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如图,AB为抛物线y=x2上的动弦,且|AB|=a(a为常数且a≥1),求弦AB的中点M与x轴的最短距离.

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/29 21:07:08
如图,AB为抛物线y=x2上的动弦,且|AB|=a(a为常数且a≥1),求弦AB的中点M与x轴的最短距离.
设A、M、B三点的纵坐标分别为y1、y2、y3如图,
A、M、B三点在抛物线准线上的射影分别为A′、M′、B′.
F为抛物线的焦点.连接AA′,MM′,BB′,AF,BF.
由抛物线的定义可知:|AF|=|AA′|=y1+
p
2=y1+
1
4,|BF|=y3+
1
4.
∴y1=|AF|−
1
4,y3=|BF|−
1
4.
又M是线段AB的中点,∴y2=
1
2(y1+y3)=
1
2(|AF|+|BF|−
1
2)≥
1
2(|AB|−
1
2)=
1
2(a−
1
2).
当且仅当AB过焦点F时,等号成立.
即当定长为a的弦AB过焦点F时,弦AB的中点M与x轴的距离最小,最小值为
1
2(a−
1
2).