Question

如圖，AB為拋物線y=x²上的動弦，且|AB|=a（a為常數且a≥1），求弦AB的中點M與x軸的最短距離．

Answer 1

設A、M、B三點的縱坐標分別為y₁、y₂、y₃，如圖，
A、M、B三點在拋物線準線上的射影分別為A′、M′、B′．
F為拋物線的焦點．連接AA′，MM′，BB′，AF，BF．
由拋物線的定義可知：|AF|=|AA′|=y1+

p

2

=y1+

1

4

，|BF|=y3+

1

4

．
∴y1=|AF|-

1

4

，y3=|BF|-

1

4

．
又M是線段AB的中點，∴y2=

1

2

(y1+y3)=

1

2

(|AF|+|BF|-

1

2

)≥

1

2

(|AB|-

1

2

)=

1

2

(a-

1

2

)．
當且僅當AB過焦點F時，等號成立．
即當定長為a的弦AB過焦點F時，弦AB的中點M與x軸的距離最小，最小值為

1

2

(a-

1

2

)．