1. 设点并转化几何距离为坐标表示
抛物线 y2=4x 的焦点为 F(1,0)。设 A(x1,y1),B(x2,y2) 为抛物线上的两点。
因为 AC⊥y 轴,BD⊥y 轴,垂足 C,D 在 y 轴上,所以 ∣AC∣=x1,∣BD∣=x2。
因此,我们需要求 ∣AC∣+∣BD∣=x1+x2 的最小值。
2. 设出过焦点的直线方程
由题意,过焦点 F(1,0) 的弦 AB 的两端点 A,B 在抛物线上,则该直线斜率不为 0(否则与抛物线只有一个交点)。
因此,可设直线 AB 的方程为 x=my+1。
3. 联立方程并应用韦达定理
将直线方程 x=my+1 代入抛物线方程 y2=4x 中,得:
y2=4(my+1)⇒y2−4my−4=0。
设 A(x1,y1),B(x2,y2),则由一元二次方程的韦达定理可得:
y1+y2=4m,y1y2=−4。
4. 计算代数式的值并求得最小值
由于 A,B 在直线 x=my+1 上,我们可以表示 x1+x2:
x1+x2=(my1+1)+(my2+1)=m(y1+y2)+2。
代入 y1+y2=4m,得:
x1+x2=m(4m)+2=4m2+2。
因为 m2≥0,所以 4m2+2≥2。
当且仅当 m=0(即直线 AB 垂直于 x 轴)时,等号成立。
因此,∣AC∣+∣BD∣ 的最小值为 2。