题目内容
已知抛物线C:x2=2py(p>0)上一点A(m,4)到其焦点的距离为17 | 4 |
(I)求p于m的值;
(Ⅱ)设抛物线C上一点p的横坐标为t(t>0),过p的直线交C于另一点Q,交x轴于M点,过点Q作PQ的垂线交C于另一点N.若MN是C的切线,求t的最小值.
分析:(1)由抛物线方程得其准线方程,进而根据抛物线定义可知点A(m,4)到焦点的距离等于它到准线的距离,求得p,则抛物线方程可得,把点A代入抛物线方程即可求得m.
(2)由题意知,过点P(t,t2)的直线PQ斜率存在且不为0,设其为k.则根据点斜式可知直线PQ的直线方程与抛物线方程联立消去y,解得方程的根,根据QN⊥QP,进而可知NQ的直线方程与抛物线方程联立,解得方程的根.进而可求得直线NM的斜率,依据MN是抛物线的切线,则可求得物线在点N处切线斜率进而可建立等式.根据判别式大于等于0求得t的范围.
(2)由题意知,过点P(t,t2)的直线PQ斜率存在且不为0,设其为k.则根据点斜式可知直线PQ的直线方程与抛物线方程联立消去y,解得方程的根,根据QN⊥QP,进而可知NQ的直线方程与抛物线方程联立,解得方程的根.进而可求得直线NM的斜率,依据MN是抛物线的切线,则可求得物线在点N处切线斜率进而可建立等式.根据判别式大于等于0求得t的范围.
解答:解:(Ⅰ)由抛物线方程得其准线方程:
y=-
,根据抛物线定义
点A(m,4)到焦点的距离等于它到准线的距离,
即4+
=
,解得p=
∴抛物线方程为:x2=y,将A(m,4)代入抛物线方程,解得m=±2
(Ⅱ)由题意知,过点P(t,t2)的直线PQ斜率存在且不为0,设其为k.
则lPQ:y-t2=k(x-t),
当y=0,x=
,
则M(
,0).
联立方程
,
整理得:x2-kx+t(k-t)=0
即:(x-t)[x-(k-t)]=0,
解得x=t,或x=k-t∴Q(k-t,(k-t)2),
而QN⊥QP,∴直线NQ斜率为-
∴lNQ:y-(k-t)2=-
[x-(k-t)],
联立方程
整理得:x2+
x-
(k-t)-(k-t)2=0,
即:kx2+x-(k-t)[k(k-t)+1]=0[kx+k(k-t)+1][x-(k-t)]=0,
解得:x=-
,
或x=k-t∴N(-
,
),
∴KNM=
=
而抛物线在点N处切线斜率:k切=y′
=-
∵MN是抛物线的切线,
∴
=
,
整理得k2+tk+1-2t2=0
∵△=t2-4(1-2t2)≥0,
解得t≤-
(舍去),或t≥
,∴tmin=
y=-
p |
2 |
点A(m,4)到焦点的距离等于它到准线的距离,
即4+
p |
2 |
17 |
4 |
1 |
2 |
∴抛物线方程为:x2=y,将A(m,4)代入抛物线方程,解得m=±2
(Ⅱ)由题意知,过点P(t,t2)的直线PQ斜率存在且不为0,设其为k.
则lPQ:y-t2=k(x-t),
当y=0,x=
-t2+kt |
k |
则M(
-t2+kt |
k |
联立方程
|
整理得:x2-kx+t(k-t)=0
即:(x-t)[x-(k-t)]=0,
解得x=t,或x=k-t∴Q(k-t,(k-t)2),
而QN⊥QP,∴直线NQ斜率为-
1 |
k |
∴lNQ:y-(k-t)2=-
1 |
k |
联立方程
|
整理得:x2+
1 |
k |
1 |
k |
即:kx2+x-(k-t)[k(k-t)+1]=0[kx+k(k-t)+1][x-(k-t)]=0,
解得:x=-
k(k-t)+1 |
k |
或x=k-t∴N(-
k(k-t)+1 |
k |
[k(k-t)+1]2 |
k2 |
∴KNM=
| ||||
-
|
(k2-kt+1)2 |
k(t2-k2-1) |
而抛物线在点N处切线斜率:k切=y′
| | x=
|
k(k-t)+1 |
k |
∵MN是抛物线的切线,
∴
(k2-kt+1)2 |
k(t2-k2-1) |
-2k(k-t)-2 |
k |
整理得k2+tk+1-2t2=0
∵△=t2-4(1-2t2)≥0,
解得t≤-
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
3 |
点评:本题主要考查了抛物线的简单性质.考查了学生对直线与抛物线的关系,直线的斜率等问题综合把握.
练习册系列答案
相关题目