy)是双曲线 C: 2 2 1 2 x y上的一点, 12 ,F F是 C 上的两个焦点, 若 12 0MFMF, 则 0 y的 取值范围是( ) A.( 3 3 , 3 3 ) B.( 3 6 , 3 6 )C.( 2 2 3 , 2 2 3 ) D.( 2 3 3 , 2 3 3 ) 【答案】A 【解析】由
16、题意 1 3,0F , 2 3,0F, 2 2 0 0 1 2 x y,所以 120000 3,3,MF MFxyxy 222 000 3310xyy , 解得 0 33 33 y. 9.已知点E是抛物线 2 :2(0)C ypx P的对称轴与准线的交点, 点F为抛物线C的焦点, 点P在抛物线C上, 在EFP中,若sinsinEFPFEP,则的最大值为( ) A 2 2 B 3 2 C2 D3 【答案】C 【解析】过(P x轴上方)作准线的垂线,垂足为H, 则由抛物线的定义可得| |PFPH,由sinsinEFPFEP, 则PFE中由正弦定理可知:则|PEPF, |PEPH, 设PE的倾斜角为
17、,则 1 cos PH PE , 当取得最大值时,cos最小,此时直线PM与抛物线相切, 设直线PM的方程为 2 p xty,则, 即 22 20yptyp, 2 22 440p tp, 1k,即tan1,则 2 cos 2 , 则的最大值为2, 故选:C 三、解答题三、解答题 10.已知椭圆的两个焦点为 1( 1,0) F , 2(1,0) F,且椭圆过点 2 (1,) 2 (1)求椭圆的方程 (2)已知斜率为(0)k k 的直线 1 1过 2 F,与椭圆分别交于P,Q;直线 2 l过 2 F,与直线 1 1垂直,与椭圆分别 交于M,N,求四边形PMQN面积的函数解析式( )f k 【解析】
18、(1)设椭圆的方程为 22 22 1 xy ab ,0ab 由题意可得 22 222 1 11 1 2 c ab abc ,解得 2 2a , 2 1b (2)设直线 1 l的方程为(1)yk x,则直线 2 l的方程为 1 (1)yx k 设 1 (P x, 1) y, 2 (Q x, 2) y, 联立方程 2 2 1 2 (1) x y yk x ,化简得 2222 (21)4220kxk xk 则 2 12 2 4 12 k xx k , 2 12 2 22 12 k x x k , 222 12121 2 |1|1()4PQkxxkxxx x 422 2 2222 16881 12 2
19、 (12)1212 kkk k kkk , 同理,得 2 2 1 | 2 2 2 k MN k , 22 22 14(1) 2122 PMNQ k SPQ MN kk 四边形 , 22 22 4(1) ( ) (12)(2) k f k kk ,0k 11.已知抛物线 2 yx上的A,B两点满足2OA OB ,点A、B在抛物线对称轴的左右两侧,且A的横坐 标小于零,抛物线顶点为O,焦点为F (1)当点B的横坐标为 2,求点A的坐标; (2)抛物线上是否存在点M,使得|(0)MFMO,若请说明理由; (3)设焦点F关于直线OB的对称点是C,求当四边形OABC面积最小值时点B的坐标 【解析】(1)
20、由题意知,(2,4)B,设 2 ( ,)A t t, 由2OA OB ,得 2 242tt, 解得: 1 2 t (舍)或1t , ( 1,1)A; (2)由条件知 22222 1 ()() 4 xxxy, 把 2 yx代入得 222 11 (1)()0 216 yy, 22 3 () 4 , 当1,M有两个点,当 3 2 ,M点存在, 当 3 1 2 ,M点有四个,当1,M点有二个, 当 3 0 2 ,M点不存在; (3)设 2 11 ( ,)B x x, 2 22 (,)A x x, 由题意得: 22 1 212 2x xx x,解得 12 2x x 设直线AB的方程为ykxm, 联立 2
21、 ykxm yx ,得 2 0xkxm, 得 12 x xm , 又 12 2x x ,2m,则直线经过定点(0,2), OABOBCOABOBFOABC SSSSS 四边形 1211 1 111929 2 ()23 22484 xxxx x , 当且仅当 1 4 3 x 等号成立,四边形OABC面积最小, 4 (3B, 16) 9 12.已知双曲线 22 22 :1 xy C ab 经过点2,3,两条渐近线的夹角为60,直线l交双曲线于A,B两点; (1)求双曲线 C 的方程; (2)若l过原点,P为双曲线上异于A,B的一点,且直线PA、PB的斜率 PA k、 PB k均 存在,求证: PA
22、PB kk为定值; (3)若l过双曲线的右焦点 1 F,是否存在x轴上的点,0M m,使得直线l绕点 1 F无论怎 样转动,都有0MA MB成立?若存在,求出M的坐标;若不存在,请说明理由. 【解析】(1)由题意得: 22 49 1 3 ab b a , 解得1,3ab,所以双曲线 C 的方程为 2 2 1 3 y x .(2)证明:设 00 ,A x y,由双曲线的对称性可得 00 ,Bxy,设,P x y,则 22 0 2 0 PAPB yy kk xx ,因为 22 00 33yx, 22 33yx,所以 22 0 2 0 3 PAPB yy kk xx .(3)由(1)得点 1 2,0
23、F,当直线l的斜率存在时,设直线方程2yk x,设 11 ,A x y, 22 ,B x y, 将方程2yk x与双曲线方程联立消去y得: 2222 34430kxk xk, 所以 22 1212 22 443 , 33 kk xxxx kk ,假设存在定点M,使MAMB恒成立,设为,M m m,则 1212 220MA MBxmxmk xnk xn ,故得 22222 4512310mnmknkmn, 对任意的 2 3k 恒成立, 因此 22 22 450 120 10 mnm n mn , 解得1,0mn .所以当1,0M 时,MAMB恒成立.当直线l斜率不存在时, 由2,3 ,2. 3A
24、B知 点1,0M 使得MAMB也成立.又因为点1,0M 是双曲线 C 的左顶点,所以存在定点1,0M ,使 得MAMB恒成立. 新题速递新题速递 1(2020闵行区一模)在正四面体 ABCD 中,点 P 为BCD 所在平面上的动点,若 AP 与 AB 所成角为定 值 , (0, 2),则动点 P 的轨迹不可能是( ) A圆 B椭圆 C双曲线 D抛物线 【分析】建立空间直角坐标系,根据题意,求出 P 的轨迹方程,可得其轨迹 【解答】解:由题正四面体 ABCD 中,顶点 A 在底面 BCD 的射影 O 为下底面的中心,则以 O 为坐标 原点,OB 为 x 轴,OA 为 z 轴, 如图所示的空间直角
25、坐标系, 延长 BO 交 CD 与 E, 设 OB1,据题意得:OB= 2 3BE= 2 3 3 2 BC= 3 3 BCBC= 3AO=(3)2 12= 2 所以 B(1,0,0),A(0,0,2),设 P(x,y,0) 则 =(1,0,2), =(x,y,2), |cos| = | | | | | = | +2 32+2+2 | 3cos2(x2+y2+2) (x+2)2(3cos2 1)x2+3cos2y2 4x+6cos240; (0, 2)0cos113cos 212, 当 3cos21 小于 0 时,表示双曲线, 当其等于 0 时,表示抛物线; 当其大于 0 时,表示椭圆 故选:A
26、 2.(2020浦东新区一模)以抛物线 y24x 的焦点为右焦点,且长轴为 4 的椭圆的标准方程为( ) A 2 16 + 2 15 = 1 B 2 16 + 2 4 = 1 C 2 4 + 2 3 = 1 D 2 4 + 2= 1 【分析】由抛物线方程求得焦点坐标,可得椭圆半焦距 c,又长轴为 4,得 a2,由隐含条件求得 b,则 椭圆方程可求 【解答】解:抛物线 y24x 的焦点坐标为 F(1,0), 所求椭圆的右焦点为(1,0),即 c1, 又 2a4,a2,则 b2a2c2413 椭圆的标准方程为 2 4 + 2 3 = 1 故选:C 3(2020徐汇区一模)若圆 C1:x2+y21
27、和圆 C2:x2+y26x8yk0 没有公共点,则实数 k 的取值范围 是( ) A(9,11) B(25,9) C(,9)(11,+) D(25,9)(11,+) 【分析】求出两圆的圆心坐标与半径,再由圆心距与半径间的关系列式求解 【解答】解:化圆 C2:x2+y26x8yk0 为(x3)2+(y4)225+k, 则 k25,圆心坐标为(3,4),半径为25 + , 圆 C1:x2+y21 的圆心坐标为(0,0),半径为 1 要使圆 C1:x2+y21 和圆 C2:x2+y26x8yk0 没有公共点, 则|C1C2|25 + + 1或|C1C2|25 + 1, 即 525 + + 1或 52
28、5 + 1, 解得25k9 或 k11 实数 k 的取值范围是(25,9)(11,+) 故选:D 4(2020青浦区一模)过抛物线 y22px(p0)的焦点作两条相互垂直的弦 AB 和 CD,则 1 | + 1 |的值为 ( ) A 2 B2 C2p D 1 2 【分析】直接利用直线和曲线的位置关系式的应用建立方程组,进一步利用一元二次方程根和系数关系 式的应用求出结果 【解答】解:抛物线 y22px(p0)的焦点坐标为( 2 ,0),所以设经过焦点直线 AB 的方程为 yk(x 2), 所以 = ( 2) 2= 2 ,整理得22 (2 + 2) + 22 4 = 0,设点 A(x1,y1),
29、B(x2,y2), 所以| = 1+ 2+ = (22+2) 2 ,所以 1 | = 2 (22+2), 同理设经过焦点直线 CD 的方程为 y= 1 (x 2), 所以 = 1 ( 2) 2= 2 ,整理得2 ( + 22) + 2 4 = 0, 所以:|CD|p+(p+2k2p),所以| = 1 2+22, 则则 1 | + 1 | = (1+2) 2(1+2) = 1 2 故选:D 5(2020奉贤区一模)若双曲线的渐近线方程为 y3x,它的焦距为210,则该双曲线的标准方程 为 【分析】利用双曲线的焦距求出 c,通过渐近线方程,求出 a、b 关系,然后求出 a,b,即可得到双曲线 方程
30、 【解答】解:双曲线的焦距为 210,可得 c= 10,双曲线的焦点坐标在 x 轴上时, 渐近线方程为 y3x,可得 =3,a2+b210,所以 a1,b3, 当双曲线的焦点坐标在 y 轴上时,可得 =3,a2+b210,所以 b1,a3, 所以所求双曲线方程为:2 2 9 = 1 故答案为:2 2 9 = 1 6(2020静安区一模)设双曲线 2 2 2 +1 = 1的两个焦点为 F1,F2,点 P 在双曲线上,若 PF1PF2,则点 P 到坐标原点 O 的距离的最小值为 【分析】利用已知条件 PF1PF2,点 P 到坐标原点 O 的距离为 c,转化求解 c 的最小值即可 【解答】解:双曲线
31、 2 2 2 +1 = 1的两个焦点为 F1,F2,点 P 在双曲线上,若 PF1PF2, 则点 P 到坐标原点 O 的距离为 c, 所以 c= 2+ + 1 =( + 1 2) 2+3 4 3 2 ,当且仅当 a= 1 2时,取得最小值: 3 2 故答案为: 3 2 7 (2020青浦区一模)已知点P在双曲线 2 9 2 16 =1上, 点A满足 =(t1) (tR), 且 =60, =(0, 1),则| |的最大值为 【分析】 由 =(t1) , 得到 = , 则| | = | | |, 设 A(xA, yA), P(xP, yP), 可得 = = , 将点 ( , )代入双曲线中得2=
32、92 16 + 92, 结合 =60, 可得|yA|8, 从而得到| |yA|8 【解答】解: =(t1) = , = , 则 = ,| | = | | |, 设 A(xA,yA),P(xP,yP), (xA,yA)t(xP,yP), 则 = = ,即 = = ,将点( , )代入双曲线中得: 2 92 2 162 = 1,2= 92 16 + 92, =60,| | |= | | |2= | (2+ 2) |t|( 2 2 + 2 2 ) =60, 由得 60|t|(9 2 162 + 2 2 + 9) =|t|(25 2 162 + 9) = 252 16| + 9| 15 2 |, |y
33、A|8, | |yA|8 则| |的最大值为 8 故答案为:8 8 (2020杨浦区一模)椭圆 2 9 + 2 4 = 1的焦点为F1, F2, P为椭圆上一点, 若|PF1|5, 则 cosF1PF2 【分析】利用椭圆的定义,结合余弦定理转化求解即可 【解答】解:椭圆 2 9 + 2 4 = 1的焦点为 F1,F2,P 为椭圆上一点,若|PF1|5,可得|PF2|651, |F2F1|2c25,由余弦定理可得:cos= |1|2+|2|2|12|2 2|1|2| = 25+120 251 = 3 5 故答案为:3 5 9 (2020松江区一模)已知椭圆 2 9 + 2 4 = 1的左、 右焦
34、点分别为 F1、 F2, 若椭圆上的点 P 满足|PF1|2|PF2|, 则|PF1| 【分析】利用椭圆的定义,结合已知条件转化求解即可 【解答】解:椭圆 2 9 + 2 4 = 1的左、右焦点分别为 F1、F2, 椭圆上的点 P 满足|PF1|2|PF2|, 因为|PF1|+|PF2|2a6,所以|PF1|4 故答案为:4 10.(2020奉贤区一模)平面内任意一点 P 到两定点1(3,0)、2(3,0)的距离之和为 4 (1)若点 P 是第二象限内的一点且满足1 2 = 0,求点 P 的坐标; (2)设平面内有关于原点对称的两定点 M1、M2,判别1 2 是否有最大值和最小值,请说明理由?
35、 【分析】由题意知曲线是焦点为 F1(3,0)与 F2(3,0)、长轴长为 4 的椭圆,由此能求出曲线 C 的方 程 (1)结合数量积为 0 以及椭圆方程的运用即可求出点的坐标; (2)设出两点的坐标,结合椭圆中变量的取值范围即可求解 【解答】解:曲线 C 上任意一点 P 到两定点 F1(3,0)与 F2(3,0)的距离之和为 4, 曲线是焦点为 F1(3,0)与 F2(3,0)、长轴长为 4 的椭圆, 设椭圆的方程: 2 2 + 2 2 =1(ab0), 由 2a4,a2,c= 3, b2a2c21, 椭圆的标准方程: 2 4 +y21; (1)设 p(x,y),则 1 =(x+3,y),2 =(x3,y)1 2 =x2+y23; 1 2 = 0, x2+y230 联立 2 4 +y21x2= 8 3,y 2=1 3; 点 P 是第二象限内的一点; x= 26 3 ,y= 3 3 , 所以点 P( 26 3 , 3 3 ); (2)设 M1(m,n),则 M2(m,n); 1 2 =(mx,ny)(mx,ny)x2+y2(m2+n2) ; 2 4 +y21 ; 代入 1 2 =1+ 3 4x 2(m2+n2); 又因为2x2; 当 x2 时,1 2 最大值 4(m2+n2), 当 x0 时1 2 是最小值 1(m2+n2)