已知点P是抛物线y=上的任意一点,设点P到x轴的距离为d1,点P与点F(0,2)的距离为d2,过点P的直线交抛物线于P、Q两点,点M为线段PQ的中点.
(1)猜想d1、d2的关系并证明;
(2)如果线段PQ的长度为5,求点M到x轴的最短距离.
网友回答
解:
(1)猜想d1=d2.
证明如下:
设P(x1,y1)是抛物线上任一点
∴d1=y1=+1
而d2=PF===y1
∴d1=d2.
(2)过M作MC垂直x轴,垂足为C,易得MC=(PP1+QQ1)
由(1)证PP1=PF,QQ1=QF
∴MC=(PP1+QQ1),
即要求PF+QF最小值
而PF+QF≥PQ,
故当P、F、Q三点共线时,PF+QF最小,且等于PQ.
所以MC最小值为,
即M到x轴最短距离为.
解析分析:(1)本题可设出P点坐标,然后根据抛物线的解析式表示出d1,根据两点间的距离公式表示出d2,然后进行证明即可.
(2)本题要利用(1)的结论进行求解.过P、Q作x轴的垂线设垂足为P1、Q1.根据(1)的结论可以得出PP1=PF,QF=QQ1,如果过M作x轴的垂线MC,那么MC就是梯形PP1Q1Q的中位线,即MC=(PP1+QQ1),如果MC最短,那么PP1+QQ1就需最短,而PP1=PF,QQ1=QF,因此PF+QF就必须最短,根据两点间线段最短可知当P、F、Q共线时,MC就最短,因此MC=.
点评:本题主要考查了二次函数的应用、函数图象交点、中位线定理等知识点.