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已知抛物线通径端点求顶点坐标(竞赛备考问题)

求解已知通径端点的抛物线顶点坐标

你已经算出焦点是通径中点(3,2),并且确定顶点x坐标为3,这两步完全正确!接下来咱们一步步搞定y坐标:

  • 先回忆抛物线的核心性质:顶点是焦点与准线之间垂线段的中点,同时通径的长度等于4pp是焦点到顶点的距离,也是顶点到准线距离的一半)。
  • 计算通径长度:两个端点(-1,2)和(7,2)的水平距离是7 - (-1) = 8,所以通径长度为8。代入通径公式4p=8,可得p=2——这意味着焦点到顶点的距离是2。
  • 确定对称轴方向:通径是水平线段(y坐标恒定),因此抛物线的对称轴是垂直于通径的竖直线x=3,顶点和焦点都在这条直线上。
  • 结合顶点在第一象限的条件筛选:
    • 若顶点在焦点上方(y>2),则顶点坐标为(3, 2+2)=(3,4),这个点满足第一象限的要求(x>0且y>0);
    • 若顶点在焦点下方(y<2),会得到(3,0),但该点在x轴上,不属于第一象限,直接排除。

最后验证下:以(3,4)为顶点、(3,2)为焦点的抛物线,准线为y=6。通径端点(-1,2)到焦点的距离是4,到准线的距离是6-2=4,完全符合抛物线的定义,结果正确。

内容的提问来源于stack exchange,提问作者Mary

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