题目内容
【题目】如图所示,已知抛物线C1:x2=2py的焦点在抛物线C2:,点P是抛物线C1上的动点.
(1)求抛物线C1的方程及其准线方程;
(2)过点P作抛物线C2的两条切线,M,N分别为两个切点,设点P到直线MN的距离为d,求d的最小值.
【答案】(1),;(2)
【解析】
(1)由题意抛物线C1的焦点为抛物线C2的顶点(0,1),由此算出p=2,从而得到抛物线C1的方程,得到C1的准线方程;(2)设P(2t,t2),用直线方程的点斜式列出直线PM方程并将点P坐标代入,化简可得 同理得到.然后利用一元二次方程根与系数的关系,算出x1+x2=4t,x1x2=2t2﹣2,将直线MN的两点式方程化简并代入前面算出的式可得MN的方程为y=2tx+2﹣t2.最后利用点到直线的距离公式列式,采用换元法并且运用基本不等式求最值,即可算出P到直线MN的距离d的最小值为.
(1)C1的焦点为,所以=0+1,得p=2.故C1的方程为x2=4y,其准线方程为y=-1.
(2)设P(2t,t2),M,N,则PM的方程为y-=x1(x-x1),将P点坐标代入得t2=2tx1-x+1,即x-4tx1+2t2-2=0,同理得x-4tx2+2t2-2=0.MN的方程为y-= (x-x1),即y-= (x1+x2)(x-x1).
由得x1+x2=4t, x-2tx1=1-t2,所以直线MN的方程为y=2tx+2-t2.
于是d==2.
令s=1+4t2(s≥1),则d=≥= (当且仅当s=3时取等号),
所以d的最小值为.
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