(5分)已知F为抛物线C: y ^ 2 = 4 x 的焦点…——2017 高考数学第 10 题答案解析

2017_新课标I卷

2017 全国 第 10 题 单选题 区分题
2017_新课标I卷

10.(5分)已知F为抛物线C: $y ^ { 2 } = 4 x$ 的焦点,过F作两条互相垂直的直线 $\mathsf { i } _ { 1 }$ , $\mathsf { I } _ { 2 } ;$ 直线 $\lvert \ l _ { 1 }$ 与C交于A、B两点,直线 $| | _ { 2 }$ 与C交于D、E两点,则 $\left| \mathsf { A B } \right| + \left| \mathsf { D E } \right|$ 的最小值为(  )

A. 16
B. 14
C. 12
D. 10
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A

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【考点】K8:抛物线的性质

【专题】11:计算题;34:方程思想;4R:转化法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程

**方法一**:根据题意可判断当 $\mathsf { A }$ 与 $\mathsf { D }$ ,B,E关于x轴对称,即直线DE的斜率为1, $\left| \mathsf { A B } \right| + \left| \mathsf { D E } \right|$ 最小,根据弦长公式计算即可

**方法二**:设直线 $\lvert \boldsymbol { \mathbf { \rho } } _ { 1 }$ 的倾斜角为θ,则 $\mathsf { I } _ { 2 }$ 的倾斜角为

${ \frac { \pi } { 2 } } \# $ ,利用焦点弦的弦长公式分别表示出 $| \mathsf { A B } | , \mathsf { \Omega } | \mathsf { D E } |$ ,整理求得答案

【解答】解:如图, $\lvert _ { 1 } \bot \rvert _ { 2 }$ ,直线 $\vdots \rvert _ { 1 }$ 与 $\mathsf { C }$ 交于A、B两点,

直线 $\mathsf { i } _ { 2 } .$ 与C交于D、E两点,

要使 $\left| \mathsf { A B } \right| + \left| \mathsf { D E } \right|$ 最小,

则A与D,B,E关于x轴对称,即直线DE的斜率为1,

又直线 $| | _ { 2 }$ 过点(1,0),

则直线 $\mathsf { I } _ { 2 }$ 的方程为 $\mathsf { I y } = \mathsf { x } - 1$

联立方程组 $\scriptstyle { \left\{ \begin{array} { l l } { { \mathbf { y } } ^ { 2 } = 4 { \mathbf { x } } } \\ { { \mathbf { y } } = { \mathbf { x } } - 1 } \end{array} \right. }$ ,则 $y ^ { 2 } - 4 y - 4 = 0$

$$ \therefore y _ { 1 } + y _ { 2 } = 4 , y _ { 1 } y _ { 2 } = { \textrm { - } } 4 , $$

$$ \therefore \mid \mathsf { D } \mathsf { E } \mid = \sqrt { 1 + \frac { 1 } { \boldsymbol { \mathrm { k } } ^ { 2 } } } \bullet \mid \mathsf { y } _ { 1 } - \mathsf { y } _ { 2 } \mid = \sqrt { 2 } \times \sqrt { 3 2 } = 8 , $$

$\therefore | A B | + | D E |$ 的最小值为 $| 2 | \mathsf { D E } \left| = 1 6 \right.$

**方法二**:设直线 $\lvert \boldsymbol { \mathbf { \rho } } _ { 1 }$ 的倾斜角为θ,则 $\mathsf { I } _ { 2 }$ 的倾斜角为 ${ \frac { \pi } { 2 } } \# $

根据焦点弦长公式可得 $\vert A B \vert = \frac { 2 p } { \sin ^ { 2 } \theta } = \frac { 4 } { \sin ^ { 2 } \theta }$

$$ \left| \mathsf { D E } \right| = \frac { 2 \mathsf { p } } { \mathsf { s i n } ^ { 2 } ( \frac { \pi } { 2 } + \theta ) } = \frac { 2 \mathsf { p } } { \mathsf { c o s } ^ { 2 } \theta } = \frac { 4 } { \mathsf { c o s } ^ { 2 } \theta } $$

$$ \therefore \left| \mathbf { A } \mathbf { B } \right| + \left| \mathbf { \partial } \mathbf { D } \mathbf { E } \right| = \frac { 4 } { \sin ^ { 2 } \theta } + \frac { 4 } { \cos ^ { 2 } \theta } = \frac { 4 } { \sin ^ { 2 } \theta \cos ^ { 2 } \theta } = \frac { 1 6 } { \sin ^ { 2 } \theta \cos ^ { 2 } \theta } , $$

∵0<sin<sup>2</sup>2θ≤1,

∴当 $\theta { = } 4 5 ^ { \circ }$ 时, $\left| \mathsf { A B } \right| + \left| \mathsf { D E } \right|$ 的最小,最小为16,

故选:A

【点评】本题考查了抛物线的简单性质以及直线和抛物线的位置关系,弦长公式,对于过焦点的弦,能熟练掌握相关的结论,解决问题事半功倍属于中档题

✅ 来源:2017年 · 全国 · 2017_新课标I卷 · 第 10 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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