题目内容

已知平面内一动点P到点F(1,0)的距离与点P到y轴的距离的差等于1.
(Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程;
(Ⅱ)过点F作两条斜率存在且互相垂直的直线l1,l2,设l1与轨迹C相交于点A,B,l2与轨迹C相交于点D,E,求
AD
EB
的最小值.
分析:(Ⅰ)设动点P的坐标为(x,y),根据两点间距离公式和点到直线的距离公式,列方程,并化解即可求得动点P的轨迹C的方程;
(Ⅱ)设出直线l1的方程,理想直线和抛物线的方程,消去y,得到关于x的一元二次方程,利用韦达定理,求出两根之和和两根之积,同理可求出直线l2的方程与抛物线的交点坐标,代入
AD
EB
利用基本不等式求最值,即可求得其的最小值.
解答:解:(Ⅰ)设动点P的坐标为(x,y),由题意得
(x-1)2+y2
- |x|=1

化简得y2=2x+2|x|.
当x≥0时,y2=4x;当x<0时,y=0,
所以动点P的轨迹C的方程为y2=4x(x≥0)和y=0(x<0).
(Ⅱ)由题意知,直线l1的斜率存在且不为零,设为k,则l1的方程为y=k(x-1).
y=k(x-1)
y2=4x
,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.
设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=2+
4
k2
,x1x2=1.
∵l1⊥l2,∴直线l2的斜率为-
1
k

设D(x3,y3),E(x4,y4),则同理可得x3+x4=2+4k2,x3x4=1.
AD
EB
=(
AF
+
FD
)•(
EF
+
FB
)
=
AF
EF
+
AF
FB
+
FD
EF
+
FD
FB

=|
AF|
•|
FB
|+|
FD|
•|
EF|
=(x1+1)(x2+1)+(x3+1)(x4+1)
=x1x2+(x1+x2)+1+x3x4+x3+x4+1
1+2+
4
k2
+1+1+2+4k2+1=8+4(k2+
1
k2
)≥8+4×2=16,
当且仅当k2=
1
k2
,即k=±1时,
AD
EB
的最小值为16.
点评:此题是个难题.考查代入法求抛物线的方程,以及直线与抛物线的位置关系,同时也考查了学生观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力.
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