易混 2025 年吉林预赛 · P006284
两题消元后都只剩一个实变量,但最优点能否取到受原约束决定。定长弦转换出的正参数有明确下界,基本不等式的等号点须落在其上;受限二次函数的顶点也必须与参数给出的区间端点比较。
全域最值公式只提供候选。先写参数真正允许的范围,再决定内部取等还是边界取等。
抛物线定长弦中点到横轴的最短距离
设 为抛物线 上的定长动弦,且 ()。则 的中点 到 轴的最短距离为。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
以弦的两个横坐标的平均数和半差作参数,弦长条件可以消去半差,中点纵坐标便成为一个单变量式。
再把 作为正变量,用基本不等式求其最小值。
设
则中点
且
因此
由于 的纵坐标非负,它到 轴的距离为
令 ,则
因 ,取 合法,此时等号成立。故最短距离为
取 ,再令 ,所得两个点确实不同且弦长为 ,故下界可达。 的边界对应 ,结论仍成立。
抛物线定长弦问题常用“横坐标平均数 与半差 ”参数化。中点只含 ,弦长又能给出 ,于是几何最值化成受下界约束的一元代数最值。
需用平均横坐标与半差参数同时简化中点和弦长,消去半差后换元,并利用a大于等于1保障等号可达。
易混 2025 年吉林预赛 · P006284
两题消元后都只剩一个实变量,但最优点能否取到受原约束决定。定长弦转换出的正参数有明确下界,基本不等式的等号点须落在其上;受限二次函数的顶点也必须与参数给出的区间端点比较。
全域最值公式只提供候选。先写参数真正允许的范围,再决定内部取等还是边界取等。
垫脚石(此题 → 相关题) 2026 年甘肃预赛 · P005996
先练用端点参数的平均数与半差表示中点和弦长,再处理焦半径和固定后的双动点面积。两题都用几何约束消去一个参数,把剩下的长度或面积化成有明确可行范围的实变量最值,并构造真实弦验证等号。
前题由定长关系消半差,后题由平方和固定改用参数乘积或半差;不能直接沿用另一题的可行区间和驻点。
已记下,谢谢!