10(填空题)
如图,已知抛物线 的焦点为 ,准线为 ,过点 的直线与抛物线交于 两点,且 。设点 在 上的射影分别为 ,今向四边形 内任投一点 ,则点 落在 内的概率是。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
四边形是以两条水平射影线段为平行边的梯形。
抛物线定义把这两条边长换成焦距,其和就是焦弦长。
焦点为 ,准线为 ,两者距离为 。焦弦有两个交点时不是水平线,可写为 。代入抛物线得 ,两根之积为 ,故 分居焦点两侧, 在线段 上。
由抛物线定义,,所以
令 ,则梯形 的面积为 ;三角形 以 为底,高为焦点到准线的距离 ,面积为 。三角形在梯形内,故面积比为
若取垂直焦弦,其长度为 ,同样计算给面积比 ;本题给定焦弦长 ,比例相应为 。结果不依赖于焦弦倾斜的具体方向,且 可约去。
抛物线的焦点与准线关系可直接转化为梯形底边长度。几何概型中常能先写面积比,再用几何恒等关系消去坐标。
焦点—准线关系把梯形两底换成焦距和,面积比随即消去公共高;须先确认焦点位于弦内和三角形在区域内。
已记下,谢谢!