问题
解答题
定长为3的线段AB的两端点在抛物线y2=x上移动,记线段AB的中点为M,求点M到y轴的最短距离,并求此时点M的坐标.
答案
设A(x1,y1),B(x2,y2),AB长度为3,
那么x1=y12,x2=y22,(1)
32=(x2-x1)2+(y2-y1)2=(y22-y12)2+(y2-y1)2=(y2-y1)2[(y2+y1)2+1](2)
线段AB的中点M(x,y)到y轴的距离为x=
=x1+x2 2
(1 2
+y 21
)=y 22
[(y1-y2)2+((y1+y2)2+1)-1]≥1 4
[21 4
-1](y1-y2)2((y1+y2)2+1)
由(2)得x≥
(2×3-1)=1 4
,并且当(y1-y2)2=(y1+y2)2+1=3(3)5 4
时x取得最小值x0=5 4
下证x能达到最小值,根据题意不妨设y1>y2,由(3)得y1-y2= 3 y1+y2=± 2
由此解得y1,y2,由(1)解得x1,x2,所以x可取得最小值
.5 4
相应的M点纵坐标y0=
=±y1+y2 2 2 2
∴M点坐标为(
,5 4
)或(2 2
,-5 4
)2 2