题目
设AB是过抛物线y^2=2px焦点F的任一弦,求证:绝对值AB大于等于2p
提问时间:2020-07-26
答案
设抛物线方程为:
y^2 = 2px ………………(1)
其中p>0
则焦点坐标为:
F=(p/2,0)
如图:过焦点做不垂直于x轴的直线AB,设其斜率为k(k不为0,否则直线与抛物线只有1个交点)
则:直线AB的方程为:
y = k(x-p/2) ………………(2)
根据抛物线性质,其通经长度为2p.
现在我们证明,对于任何的斜率k,AB的长度都比2p大.
根据抛物线性质(抛物线上的任1点到焦点F的距离与到准线CD的距离相等),显然AB的距离为:
|AB| = |AF| + |BF| = |AC| + |BD|
= (p/2 + x1) + (p/2 + x2)
= p + (x1 + x2)
其中x1,x2分别为A、B两点的横坐标.
联合(1)(2)两个式子,得:
[ k(x-p/2) ]^2 = 2px
(kx)^2 - (k^2+2)px + (kp/2)^2 = 0
则:
x1 + x2 = (k^2+2)p / k^2 = p + 2p/k^2 > p
所以:
|AB| = p + (x1 + x2) > 2p
可见,只要AB不垂直于x轴,其长度就大于通经2p,即通径为抛物线中过焦点最短的弦.
证毕.
y^2 = 2px ………………(1)
其中p>0
则焦点坐标为:
F=(p/2,0)
如图:过焦点做不垂直于x轴的直线AB,设其斜率为k(k不为0,否则直线与抛物线只有1个交点)
则:直线AB的方程为:
y = k(x-p/2) ………………(2)
根据抛物线性质,其通经长度为2p.
现在我们证明,对于任何的斜率k,AB的长度都比2p大.
根据抛物线性质(抛物线上的任1点到焦点F的距离与到准线CD的距离相等),显然AB的距离为:
|AB| = |AF| + |BF| = |AC| + |BD|
= (p/2 + x1) + (p/2 + x2)
= p + (x1 + x2)
其中x1,x2分别为A、B两点的横坐标.
联合(1)(2)两个式子,得:
[ k(x-p/2) ]^2 = 2px
(kx)^2 - (k^2+2)px + (kp/2)^2 = 0
则:
x1 + x2 = (k^2+2)p / k^2 = p + 2p/k^2 > p
所以:
|AB| = p + (x1 + x2) > 2p
可见,只要AB不垂直于x轴,其长度就大于通经2p,即通径为抛物线中过焦点最短的弦.
证毕.
举一反三
我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好
奥巴马演讲不用看稿子.为什么中国领导演讲要看?
想找英语初三上学期的首字母填空练习……
英语翻译
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