题目内容

(2012•海淀区二模)曲线C是平面内到定点A(1,0)的距离与到定直线x=-1的距离之和为3的动点P的轨迹.则曲线C与y轴交点的坐标是
(0,±
3
)
(0,±
3
)
;又已知点B(a,1)(a为常数),那么|PB|+|PA|的最小值d(a)=
a2-2a+2
,a≤-1.4或a≥1
a+4,-1.4<a≤-1
2-a,-1<a<1.
a2-2a+2
,a≤-1.4或a≥1
a+4,-1.4<a≤-1
2-a,-1<a<1.
分析:(1)设动点P(x,y),由题意可得
(x-1)2+y2
+|x+1|=3
.对x分类讨论:①当x<-4时,由|x+1|>3,无轨迹;②当-4≤x≤-1时,化为
(x-1)2+y2
=x+4
,化为y2=10x+15(-1≥x≥-
3
2
)
,与y轴无交点;③当x>-1时,化为
(x-1)2+y2
=2-x
,化为y2=-2x+3,(-1<x≤
3
2
)
,令x=0即可得出y.
(2)利用(1)画出图象,分类讨论求出即可.
解答:解:(1)设动点P(x,y),由题意可得
(x-1)2+y2
+|x+1|=3

①当x<-4时,∵|x+1|>3,无轨迹;
②当-4≤x≤-1时,化为
(x-1)2+y2
=x+4
,化为y2=10x+15(-1≥x≥-
3
2
)
,与y轴无交点;
③当x>-1时,化为
(x-1)2+y2
=2-x
,化为y2=-2x+3,(-1<x≤
3
2
)

令x=0,解得y=±
3

综上①②③可知:曲线C与y轴的交点为(0,±
3
)

(2)由(1)可知:y2=
10x+15,(-
3
2
≤x≤-1)
-2x+3,(-1<x≤
3
2
)

如图所示,令y=1,则10x+15=1,或-2x+3=1,
解得x=-1.4或1.
①当a≤-1.4或a≥1时,|PA|+|PB|≥|AB|,∴d(a)=|AB|=
(a-1)2+1
=
a2-2a+2

②当-1<a<1时,当直线y=1与y2=-2x+3(-1<x≤
3
2
)
相交时的交点P满足|PA|+|PB|取得最小值,
∵此抛物线的准线为x=2,∴直线y=1与准线的交点Q(2,1),此时d(a)=|QB|=2-a;
③当-1.4<a≤-1时,当直线y=1与y2=10x+15(-
3
2
≤x≤-1)
相交时的交点P满足|PA|+|PB取得最小值,
∵此抛物线的准线为x=-4,∴直线y=1与准线的交点Q(-4,1),此时d(a)=|QB|=a+4.
综上可知:d(a)=
a2-2a+2
,a≤-1.4或a≥1
a+4,-1.4<a≤-1
2-a,-1<a<1.
点评:本题综合考查了抛物线的定义、方程及其性质、直线与抛物线相交问题转化为方程联立得到根与系数的关系、两点间的距离公式等基础知识与基本技能,考查了分类讨论的思想方法、推理能力和计算能力.
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