专题地图 › 抛物线
2021 年重庆预赛
F2填空题抛物线
过抛物线 E:y2=2x 的焦点 F 作两条斜率之积为 −1/2 的直线 l1,l2, 其中 l1 交 E 于 A,C 两点,l2 交 E 于 B,D 两点。则 ∣AC∣+2∣BD∣ 的最小值为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
解析
思路
用标准参数表示焦点弦,先把弦长写成斜率的函数,再利用斜率之积消元。
解答
抛物线上点可写成 (t2/2,t)。焦点弦两端参数 t1,t2 满足 t1t2=−1,其斜率 m=2/(t1+t2)。由 (t1−t2)2=(t1+t2)2+4 得焦点弦长
L(m)=2+m22.
设两直线斜率为 m1,m2。令 u=m12>0,由 m1m2=−1/2 得 m22=1/(4u),于是
∣AC∣+2∣BD∣=6+u2+16u≥6+82.
故最小值为 6+82。
复核
等号在 u=1/(22) 时取得,并可选取符号相反且乘积为 −1/2 的两斜率,故等号可实现。
方法总结
焦点弦长先表示成斜率函数;遇到斜率乘积约束时,改用斜率平方可化成一元基本不等式。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
用焦点弦长关于斜率的公式,再将两斜率积化为平方变量互反约束,套用两项均值不等式。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:圆锥曲线的焦半径与准线距离、用实参数表示后求全局最值
专题卡:焦点准线等距与焦半径、弦长、面积与单参数最值